本科毕业设计（论文）
第三章 系统的总体设计
3.1 系统总体设计概述
在社会财富不断积累以及人民生命价值观不断提高的今天，如何防止火灾
对社会财富和人民生命财产安全构成损害已经成为当前社会管理者面对的一大课题。所以，及时发现并消除火灾隐患是我们进行火灾研究的重要内容。火灾探测的研究就是为了能及早的准确发现火灾隐患，及时报警，以采取相应的措施来控制火灾的发生和发展。我国当前的火灾自动报警系统主要是应用在大型的仓库、商场、高级写字楼、酒店以及一些重要的政府军级场所，它们采用的是采集集中一区域报警控制方式的智能化程度较高的总线式报警控制系统，它们在一些住宅区和商业楼安装的单一的火灾自动报警探测装置，这种报警探测装置内部采用的是单一传感器，它的可靠性不高，容易发生误报，漏报。所以本课题研究的是一种结构简单、价格低廉、可靠性高、反应快的火灾自动检测系统。
3.2 系统总体设计硬件框图
系统的总体结构框图硬件部分如图3-1所示：
图3-1
本硬件电路主要由蜂鸣器、直流电机、AT89C51单片机、TFT、温度传感器、
烟雾传感器、时钟日历等组成，再将系统通过RS232串口连接至监控室主机。
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其中TFT显示器主要显示时间，温度，烟雾浓度，报警信号等信息。非电物理量通过传感器（温度传感器和烟雾传感器），将检测到的温度、烟雾等非电信息转换成电信号，再对电信号进行信号处理使模拟量转换为数字量，最后通过MCU对数字值进行比较处理，能实现现场和远程的自动报警。本系统通过使用温度传感器和烟雾传感器两者的结合，检测现场的温度和烟雾浓度信息，综合分析处理来判别是否有险情的存在及发生，做出相应的措施，最大化的降低火灾造成的损失。这比单一的使用温感能大幅度的提高火灾报警的可靠性，防止漏报、误报等情况的发生。所以火灾预警系统要做到安全，可靠，较高的灵敏度和低误报率。
3.3 系统总体设计的软件框图
本系统所涉及的软件部分的框图如图3-2所示：
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图3-2
本系统软件部分流程大致为：首先初始化MCU，再判断烟雾信号是否正常，如果指标不正常，进行烟雾报警，置R0=1，指标正常则返回初始化阶段反复进行检测；同样进行温度指数的检测，如果不正常，置R1=1，并进行温度报警，正常则返回初始化阶段，反复检测数据。最后判断温度和烟雾两者指数所置的R0和R1是否相等，如果相等，说明确实有火灾的发生，则立即报警并采取相应措施，启动相应灭火设备。达到防火灭火保护人身财产安全的目的。
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第四章 系统的实现
4.1． 液晶显示模块
4.1.1. 概述
液晶显示器简称LCD，是一种低压微耗的平板型显示器，属于被动显示器
件，本身并不发光，是借助于对外界光的调制来显示的。液晶显示器具有寿命长、功耗低、体重轻、抗干扰能力强、显示内容丰富等众多优点，所以在很多单片机系统中得到了广泛的应用。 4.1.2 液晶显示原理
液晶是一种性能介于液体和晶体之间的有机高分子材料，它能在一定温度
范围内具有液体的流动性、黏度、形变等机械特性，同时又具有晶体的热（热效应）、光（光学各向异性）、电（电光效应）、磁（磁光效应）等物理特性。 我们知道，光线穿透液晶的路径由构成它的分子排列所决定。人们发现在给液晶充电时会改变它的分子排列，从而造成光线的扭曲或折射。
液晶面板自身是被动显示器件无法实现自主发光，但是它可以起到对光的遮挡作用，所以在显示屏的两边都设有作为光源的灯管，同时在液晶显示器的背面有一块背光板和反光膜。背光板由荧光物质组成，可以发射光线，作用主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过偏振过滤层之后，进入了包含成千上万水晶液滴的液晶层，液晶层中的水晶液滴都会被包含在细小的单元格结构中，一个或者多个单元格构成屏幕上的一个像素，而这些像素可以是亮的或者不亮的，这样大量排列整齐的像素中亮与不亮便形成了单色的图像。为了实现完整的显示功能，必须为它设计一套背光组件。背光源发出光线，经反射板、导光板、光学扩散片、棱镜片等辅助部件后再照射到液晶面板上，液晶面板在电信号的驱动下确定每个像素区域的光通和光断情况，并在彩色滤光片的作用下形成明暗不一、颜色各异的光线再输出。这样就是用户所看到的液晶显示屏上的彩色画面。
本课题的研究选取TFT彩屏液晶显示器。 4.1.3 TFT的基本特点
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TFT屏幕是薄膜晶体管，是有源矩阵类型液晶显示器，在其背部设置了特殊
光管，可以主动对屏幕上的各个独立的像素进行控制，这也是所谓的主动矩阵TFT的来历，这样可以大大提高响应时间，约为80ms，它还有出色的色彩饱和度，还原能力和高对比度，在太阳光下依然看得很清晰。缺点是比较耗电和成本较高。
4.1.4 TFT的程序流程图
本流程图首先进行系统的初始化，然后对LCD控制寄存器及地址寄存器进
行改写，设置一些LCD的参数，配置Buffer的起始地址和Buffer大小等一些参数，然后清屏，最后系统可以通过控制器发出的指令来调用相关函数，完成相应的显示功能。程序流程图如图4-1所示：
图4-1 LCD显示流程图
4.1.5 TFT的程序
TFT部分的程序主要是显示英文字符、汉字、字符串、写命令、写数据等等。具体的程序代码如下：
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