河南理工大学万方科技学院本科毕业论文
图2.3 系统结构框图
单片机是整个报警系统的核心，系统的工作原理是：先通过传感器 (包括温感和烟感)将现场温度、烟雾等非电信号转化为电信号，调理电路将传感器输出的电信号进行调理(放大、滤波等)，使之满足A /D转换的要求 ,最后由A /D转换电路 ,完成将温度传感器和烟雾传感器输出的模拟信号到数字信号的转换，单片机判断现场是否发生火灾。如果发生火灾，系统以声光的形式报警。
本文设计的用于小型防火单位的单片机火灾报警系统具有以下特点:
（1)能对室内烟雾(CO2, CO) 及温度突变进行报警,具有声、光双重报警功能。
（2统故障报警功能。当系统出现硬件故障时，能发出故障报警信号。 （3）常报警功能。当环境出现异常(如烟雾浓度过大或是温度较高)时，能发出异常报警信号，引起人们注意，尽可能避免火灾的发生。 （4）一旦真出现火灾(烟雾和温度同时出现异常)时，能立即发出语音、光火灾警报 。据类似本系统的报警器现场模拟实验表明, 本系统安全可靠, 误报率低。且由于其体积小、操作维护方便、成本低廉等, 具有广阔的应用前景。
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2.2.2系统软件框图及功能描述
为了便于系统维护和功能扩充，采用了模块化程序设计方法，系统各个模块的具体功能都是通过子程序调用实现的。本系统主要包括数据采集子程序、火灾判断与报警子程序等，系统程序流程图如图2.4所示。
图2.4 程序流程图
为了降低误报率，系统采用多次采集、多次判断的方法。每次数据采集后根据得到的数据对现场情况进行判断，然后综合多次判断结果做出最终的火情判断。主程序是一个无限循环体，其流程是：首先在上电之后系统的各部分包括单片机各个端口输入输出的设置、外围驱动电路和数据存储电路等完成初始化，其次是对芯片内的程序进行初始化，接下来执行火灾报警系统中的数据采集任务，数据通信任务和查询判断任务。
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3.灾报警系统硬件设计
3.1主控单片机选型及电路设计
3.1.1单片机的选型
单片机处理是该系统的信号处理核心部分，报警信号是由该单片机发出的，所选用单片机的特点必须适合火灾报警的需要，确保工作效率高，可靠性好，稳定性强。在选择CPU上，除了考虑性价比和执行速率之外，还应考虑电路设计的复杂性。由于各传感器的输出都是电压信号，所以为了减少电路的复杂性，在选择单片机上应当选择带A／D转换的单片机，本次设计选用AT89S52系列单片机。
AT89S52有40个引脚，4k bytes flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（ram），32个外部双向输入/输出（i/o）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（wdt）电路，片内时钟振荡器。
AT89S52单片机是一种低功耗高性能的CMOS8位微控制器，内置8KB可在线编程闪存。该器件采用Atmel公司的高密度非易失性存储技术生产，其指令与工业标准的80C51指令集兼容。片内程序存储器允许重复在线编程，允许程序存储器在系统内通过SPI串行口改写或用同用的非易失性存储器改写。通过把通用的8位CPU与可在线下载的Flash集成在一个芯片上，AT89S52便成为一个高效的微型计算机。它的应用范围广，可用于解决复杂的控制问题，且成本较低。其结构框图如图3所示。
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图3 AT89S52结构框图
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图4 DIP-40封装AT89S52引脚
此外，AT89S52设计和配置了震荡频率可为12MHZ并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，cpu暂停工作，而ram定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存ram的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有pdip、tqfp
和plcc等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 主要功能特性： 兼容mcs-51指令系统
4k可反复擦写(>1000次）isp flash rom 32个双向i/o口 4.5-5.5v工作电压
2个16位可编程定时/计数器 时钟频率0-33mhz
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