【毕业设计】单片机火警报警系统论文

电路如图所示。

由于是电流型温度传感器，他的输出同绝对温度成正比，即，而数模转换芯片的输入要求是电压量，所以在的负极接出个的电阻和个的可调电阻，将电流量变为电压量送入。

通过调节可调电阻，便可在输出端获得与绝对温度成正比的电压量，即。

的应用电路如下图的应用电路火灾中气体烟雾主要是和。

气体传感器能探测甲烷煤气等多种气体，他灵敏度高，稳定性好，适合于火灾中气体的探测。

如图所示，当探测到或时，传感器的内阻变小，迅速上升。

选择适当的电阻阻值，使得当气体浓度达到定程度如浓度达到时，端获得适当的电压设为。

转换电路采用了常用的位通道模数转换专用芯。

温度烟雾传感器的输出分别接到的和。

的通道选择地址分别由的经地址锁存器输出提供。

为了给线分配个地址，图中把和译码器输出经或门和相连。

在相应中断后，执行中断服务程序中如下两条指令就可以使变为高电平，从而打开三态输出锁存器，让提取转换后的数字量。

图的应用电路变为高电平，数字量图中信号与信号连在起，在信号的前沿写入地址信号，在其后沿启动转换。

例如，输出地址可选通通道，实现对温度传感器输出的模拟量进行转换输出地址可选通通道，实现对烟雾传感器输出的模拟量进行转换。

图中的转换结束状态信号经过反向器接到的引脚，当转换完成后，变为高电平，表示转换结束，产生中断。

在中断服务程序中，将转换好的数据送到指定的存储单元。

所需时钟信号由的信号提供的信号通常是每个机器周期出现两次，故它的频率是单片机时钟频率的若主频是，信号频率为，若使上信号经触发器二分频接到的输入端，就可获得的转换脉冲。

语音录放电路图芯片引脚图各引脚电源，芯片内部的模拟和数字电路使用不同的电源总线，并且分别引到外封装上，这样可使噪声最小。

模拟和数字电源端最好分别走线，尽可能在靠近供电端处相连，而去耦电容应尽量靠近芯片。

地线，芯片内部的模拟和数字电路也使用不同的地线，这两个脚最好在引脚焊盘上相连。

录音低电平有效。

只要变低不管芯片处在节电状态还是正在放音，芯片即开始录音。

录音期间，必须保持为低。

变高或内存录满后，录音周期结束，芯片自动写入个信息结束标志，使以后的重放操作可发及时停止。

之后芯片自动进入节电状态。

注的上升沿有毫秒防颤，防止芯片自动进入节电状态。

边沿触发放音此端出现下降沿时，芯片开始放音。

放音持续到标志或内存结束，之后芯片自动进入节电状态。

开始放音后，可以释放。

电平触发放音此端出现下降沿时，芯片开始放音。

放音持续至端回到高电平，遇到标志，或内存结束。

放音结束后芯片自动进入节电状态。

注放音过程中当遇到或内存结束时，如果或仍处在高电平，芯片虽然也进入节电状态内部震荡器和时钟停止工作，但是由于芯片没有对和的上升沿进行消颤，随后在这两个引脚上出现的下隆沿例如释放按键时的抖动都会触发放音。

录音指示处于录音状态时，此端为低，可驱动。

此外，放音遇到标志时，此端输出低电平脉冲。

话筒输入此端边至片内前置放大器。

片内自动增益控制电路将前置增益控制在至。

外接话筒应通过串联电容耦合到此端。

耦合电容值和此端的输入阻抗决定了芯片频带的低频截止点。

话筒参考此端是前置放大器的反向输入。

当以差分形式连接话筒时，可减小噪声，提高共模抑制比。

自动增益控制动态调节器整前置境益以补偿话筒输入电平的宽幅变化，使得录制变化很大的音量从耳语到喧哗嚣声时失真都能保持最小。

响应时间取决于此端的输入阻抗和外接的对地电容即线路图中的的时间常数。

释放时间取决于此端外接的并联对地电容和电阻即线路图中和的时间常数。

和的标称值在绝对大多数场合下可获得满意的效果。

模拟输出前置放大器输出。

前置电压增益取决于端的电平。

模拟输入此端即芯片录音的输入信号。

对话筒输入来说，端应通过外接电容连至本端。

该电容和本端的输入阻抗给出了芯片频带的附加低端截止频率。

其它音源可通过交流耦合直接连至本端。

喇叭输出这对输出端能驱动以上的喇叭。

单端使用时必须在输出端和喇叭间接耦合电容而双端输出既不用电容又能将功率提高倍。

录音时，它们都呈高阻态节电模式下它们保持为低电转换后的数字量和判断遍采集完否。

程序如下主程序，输入数据区始址送，模拟量总路数送，地址送开中断允许中断即为边沿触发，送端口地址到，地址送，送地址并启等待中断或其它中断服务程序转中断服务程序，端口地址送，输入数字量送，存入输入数据区输入数据区指针加修改模拟量路数地址，下个模拟量路数地址送，送下路模拟量路数地址，并启，若未采集完路，则若已采集完路，则关中断中断返回火灾判断程序设计为了降低误报率，系统采用了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表示正常表示异常表示火灾然后综合多次判断结果做出最终的火情判断。

数据在内部存储单元中的存放情况如表所示。

具体判断方法如下对温度和烟雾进行了两次数据采集与判断温度，温度异常，置标志位为，否则为烟雾，浓度，烟雾浓度异常，置标志位为，否则为。

根据温度和烟雾的异常标志位判断现场情况个标志位均为，表示情况正常，给或单元送个中仅有个为，表示情况异常，送个均为，表示有火灾发生，送。

综合两次情况做最后判断，并予以报警若和中数据不相同，说明是误报调故障报警子程序否则按该单元中的数据调相应的报警子程序。

为情况正常返回。

为情况异常调异常报警子程序。

为现场有火灾，调火灾报警子程序并向消防中心报告火情。

表数据在的存放报警程序设计电话报警模块电话报警模块主要通过中断服务程序来实现。

该程序的基本流程是报警器摘机，自动拨叫号码簿上相应的报警号码，如或组用户的自己设置的固定电话号码手机号码。

拨叫时，报警器摘机后先对电话线上的信号进行检测，检测到拨号音就拨号，检测不到拨号音说明电话线已有问题，无法拨号，就自动挂机。

拨号后等待三秒再检测有无回铃音或忙音，如果都没有，就表明已经接通，可以进行语音报警。

如遇回铃音就等待三秒再检测，若等待三次后线路仍然不通，就拨叫下个号码若遇忙音就先挂机再等待，重新拨号，如此三次后仍然拨不通，就拨叫下个号码，直到将电话簿上的所有号码拨完为止。

自动电话语音报警程序在发生报警时调用，其程序流程图如图所示。

电话报警电路程序设计思路是电话报警电路与家用电话采用并联方式，当有振铃信号时单片机开始记数，前可通过编程设定次铃声内若有人接电话，则遥控报警器被屏蔽，不影响正常接听电话，若次铃声后无人接听，约定遥控报警器自动模拟挂机，并发出提示音要求用户输入密码，允许次输入，并有次提示输入重新输入，若第次输入则自动挂机。

密码输入确认无误后，发出提示音，提示用户输入要求执行任务第次数据采集第二次数据采集温度数据温度数据烟雾数据烟雾数据现场情况现场情况的电器代码，代码为位数字加字确认，前位数字为电器代号范围为假定控制电器为个。

若同任务所输入的次数为偶数，表示取消任务。

若次按键的时间间隔小于，则第次按键输入无效，以防止抖动。

若前次按键后无按键输入，默认为无任务输入，自动挂机。

挂机后单片机把输入任务送对应输出口执行任务，并保持状态直到有新任务输入。

图电话报警流程图报警拨号后对方回铃音和忙音的区别按规定回铃音为高电平低电平方波信号，忙音为高电平和低电平均为方波信号，回铃音和忙音呼叫时间，后自动挂机。

当有报警信号送单片机时，通过软件模拟摘机，预留电话拨号输出后，在接到第声回铃音或忙音时，定时器开始定时，计数器开始计输入的回铃音或忙音的个数。

然后判别在内，若计数值大于个脉冲这时无论定时到否则表示对方为忙音，应挂机，拨打下个报警电话。

若在内计数小于个脉冲，则表示为回铃音。

若在少于个脉冲中间回铃音中断表示对方有人接听，可以播放报警信号对应的报警语音。

若内直有回铃音，且定时到，表示对方无人接听，则挂机拨打下个报警电话，直到电话报警完成。

的数据发送程序设计的数据发送程序中用到了相应的串口接收程序，其程序流程图如图所示。

图的数据发送流程图程序清单如下，写，对进行初始化，写触发信号清信号，写触发信号清信号关闭片选选择的发送数据寄存器将发送的数据个数给寄存器，将数据首地址给寄存器，将数据送入口触发信号调用延时子程序清信号数据地址加，数据个数减关闭的数据接收程序设计的数据接收程序中用到了相应的串口发送程序，其程序流程图如图所示。

图的数据接收流程图程序清单如下，赋初值给的地址范围，初始化定时器计数器作为波特率发生器，装入低位的记数初值，装入重装值的波特率禁止中断启动，串口初始化为方式，使写，对进行初始化，写触发信号清信号，写单发信号清信号关闭片选，接收数据的首地址，接收数据的个数图监控程序流程图第章结论随着人们生活水平的提高和安全防范意识的增强，急需开发面向普通居民价格低廉运行可靠的自动报警系统。

本文介绍了种基于公用电话网，利用单片机信号收发芯片集成语音芯片，集成温度传感器和气体传感器等，利用多传感器信息融合技术，完成语音报警的实用可靠的单片机语音自动报警系统，着重阐述了该系统的组成形式及工作原理。

基于该系统原理的相关产品已在线使用。

实践表明，单片机技术在系统报警和其它些自动控制领域中有着广泛的应用前景。

主要介绍了单片机报警系统的组成原理及其结构。

本报警器的工作原理是当发现警情时，探测器将警报信号通过传感器接口送入单片机，单片机的报警中断程序开始运行，调用拨号子程序按照预置号码进行拨号，发出报警。

报警器的硬件设计，其中包括了报警器各部分的设计过程及其元件的应用和介绍。

系统的软件部分的设计，主要有数据采集软件设计火灾判断程序设计报警程序设计。

通过本次设计我更加加深了对单片机的了解和应用，融入计算机技术的现代火灾自动报警系统已经显示出巨大的优势，它必然成为今后火灾报警技术的发展方向。

参考文献陈汝全等编实用单片机接口技术成都电子科技大学出版社期涂时亮等编单片微机控制技术上海复旦大学出版社，胡汉才编单片机原理及其接口技术清华大学出版社，年月王忠民，郝静，张瑜编基于单片机的语音数字网火灾报警器设计现代电子技术年第期总第龚冬梅基于信号方式的数据传输接口软件设计电脑开发与应用张毅坤编单片微型计算机原理及应用西安电子科技大学出版社，张伟编单片机远程语音报警系统计算机应用年第期总第期江世明编系列单片机与收发器接口技术电子技术年第期刘纯利，张玉山，