89c51单片机的数字信号采集与显示方法

摘要：采用AT89C51单片机，使用集成温度传感器AD590和TGS202气体传感器作为传感元件，采用多传感器数据融合技术，开发了数字语音联网报警装置可以用于小火灾报警。关键词：单片机;传感器;信号处理;火灾报警1.火灾自动报警控制系统介绍经历了从无到有，从简单到复杂的发展过程，其日能化程度高。国内厂商更加注重研究和开发大型仓库，商场，写字楼，酒店等场所大型火灾报警系统，他们采用集中区域报警控制，其复杂性和高成本。在居住区，室，办公室等小型防火单位，需要一个单一的，或区域联网，廉价实用的火灾自动探测报警装置，因此，开发一种简单，廉价的数字语音网络是一个火警非常必要。图1.实时火灾报警传感器通过检测火灾信息，使用智能识别算法进行火情监测通常会显示小火单位火灾报警系统。当报警监控火警信息，直接通过公开的报告通过Modem电话交换网迅速向消防指挥ZX火灾信息（包括消防单位代码，单位名称，火灾报警水平，时间等），同时产生的声音光报警信号，自动拨打一个电话号码，然后按保留的单位负责人提前通知。根据接收的火情信息消防指挥ZX，立即检查消防信息数据库单元位置，周边道路，交通，水利条件等基本信息，以快速确定基础上，通过网络出警获得的信息Z好的灭火方案命令直接下达各消防中队。本文详细介绍了网络数字语音报警的设计和实施小火台。报警2硬件设计2.1如图2所示的硬件，烟雾报警器信号采集硬件模块，声光报警模块和MCU与Modem通信模块的温度。图1，2，3组成数据采集模块，声组成的4，5光报警模块，5，6，7组成与Modem通信模块。其中一个传感器（包括烟和温度感），现场温度，烟雾和其它非电气信号转换成电信号;图2是一个信号调节电路，传感器输出电信号调理（放大，滤波等），以便满足A / D转换请求; 3 / D转换电路，一个模拟信号的温度传感器和烟雾传感器的输出信号的数字转换的完成。由单片机和报警电路声光报警模块，由单片机控制，实现不同的声光报警（异常报警，故障报警，火灾报警）功能。单片机与Modem通信模块给单片机，GM16C550和RS232串口扩展芯片电平转换电路，实现通过与消防指挥ZX通信调制解调器报警。接着，将各模块暂时的。 2.2温度烟雾信号采集模块要准确火灾报警，选择适宜的前提下温度传感器准确和烟雾报警器。考虑到所有的因素，纸张选择集成温度传感器AD590和用作气体传感器TGS202传感器采集系统。美国模拟器件AD590由电流型双端温度传感器产生。如图3所示由于AD590电路是一个当前温度传感器，与他的输出与温度成正比，即1μA/ K，而数字 - 模拟转换器芯片ADC0809的输入要求是电压的量，因此，AD590负挑选出一个10kΩ的电阻R1和一个100Ω的可调电阻W，电流的量转换成电压量到ADC0809。通过调整可变电阻器，可以在温度成比例的输出端电压VT量来获得，即，10毫伏/ K。消防气体烟雾主要是CO 2和CO。TGS202气体传感器可以检测CO 2，CO，甲烷，天然气和其他气体，其灵敏度高，稳定性好，适合于探测火灾气体。 4，当TGS202检测CO 2或CO，传感器电阻变小，在弗吉尼亚州的快速上升。选择适当的电阻器，使得当气体浓度达到一定水平（如0.06％的CO浓度），VA终端以获得相应的电压（设定为3伏）。使用常规的八通道数字 - 模拟转换器8的ASIC ADC0809，在图5的温度中所示的电路的A / D转换电路，输出烟雾传感器分别连接到ADC0809的IN0和IN1。 ADC0809通道选择地址A，B，C是由P0.0P0.2 89C51通过地址锁存器提供输出74LS373。当P2.7 = 0时，写选通信信号WR共同ADC0809。与ST信号，在后缘的Z前沿的写入地址信号WR信号开始转换一起图ALE信号。例如，输出地址7FF8H可选通通道IN0，实现模拟温度传感器的输出转换;可选输出地址7FF9H通过渠道IN1，实现了烟雾传感器输出的模拟转换。图ADC0809转换结束信号EOC接到INT1脚89C51状态，当经过A / D转换完成，EOC变为高电平，指示转换结束，产生一个中断。在中断服务程序，转换后的数据到指定的存储单元。 2.3声音和单片机的P1口的控制下，光报警声光报警电路模块，它可以发出不同的声光报警信号，根据不同的情况（火灾，报警，故障）。通过专用语音芯片提供声音信号。通过给语音芯片的S1和不同的输入逻辑电平（00，01，10，11）的S2终端，就可以得到四个不同的声音信号。由单片机的P1.0和P1.1控制。此外，该芯片也需要由P1.3提供一个选通信号。只有当信号为高时，该芯片将根据不同的报警信号S1和S2控制终端发出，也不会发出警报。每个通过P1口的P1.4P1.7控制的4发光二极管，光报警器应为如图6所示。P1.4P1.7控制的灯变绿（普通灯），黄色（故障信号），红色（异常信号）和红色（火灯）。当低输出的输出，相应的报就会发光。 2.4单片机与Modem通信模块时，火灾报警监控信息，除了在火灾现场产生的听觉和视觉报警，还需要拨打的电话号码火警信息自动通知提前预约的人有关单位，并迅速报告消防指挥ZX，为单芯片系统设计与Modem通信模块，单片机，GM16C550和RS232串口扩展芯片电平转换电路。由于通信模块的硬件电路和编程的空间限制没有详细讨论。 3旨在监视在图7所示的系统复位后程序流程图报警监测和控制程序，diyi个被初始化的，包括相应的控制寄存器的初始化，设置中断服务程序的入口地址，设置堆栈等。为了便于系统的维护和扩展能力，采用了模块化设计方法，每个模块的特定功能由子程序调用执行。该系统包括数据采集子程序，判断和火灾报警子程序和调制解调器通信子程序。该方案设计的3.1数据采集子程序数据采集部分包括：A / D转换的驱动ADC0809 IN0和IN1，分别完成子程序ADC1（温度转换）和ADC2（烟雾浓度转换）; MCU接收转换后的数据，存储在由INT1中断服务程序所指定的存储器单元就完成了。之后每个驱动器A / D转换器外部中断等待时，A / D转换已完成中断到来时，转换后的数据通过中断服务程序读取。为了减少误报率3.2火警判断和程序，系统采用多次采集，多次判断的方法。经现场获得的基于数据的每个数据收集情况的判断：00H表示正常，01H表示异常，02H表示火灾;然后作出Z终裁定结果许多综合性的消防判断。在内部RAM存储单元的储存条件如表1所示判断的具体方法数据如下：（1）温度和烟有两个数据采集和判断温度≥100℃，温度异常标志被设置为1，否则0;烟雾（CO，CO 2）的浓度≥0.06％，烟浓度异常标志被设置为1，否则为0。 （2）异常标志温度和烟判定场景二标志位是0，指示正常或56H到53H单元发送00H; 2之一，只有1指示异常，送01H; 2为1，则表明火灾发生，送02H。 （3）综合两种情况作出Z后的裁决，并发出报警，如果数据53H 56H和不相同，这表明是虚惊一场，故障报警音子程序;否则，根据相应的报警子程序数据传送单元。 00H是正常的，回报。 01H异常，异常报警音子程序。 02H火灾，火灾报警音子程序现场，并报告消防消防ZX。 4结论在本文中，数字语音的联网小火火警单位的发展具有以下特点：（1）能够室内烟雾（CO2，CO），并在温度报警（声光报警）的突然变化。 （2）如果硬件故障（如留下的传感器，损坏内部元件等），您可以发送一个故障报警。 （3）若仅存在一个异常的参数（如烟雾浓度过大或高温），到一个异常报警信号，从而使值班人员到现场。 （4）如果在同一时间烟雾和不正常的温度，再有就是火灾，发出失火警报，及时的信息报告给消防消防指挥ZX。现场模拟实验表明，该系统安全可靠，误报率极低。由于其体积小，操作维修方便，成本低，具有广阔的应用前景和。