1、基于單片機的火災檢測系統設計專業：電氣工程及其自動化班級：電氣 121學號：160712117 譚平亞基于單片機的火災檢測系統設計摘要隨著人們生活水平的逐漸提高，火災的發生，一直伴隨著我們的生活，為了防止火災的發生，在各個不同的區域，都應該安裝火災控制系統。本設計是假設在某一倉庫中，以單片機為控制一個小型火災控制系統。通過該火災控制系統，實時監測倉庫中的煙霧濃度和倉庫室溫，經過單片機處理后本地顯示，同時將數據給上位機，上位機將接收到的信號顯示，并與設定的限值比較，判斷確定是否發生火災。當煙霧和溫度數據偏離正常值，但還不是很嚴重時，啟動排煙防火閥，排除煙霧有助于人們撲滅火災。當發生火災嚴重時，單

2、片機控制關閉排煙防火閥啟動噴淋系統進行滅火，從而減少損失。：STC12C5A60S2火災控制傳感器Design microcontroller-based fire detection and alarm systemABSTRACTWith people's living standard improves step by step .the incidents of fire disasters always follows our daliy life.With the purpose to guard aganist the damage caused by fire,fire

3、 control andprevent systems should be installed in different areas.This design is based on the hypothesis that a small fire control system controlled by SCM ina warehouse. By the means of the fire control system, the concentration of fog and the roomtemperature in the warehouse could be instantly su

4、pervised, it could be shown after the analysisof SCM, meanwhile data are transmitted to PC, PC will show the received signal and comparewith the alarm limit values to judge whether fire disaster has been happened. When the smokeand temperature data deviate with the normal data, but it is not very se

5、rious, the system startsmoke damper, it can help people wipe out fires. When severe fire, smoke damper closed SCMstart out the fire sprinkler system, thereby reducing losses.Key words:STC12C5A60S2Fire alarmSensor目 錄第 1 章 緒論11.1選題背景及意義11.2火災控制系統國內外現狀11.3本的主要內容2第 2 章 系統模塊介紹32.1STC12C5A60S2的介紹32.2CH340

6、T 串口通信模塊52.3DS18B20 溫度模塊介紹62.4M-Q 煙霧傳感器介紹62.5SRD-05VDC-SL-C 繼電器的介紹72.6電磁閥的介紹72.7本章小結8第 3 章 硬件設計93.1STC12C5A60S2 最小系統103.2鍵盤設定及液晶顯示電路103.3模塊113.4輸出控制模塊及電路123.5送上位機顯示模塊133.6本章小結14第 4 章 軟件設計154.1主程序154.2煙霧子程序184.3溫度子程序194.4單片機數據. 204.5上位機程序214.6系統調試及結果分析244.6.1 系統下位機調試環境244.6.2 系統上位機調試環境254.6.3 系統結果分析2

7、64.7 本章小結28總結與展望.29參考文獻.30附錄.31附件 131附件 232附件 343第 1 章 緒論1.1 選題背景及意義在生活中,火可以為我們帶來溫暖，火可以為我們帶來光明，火象征著希望。火的面，讓人們懼怕，為此人人都應做好防火措施。從火的誕生開始，它造福人類的同時，也無情的帶走了我們無數同胞。在如今迅速發展的中，幾乎每天都有不同的地方發生火災。最近上海的火災事故，深深的震撼了我們每一個人的心靈，兩名年輕的 90 后消防員，在這場火災事故中英勇犧牲了。火災吞噬了兩條生命，人們應當在痛心的同時深刻反醒，為了不要再讓火災奪走我們的同胞，火災控制是刻不容緩的。火災案例中，倉庫火災日益

8、的發生，造成的損失更是慘重。倉庫火災是火災事故中的典型，每當倉庫失火，損失大量物資的同時帶走無數寶貴的生命，導致無數幸福的家庭支離破碎。本通過以單片機為，設計了火災控制系統，能讓巡檢及時現火災，制止火災的蔓延，撲滅火災。它可以任意的設置限值，具有監測、和上位機顯示等功能。本設計的結構簡單，并且價錢適中，非常適合應用在人們的生活中，具有實用價值。1.2 火災控制系統國內外現狀互聯網中的消防得知，隨著國內經濟的發展，國內的火災自動技術也不斷進步，拉近了和國外火災自動技術的差距，走上了國際水平。我國研發出的火災探測等高新技術，提高了技術的可靠性。其中典型的有智能型火災控制系統，智能型火災控制系統可以

9、實現檢測及自動。在國內的居民樓、學校、醫院、商業等小型建筑物內，受到普遍使用的還有傳統系統。火災不分國界，不管在哪國，火災都威脅著人們的生命安外為了人們的財產和生命，一直致力于火災技術的研發，為人類做出了偉大的貢獻。自上世紀八十年始，根據市場的需求，在原有的火災自動技術的基礎上，提高了火災自動技術的可靠性和探測范圍，幫助人類更好的預防火災。目前，國外有智能和非智能型火災控制技術。智能型主要用于空間較大的地方，而非智能型用于空間較小的地方。智能型的推出，立即受到市場的喜愛，但非智能型因為價格低廉仍得到使用。1.3 本的主要內容本要求設計一個以單片機為控制的火災控制系統，通過鍵盤輸入設定值，當煙霧

10、和溫度數據偏離正常值，即溫度大于 50或者煙霧濃度大于 20%時，啟動排煙防火閥，值班看到火災數據后立即到現場查看和處理。當火災達到嚴重的程度時，倉庫溫度大于 70或煙霧濃度大于 50%，關閉排煙防火閥，啟動噴淋系統進行滅火。本的結構如下：本文第二章對課題需要的硬件原理、管腳功能進行介紹，第三章進行了硬件設計，第四章對系統的軟件進行了設計，進行了軟硬件調試，并對調試結果進行分析。第 2 章 系統模塊介紹本要求設計一個基于單片機的火災控制系統。單片機將在倉庫中監測到的數據通過串口送上位機進行顯示。該系統需要的硬件有：單片機STC12C5A60S2、TTL 電平轉換CH340T、溫度傳感器 DS1

11、8B20、煙霧傳感器 MQ-2、繼電器模塊 SRD-05VDC-SL-C、鍵盤模塊以及 12864 液晶顯示模塊等。軟件部分主要是通過 C 語言實現功能，通過 VB 語言實現上位機顯示。2.1 STC12C5A60S2的介紹STC12C5A60S2 是 51 系列單片機的一個型號，它是 STCMEL 公司生產【15】。STC12C5A60S2引腳圖如圖 2.1 所示。圖 2.1 STC12C5A60S2STC12C5A60S2 引腳的功能說明：引腳圖 主電源引腳（2 根）Vin40)：電源輸入，接5V 電源。GND(Pin20)：接地線。外接晶振引腳（2 根）XTAL1(Pin19)：片內振蕩

12、電路的輸入端。XTAL2(Pin20)：片內振蕩電路的輸出端。控制引腳（4 根）RST/VPP(Pin9)：復位引腳，引腳上出現 2 個周期的高電平將使單片機復位。ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號。PSEN(Pin29)：外部器讀選通信號。EA/VPP(Pin31)：程序器的內外部選通，接低電平從外部程序器讀指令，如果接高電平則從內部程序器讀指令。可編程輸入/輸出引腳（32 根）STC12C5A60S2 單片機有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別位 P0、P1、P2、P3 口，每個口有 8 位（8 根引腳），共 32 根。P0.0P0.7(3932)：P0 口是一個漏極

13、開路型準雙向 I/O 口。在外部器時，它是分時多路轉換的地址(低 8 位)和數據總線，在期間激活了內部的上拉電阻。在EPROM 編程時，它接收指令字節，而在驗證程序時，則輸出指令字節。驗證時，要求外接上拉電阻。P1.0P1.7(1-8)：P1 口是帶內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在 EPROM 編程和程序驗證時，它接收低 8 位地址。P2.0P2.7(21-28)：P2 口是一個帶內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在外部存儲器時，它送出高 8 位地址。在對 EFROM 編程和程序驗證期間，它接收高 8 位地址。P3.0P3.7(10-17)：P3 口是一個帶內部上拉電阻的 8

14、位雙向 I/O 口。2.2 CH340T 串口通信模塊CH340 是一個 USB 總線的轉接，實現 USB 轉串口。CH340T 串口通信引腳圖如圖 2.2所示。圖 2.2CH340T 串口通信引腳圖CH340T 引腳的功能說明：（1）CKO：輸出，時鐘輸出；（2）ACT#：輸出，USB 配置完成狀態輸出，低電平有效；（3）TXD：輸出，串行數據輸出；（4）RXD：輸入，串行數據輸入，內置可控的上拉和下拉電阻；（5）V3：電源，在 3.3V 電源電壓時連接 VCC 輸入外部電源，在 5V 電源電壓時外接容量為 0.01uF 退耦電容；（6）UD+：USB 信號，直接連到 USB 總線的 D+數

15、據線；（7）UD+：USB 信號，直接連到 USB 總線的 D-數據線；（8）GND：電源，公共接地端，直接連到 USB 總線的地線；（9）XI：輸入，晶體振蕩的輸入端，需要外接晶體及振蕩電容；（10）XO，輸出，晶體振蕩的反相輸出端，需要外接晶體及振蕩電容；（11）CTS#：輸入，MODEM 聯絡輸入信號，清除，低（高）有效；（12）DSR#：輸入，MODEM 聯絡輸入信號，數據裝置就緒，低（高）有效；（13）RI#：輸入，MODEM 聯絡輸入信號，振鈴指示，低（高）有效；（14）DCD#：輸入，MODEM 聯絡輸入信號，載波檢測，低（高）有效；（15）DTR#：輸出，MODEM 聯絡輸出信

16、號，數據終端就緒，低（高）有效；（16）RTS#：輸出，MODEM 聯絡輸出信號，請求，低（高）有效；（17）NC：空腳，必須懸空；（18）R232：輸入，輔助 RS232 使能，高電平有效，內置下拉電阻；（19）VCC：電源，正電源輸入端，需要外接 0.1uF 電源退耦電容；（20）NOS#：輸入，USB 設備掛起，低電平有效，內置上拉電阻。2.3 DS18B20 溫度模塊介紹DS18B20 是 Dallas 公司推出的數字溫度傳感器【2】。它有一個由非易失性保存上、下限點的器。可以直接輸出 912bit 的數字溫度值。它采用單總線系統，與微處理間的通信只需要一個數據線。DS18B20引腳圖

17、如圖 2.3 所示。圖 2.3 DS18B20引腳圖DS18B20 引腳功能說明：（1）VCC：電源輸入端，接5V 電源；（2）OUT：數字信號輸入/輸出端；（3）GND：電源地。2.4M-Q 煙霧傳感器介紹半導體煙霧傳感器包括用氧化物半導體陶瓷材料作為敏感體制作的煙霧傳感器以及用單晶半導體器件制作的煙霧傳感器，輸出信號為電壓值。圖 2.4 為 M-Q 的引腳圖。圖 2.4 M-Q 的引腳圖M-Q 的引腳功能說明：（1）VCC：電源輸入，接5V 電源；（2）GND：接地；（3）DO：數字量輸出；（4）AO：模擬量輸出。2.5SRD-05VDC-SL-C 繼電器的介紹SRD-05VDC-SL-C

18、 繼電器外觀如圖 2.5 所示，它有 5 只引腳，1 和 3 號管腳，一個是常開端口，一個是常閉端口，2 號管腳為公共端，剩余 2 個管腳是線圈。本系統設計中，繼電器吸合后給電磁閥和排煙防火閥供電。排煙防火閥由百葉風口及風扇組成，用于排煙或防止火災蔓延的作用。繼電器的光耦作用是對輸入輸出起作用。圖 2.5 繼電器外觀圖2.6 電磁閥的介紹本系統選用 ZCA DN20 電磁閥，電磁閥的電磁線圈通電時，動鐵芯被吸合，電磁閥開啟。電磁閥的線圈斷電時，閥芯向下移，電磁閥關閉。本系統設計中，電磁閥用來控制噴淋系統的動作。噴淋由電磁閥及多個噴頭構成。ZCA DN20 外觀圖如圖 2.6 所示。圖 2.6

19、電磁閥外觀圖2.7 本章小結本章主要對火災控制系統的硬件模塊進行了詳細的介紹。分別介紹了STC12C5A60S2C52、CH340T、DS18B20、MQ-2的工作原理及引腳的功能。對繼電器、電磁閥、噴淋系統及排煙防火閥做了簡單的介紹。第 3 章 硬件設計基于單片機的火災控制系統由軟件和硬件兩部分組成，本章主要介紹硬件的設計。系統的總體框圖如圖 3.1 所示。根據課題任務要求，本設計首先通過鍵盤設定溫度和煙霧等級的限值，單片機倉庫煙霧和溫度的數據后，在本地進行 12864 液晶顯示和。同時單片機把溫度和煙霧等級的數據通過 USB 串口傳送至上位機顯示并判斷是否。當溫度大于 50或煙霧濃度大于

20、20%時下位機開啟排煙防火閥，溫度大于 70或煙霧濃度大于 50%，關閉排煙防火閥打開噴淋系統，進行滅火，減少火災對周圍物品的影響。圖 3.1 系統的總體框圖系統的硬件部分主要是單片機 STC12C5A60S2，分為鍵盤輸入及液晶顯示、數據采集模塊、輸出控制模塊及電路、送上位機顯示模塊，現將每部分的功能說明如下：1、鍵盤設定及液晶顯示模塊：下位機通過鍵盤輸入溫度和濃度等級的限值，經單片機處理后在 12864 液晶上顯示。2、模塊：溫度傳感器把監測到的倉庫溫度數據直接送至單片機處理，MQ-2煙霧傳感器測得倉庫煙霧數據后，送至單片機 AD 口處理，經過 A/D 模數轉換后，可以將模擬信號轉換為數字

21、信號。3、輸出控制模塊及電路：由繼電器控制排煙防火閥和電磁閥動作，電磁閥作為噴淋系統的開關。當溫度或煙霧濃度等級高于預設限值，下位機采用蜂鳴器。4、送上位機顯示模塊：通過 USB 串口，把單片機處理并保存的數據通過 USB 串口送至上位機顯示。噴淋系統A/D轉換器MQ-2煙霧傳感器排煙防火閥電路DS18B20溫度傳感器上位機顯示鍵盤設定STC12C 5A60S2液晶顯示3.1 STC12C5A60S2 最小系統單片機的最小系統是保證單片機工作的必須電路，單片機最小系統如圖3.2所示。時鐘電路為 CPU 和其他部件的協調工作提供基本的時序信號。為了保持各信號之間的同步，時序電路必須以一個振蕩源為

22、基準，所有的時序信號都由它產生或。基準振蕩源電路包括片內和片外兩個部分。XTAL1 和 XTAL2 分別為反相放大器的輸入端和輸出端。復位電路與單片機RST引腳相連，復位是使計算機系統死機或無效狀態，重新初始化的過程。有冷復位和熱復位兩種。本設計采用的冷復位，冷復位也叫上電復位，是加電工作的啟動過程。圖3.2 STC12C5A60S2最小系統3.2 鍵盤設定及液晶顯示電路鍵盤設定及數碼管顯示電路如圖 3.3 所示。本電路由鍵盤及 12864 液晶組成，用于煙霧等級和溫度限值的設定，數據本地顯示。電路連線：（1）按鍵輸出端 S1、S2 及 S3 分別與單片機 P2.0P2.2 端口連接。S1 數

23、值加鍵，S2數值減鍵，S3 是確認鍵。（2）12864 液晶的數據口與單片機 P0 口分別連接，數據/命令選擇端、讀/寫選擇端、使能信號端以及并/串選擇端分別與單片機的 P3.5、P3.6、P3.4、P3.7 連接。圖 3.3 鍵盤設定及 12864 液晶顯示電路3.3模塊模塊如圖 3.4 所示。以單片機最小系統為，由 DS18B20 溫度傳感器、MQ-2煙霧傳感器、A/D 轉換組成。本模塊主要是完成對倉庫溫度和煙霧數據的。電路連線：（1）溫度傳感器 DS18B20 數字信號輸出端接單片機 P3.3 口。功能：溫度傳感器測得倉庫溫度送至單片機處理。（2）煙霧傳感器 MQ-2AO 端與 STC1

24、2C5A60S2 的 P1.0 連接。功能：將監測到的倉庫煙霧模擬信號經由 A/D 轉換得到模擬值由單片機進行數據處理。圖 3.4模塊3.4 輸出控制模塊及電路輸出控制模塊及電路如圖 3.5。由 STC12C5A60S2 最小系統為，2 個繼電器電路及蜂鳴器構成。電路連線：（1）繼電器輸入/輸出端 REL1 與單片機 P2.4 口相連接，繼電器內部接常開端。功能：給電磁閥供電，控制噴淋系統動作。（2）繼電器輸入/輸出端 REL2 與單片機 P2.5 口連接，繼電器內部接常開端。功能：給排煙防風閥供電，控制排煙防風閥動作。（3）蜂鳴器輸入/輸出端與單片機 P3.2 口相連。功能：控制蜂鳴器。圖

25、3.5 輸出控制模塊及電路3.5 送上位機顯示模塊送上位機顯示模塊，如圖 3.6 所示。由最小系統為，USB 接口模塊及 CH340T構成。外部時鐘電路為 CH340T 提供 12MHZ 脈沖信號，使 CH340T正常工作。電路連線：（1）CH340TX1 和 X0 腳與時鐘電路連接。功能：對 X1 引腳提供 12MHZ 的時鐘信號， CH340T工作。（2）CH340TVD+和 VD-引腳應當是直接連接到 USB 總線上。功能：實現串口通信。（3）CH340T3、4 腳分別與 STC12C5A60S2P3.0、P3.1 口連接。功能：實現串行數據的與接收。圖 3.6 送上位機顯示模塊3.6

26、本章小結本文對控制系統的硬件進行設計，根據不同的功能，進行了 STC12C5A60S2 最小系統、鍵盤及液晶顯示、模塊、輸出控制模塊及電路、送上位機顯示模塊電路進行了分析及介紹。第 4 章 軟件設計火災控制系統的硬件設計確定后，系統的軟件設計最為關鍵。本系統的設計是單片機最小系統，用煙霧傳感器及溫度傳感器監測倉庫是否發生火災，若倉庫溫度高于 50或煙霧濃度大于 20%時，下位機控制排煙防火閥打開，排除煙霧。上位機溫度指示燈紅色。若倉庫溫度高于 70或煙霧濃度高于 50%，下位機控制排煙防火閥關閉，控制噴淋系統的打開，上位機溫度及煙霧等級指示燈均為紅色。4.1 主程序單片機上電后首先初始化，然后

27、掃描按鍵，分別煙霧和溫度數據，判斷是否。流程圖如圖 4.1 所示。開始返回圖 4.1 主程序流程圖主程序如下：void main(void)ds12864init();();Alarm_Init();判斷煙霧和溫度數據并送顯示掃描按鍵初始化Timer0_Init();ErrFlag=DS18B20_Init();if(ErrFlag=1)Display_Error();while(1);ADC_Init();while(!Go_flag)Display_Init();Key_Scan();(0x01);Display_Set();while(1)Key_Scan();while(Update_

28、Dis)Display_Main();while(1)Key_flag=1;Key_Scan();ADC_Process();if(UpdateFlag=1)Check_Set+;UpdateFlag=0;DS18B20_GetTemperature();Display_Temp(TemperatureResult);if(Check_Set>=120)Check_Set=120;Check_Alarm();if(Danger_Temp_num>=10)Sprinkler=0;if(Danger_Yan_num>=10)Exhaust=0;if(Safe_flag=1)Saf

29、e_flag=0;Sprinkler=1;Exhaust=1;Led_Normal=0;Led_Dangerous=1;Send_Data();4.2 煙霧子程序煙霧是單片機軟件的重要組成部分，當系統開始正常工作后，煙霧傳感器倉庫煙霧的模擬信號，通過 A/D 轉換，送往單片機進行數據處理，并進行本地 12864 液晶顯示煙霧濃度，超過值發出信息并啟動相應動作，同時給上位機顯示并執行報警指示，從而提醒值班。煙霧子程序流程圖如圖 4.2 所示，程序見附件 2。開始單片機對煙霧電壓值進行數據處理是否超過預設濃度？NY返回圖 4.2 煙霧子程序流程圖關閉排煙防風閥， 蜂鳴器數據本地顯示煙霧等級數據送串

30、口緩存單片機進行模數轉換倉庫煙霧的模擬值4.3 溫度子程序測量溫度是單片機軟件的部分，當系統開始正常工作后，溫度傳感器倉庫溫度值，送往單片機進行溫度值處理，進行保存及，給本地 12864 液晶顯示，給上位機溫度顯示并執行判斷。若溫度值大于 50時啟動排煙防火閥。若大于預設的值，蜂鳴器啟動噴淋系統。溫度子程序流程圖如圖 4.3 所示，程序見附件 2。開始單片機溫度值處理并保存溫度值是否大于設置的值？YN返回圖 4.3 溫度子程序流程圖蜂鳴器，啟動噴淋系統數據送緩存本地液晶溫度顯示倉庫溫度值4.4 單片機數據串口通訊通過數據送緩沖區，然后。串口通訊流程圖如圖 4.4 所示，程序見附件 2。開始返回

31、圖 4.4 串口通訊流程圖串行中斷到數 據 送 發送緩沖區4.5 上位機程序單片機通過 USB 串口通訊，接收下位機送來的煙霧等級和溫度數據，電腦顯示溫度值和煙霧等級，判斷是否，紅色顯示燈亮，不綠色顯示燈亮。流程圖如圖4.5（a）（b）所示。開始溫度正常？NY返回圖 4.5（a）上位機流程圖紅燈 亮正常綠燈亮上位機顯示溫度值接收下位機送來的溫度和煙霧等級數據開始煙霧數據正常？NY返回圖 4.5 （b）上位機流程圖紅燈亮正常綠燈亮上位機顯示煙霧等級接收下位機送來的溫度和煙霧等級數據程序見附件 2，主要程序如下：Private Subm()rec = ""If(flag = T

32、rue) ThenSelect CasemEventCase comEvReceiverec =m1.InputIf (rec = 9000) ThenLabel5.Caption = " 零級"FillColor = vbGreenCircle (2800, 2750), 200, vbRed, , , 1ElseIf (rec = 9001) ThenLabel5.Caption = " 一級"FillColor = vbGreenCircle (2800, 2750), 200,vbGreen,1ElseIf (rec = 9002) ThenLa

33、bel5.Caption = " 二級"FillColor = vbGreenCircle (2800, 2750), 200,vbGreen,1ElseIf (rec = 9003) ThenLabel5.Caption = " 三級"FillColor = vbRedCircle (2800, 2750), 200,vbRed, ,1ElseIf (rec = 9004) ThenLabel5.Caption = " 四級"FillColor = vbRedCircle (2800, 2750), 200,vbRed, ,1Els

34、eIf (rec = 9005) ThenLabel5.Caption = " 五級"FillColor = vbRedCircle (2800, 2750), 200, vbRed, , ,1ElseText1.Text = recIf (rec <= 50) ThenFillColor = vbGreenCircle (2800, 2050),200,vbRed,1ElseFillColor = vbRedCircle (2800, 2050),200,vbRed,1End IfEnd Ifm1.InBufferCount = 0End SelectElseMsg

35、Box "串口關閉，請打開串口"End IfEnd Sub4.6 系統調試及結果分析4.6.1 系統下位機調試環境打開 Keil 軟件后，選擇 Project 下拉菜單中的 New Project 新建，選擇工程要保存的路徑，輸入工程的文件名 daima,單擊保存彈出框，由于 51 內核單片機具有通用性，選擇 Atmel 的 89C52,單擊 File 菜單中的 New 菜單，單擊保存按鈕，文件名為 daima.c，本設計是用 C 語言編寫程序，擴展名必須為.c。單擊左框架 Target 1 前的+，右擊 SourceGroup 1,選擇Add Files to Group

36、Source Group 1菜單項，選中 daima.c ，單擊Add 按鈕。Source Group 1文件夾中就有daima.c，在 daima.c 文件框內寫入程序，見附件 2，最后點擊保存。點擊編譯按鈕，若編譯后的輸出窗口中顯示“daima”_0 Error(s),0warning(s),表示此工程成功通過。單擊 Project 菜單里的Options for Target框，選中 Output框內的 Greate HEX File。點擊編譯按鈕，重新編譯。單片機電路板通過 USB 接口與電腦連接，通過 STC 軟件到單片機內。硬件連接圖如圖 4.6 所示。圖 4.6 硬件連接圖4.6

37、.2 系統上位機調試環境通過 USB 串口，實現下位機與上位機的通訊連接，打開 Microsoft Visual Basic 6. 0軟件，選擇標準工程確定，編輯完成后的窗體窗口，串行信號端口用串表示，表示 USB端口，如圖 4.7 所示。波特率為 9600，在電腦的設備管理器里查看串,在界面中選擇相應的 USB 串。圖 4.7 上位機窗體窗口4.6.3 系統結果分析點燃香煙分別慢慢靠近溫度傳感器及煙霧傳感器，進試，得出結果。下位機顯示結果如圖 4.8 所示。圖 4.8下位機本地顯示上位機調試結果：（1）上位機顯示的溫度及煙霧等級沒有超過上位機限值，調試結果圖如圖4.9（a）所示。圖 4.9（

38、a）上位機調試結果從圖 4.9（a）可以看出，打開串口后，顯示端口已開，表明已接收下位機的數據。煙霧等級為零級，溫度為 17.9，未超過上位機限值，不。指示燈均為為綠色，綠色為正常，系統設計滿足所需的要求。（2）上位機顯示的溫度超過上位機限值，調試結果如圖 4.9（b）所示。圖 4.9（b） 上位機調試結果從圖 4.9（b）可以看出，打開串口后，顯示端口已開，表明已接收下位機的數據，煙霧等級為一級，溫度為 50.2，溫度超過上位機限值，需要。指示燈為紅色，說明啟動。系統設計滿足所需要求。（3）上位機顯示的溫度及煙霧等級均超過上位機限值，調試結果如圖 4.9（c）所示。圖 4.9（c） 下位機調

39、試結果從圖 4.9（c）可以看出，煙霧等級為三級，溫度為 70.3，均超過上位機限值，溫度指示燈和煙霧指示燈均為紅色，紅色，系統設計滿足所需要求。4.7 本章小結本章主要對上位機與下位機的軟件進行了設計，并通過調試得出結果。通過對結果進行分析，滿足設計要求，可作為實際應用。總結與展望本文基于單片機的火災控制系統的設計，是以 STC12C5A60S2 單片機作為控制的核心，通過溫度傳感器及煙霧傳感器對倉庫溫度及煙霧濃度數據的，通過上位機顯示。由單片機把的數據與預設的限值比較，倉庫溫度低于 50或煙霧濃度小于 20%時，上位機溫度及煙霧等級綠色燈亮，顯示為正常。倉庫溫度超過 50或煙霧濃度大于20

40、%時，上位機溫度顯示燈為紅色，煙霧等級顯示燈為綠色，紅色為，綠色為正常。下位機單片機控制排煙防火閥開啟，有助于巡檢排除煙霧消滅火災，搶救物資。倉庫溫度超過 70或煙霧濃度大于 50%，上位機溫度及煙霧濃度等級指示燈均為紅色，紅色為。下位機蜂鳴器，表示火災程度非常嚴重，單片機控制排煙防火閥關閉，控制電磁閥打開噴淋系統進行滅火。上位機顯示方便巡檢實時掌握倉庫溫度及煙霧濃度的數據，做到防止火災發生及把火災撲滅在初始狀態，把損失降到最低。通過軟硬的結合很好的完成課題所要求的功能，通過軟件的設計簡化了硬件設計，降低了成本。本的主要任務有：（1）通過 STC12C5A60S2 完成對限值設定并通過 128

41、64 液晶顯示；（2）針對火災控制系統的要求完成了相應的軟硬件設計；（3）實現單片機通過串口將數據送給上位機顯示和；（4）通過繼電器分別實現對噴淋系統及排煙防火閥的控制。由于免修課程設計時間的短暫，加上自己經驗的不足，本次就針對一個倉庫進行模擬設計。但在實際的生活中，往往應用于一棟樓，或者多個房間內。假設應用一棟樓，可以在每個房間中安裝一個溫度傳感器，進行實時監測并監測信號，使巡檢能及時制止火災。參考文獻123456789高海生.單片機應用技術大全M.成都:西南交通大學,1996.王慶利,袁建敏.單片機設計案例實踐劉國榮.單片微型計算機技術M.北M.北京:北京郵電大學,2008.械工業,199

42、7王建校51 系列單片機及 C51 程序設計M.北京:科學,2002,2008.張玉生等編.Visual Basic 程序設計M.北京:中國電力涂時亮等編.單片微機控制技術M.上海:復旦大學,1994.,2002.胡漢才.單片機原理及其接術M.北京:姜志海,趙艷雷,陳松.單片機的C 語言程序設計與應用M.北京:電子工業,2011.唐繼賢.51 單片機應用系統開發M.上海:上海科學技術,2012.,1997,146-156.10 雷麗文.微機原理與接術M.北京:電子工業11 劉鯤,孫春亮.單片機 C 語言入門(修訂版)M.北京:郵電,2006.,2010.121314劉軍.單片機原理與接術M.上

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44、ineCMD_CONVERT0x44#include<intrins.h>#defineCMD_READ0xbe#include"ds12864.h"#defineADC_POWER0x80#define uchar unsignedchar#defineADC_FLAG0x10#define uint unsignedint#defineADC_START0x08sbitDQ=P33;#defineADC_SPEEDLL0x00sbitBeep=P32;#defineADC_SPEEDL0x20sbitOK=P21;#defineADC_SPEEDH0x40s

45、bitPlus=P20;#defineADC_SPEEDHH0x60sbitMinus=P22;#defineADC_CHANNEL0x00sbitSOS=P23;#defineVCC5000sbitSprinkler=P24;unsignedlong int ADCSum=0;sbitExhaust=P25;unsignedint ADCResult=0;sbitLed_Normal=P27;unsignedchart=0;sbitLed_Dangerous=P26;unsignedcharDanger_Temp_num=0;uchar OK_num=0;unsignedcharDanger

46、_Yan_num=0;bitUpdateFlag=0;unsignedlong int TemperatureResult=0;bitErrFlag=0;unsigned chart=0;bitUpdate_Temp=0;int Alarm_Temp=300;bitUpdate_Yan=0;int Alarm_Yan=500;bitSet_Temp=0;ucharCheck_Set=0;bitSet_Yan=0;ucharcodedis1="ERROR!"bitUpdate_Dis=0;ucharcodedis2="火災系統"bitGo_flag=0;u

47、charcodedis3="CSLG"bitSOS_flag=0;ucharcodedis4="初始化中."bitSafe_flag=0;ucharcodedis5="設置閾值"bitKey_flag=0;ucharcodedis6="溫度：30.0"ucharcodedis7="煙霧：50.0"uchar code dis8 = "火災檢測"uchar code dis9 = "溫度：00.0"ds12864init();uchar code dis10

48、 = "煙霧：00.0"();ucharcodedis11="請檢查電路是否Alarm_Init();連"Timer0_Init();ucharcodedis12="接無誤！"ErrFlag=DS18B20_Init();void(void);if(ErrFlag=1)voidcomm(uchar parr);voidSend_Data(void);Display_Error();voidDisplay_Init(void);while(1);voidDisplay_Temp(uint temp);voidDisplay_AD(uch

49、ar dat);ADC_Init();voidDisplay_Error(void);while(!Go_flag)voidDisplay_Set(void);voidDisplay_Main(void);Display_Init();voidUpdate_Display(uintdat);Key_Scan();voidDelay_ms(uint ms);voidDelay_us(unsignedintus);(0x01);voidAlarm_Init(void);Display_Set();voidKey_Scan(void);while(1)voidDS18B20_GetTemperatu

50、re(void);voidTimer0_Init(void);Key_Scan();bit DS18B20_Init(void);while(Update_Dis)bit DS18B20_Reset(void);void ADC_Init(void);Display_Main();unsigned int ADC_GetResult(unsignedwhile(1)charch);voidADC_Process(void);Key_flag=1;voidCheck_Alarm(void);Key_Scan();voidmain(void)ADC_Process();if(UpdateFlag=1)Led_Normal=0;Led_Dangerous=1;Check_Set+;UpdateFlag=0;Send_Data();DS18B20_GetTemperature();Display_Temp(TemperatureResult);voidcomm(uchar parr)if(Check_Set>=120)SBUF=parr