一。氣體泄露報(bào)警
英文摘要：
Based on MQK gases sensors and PIC microcontroller,a kind of alarm for leaking gases is designed.The design method of the alarm is simpleness,credibility and efficiency, the main of the software and hardware are provided on the paper.
2.1 報(bào)警器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與原理
該報(bào)警器以MQK系列氣體傳感器和PIC16F73 單片機(jī)為核心，構(gòu)成真正單芯片的高性能氣體泄漏報(bào)警器（圖1）. 該報(bào)警器的特點(diǎn)： 1) 使用MQK 系列氣體傳感器.該傳感器獲得過(guò)國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品證書(shū)，具有靈敏度高、響應(yīng)恢復(fù)速度快、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn). 2) 以PIC16F73 單片機(jī)為報(bào)警器的核心，實(shí)現(xiàn)傳感器檢測(cè)、電源控制、溫度補(bǔ)償、聲光報(bào)警、信號(hào)傳送等功能. 外圍電路簡(jiǎn)單、可靠，整機(jī)小巧，性價(jià)比高. 3) 利用PIC16F73 的PWM 功能、熱敏電阻和開(kāi)關(guān)三極管等共同組成開(kāi)關(guān)電源，給氣體傳感器提供加熱功率，實(shí)現(xiàn)隨外界溫度變化自動(dòng)改變氣體傳感器的加熱電壓，達(dá)到給氣體傳感器提供溫度補(bǔ)償?shù)哪康?
2.2 PIC16F73 單片機(jī)簡(jiǎn)介
PIC系列單片機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)精練.它有以下優(yōu)點(diǎn): 1) 哈佛總線結(jié)構(gòu).PIC 系列單片機(jī)內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)不同于普通單片機(jī)的馮·諾依曼結(jié)構(gòu)，它采用的是哈佛結(jié)構(gòu).這就意味著，在PIC 系列單片機(jī)的內(nèi)部，數(shù)據(jù)總線和地址總線是分離的，并且采用不同的寬度.這樣可以實(shí)現(xiàn)指令提取的“流水作業(yè)”，可以實(shí)現(xiàn)指令的單字節(jié)化、單周期化，提高指令的執(zhí)行速度. 2) 精簡(jiǎn)指令系統(tǒng).PIC 系列單片機(jī)指令系統(tǒng)采用精簡(jiǎn)指令集RISC(Reduced Instruction Set Collection)技術(shù)，不僅便于記憶和學(xué)習(xí)，而且絕大部分的指令都是單字節(jié)、單周期指令，有利于提高指令運(yùn)行速度.PIC16F73單片機(jī)采用13位指令系統(tǒng)，使用4K×14位可反復(fù)擦寫(xiě)的FLASH存儲(chǔ)器. 
二。單片機(jī)的語(yǔ)音數(shù)字聯(lián)網(wǎng)火災(zāi)報(bào)警器
2．3 聲光報(bào)警模塊
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聲光報(bào)警電路在單片機(jī)P1口的控制下，可以根據(jù)不同情況(火災(zāi)、異常、故障)發(fā)出不同的聲光報(bào)警信號(hào)。聲音信號(hào)由專用語(yǔ)音芯片提供。通過(guò)給語(yǔ)音芯片的S1和S2端輸入不同的邏輯電平(00，01，10，11)，便可以獲得4種不同的聲音信號(hào)。由單片機(jī)的P1．0和P1．1控制。另外該芯片還需要一個(gè)選通信號(hào)，由P1．3提供。只有當(dāng)該信號(hào)為高電平時(shí)，芯片才會(huì)根據(jù)S1和S2端的控制信號(hào)發(fā)出不同的報(bào)警聲，否則不會(huì)發(fā)聲報(bào)警。 字串7
由P1口的P1．4～P1．7分別控制4個(gè)發(fā)光二極管，予以光報(bào)警，如圖6所示。P1．4～P1．7控制的燈依次為綠色(正常信號(hào)燈)、黃色(故障信號(hào)燈)、紅色(異常信號(hào)燈)和紅色(火災(zāi)信號(hào)燈)。當(dāng)這些輸出端輸出低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈便會(huì)發(fā)光報(bào)警。
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當(dāng)報(bào)警器監(jiān)測(cè)到火災(zāi)信息后，除了在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生聲光報(bào)警信號(hào)外，還需要將火災(zāi)信息按事先預(yù)留的電話號(hào)碼自動(dòng)撥號(hào)通知單位有關(guān)人員，并迅速上報(bào)消防指揮中心，為此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了單片機(jī)與Modem通訊模塊，該模塊由單片機(jī)、GM16C550串行端口擴(kuò)展芯片和RS232電平轉(zhuǎn)換電路組成。限于篇幅，對(duì)通訊模塊的硬件電路及編程不做詳細(xì)論述。 字串1
3 報(bào)警器監(jiān)控程序設(shè)計(jì) 字串9
監(jiān)控程序流程圖如圖7所示。系統(tǒng)復(fù)位后，首先要進(jìn)行初始化，包括對(duì)各個(gè)控制用寄存器的初始化、設(shè)置中斷服務(wù)程序的入口地址、設(shè)置堆棧等。
為了便于系統(tǒng)維護(hù)和功能擴(kuò)充，采用了模塊化程序設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)各個(gè)模塊的具體功能都是通過(guò)子程序調(diào)用實(shí)現(xiàn)的。本系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集子程序、火災(zāi)判斷與報(bào)警子程序以及Modem通訊子程序等。 字串2
3．1 數(shù)據(jù)采集子程序 字串6
數(shù)據(jù)采集部分的程序設(shè)計(jì)包括：驅(qū)動(dòng)ADC0809的IN0和IN1進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，分別由子程序ADC1(溫度轉(zhuǎn)換)和ADC2(煙霧濃度轉(zhuǎn)換)完成；單片機(jī)接收轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)，存入指定內(nèi)存單元，由INT1中斷服務(wù)程序完成。每次驅(qū)動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換后等待外部中斷1，中斷到來(lái)說(shuō)明A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成，通過(guò)中斷服務(wù)程序讀取轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 字串5
3．2 火災(zāi)判斷與報(bào)警程序 字串9
為了降低誤報(bào)率，系統(tǒng)采用了多次采集、多次判斷的方法。每次數(shù)據(jù)采集后根據(jù)得到的數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行判斷：00H表示正常、01H表示異常、02H表示火災(zāi)；然后綜合多次判斷結(jié)果做出最終的火情判斷。數(shù)據(jù)在內(nèi)部RAM存儲(chǔ)單元中的存放情況如表1所示。具體判斷方法如下： 字串3
(1)對(duì)溫度和煙霧進(jìn)行了兩次數(shù)據(jù)采集與判斷
溫度≥100℃，溫度異常，置標(biāo)志位為1，否則為0；煙霧(CO，CO2)濃度≥0．06％，煙霧濃度異常，置標(biāo)志位為1，否則為0。 字串6
(2)根據(jù)溫度和煙霧的異常標(biāo)志位判斷現(xiàn)場(chǎng)情況
2個(gè)標(biāo)志位均為0，表示情況正常，給53H或56H單元送00H；2個(gè)中僅有1個(gè)為1，表示情況異常，送01H；2個(gè)均為1，表示有火災(zāi)發(fā)生，送02H。 字串8
(3)綜合兩次情況做最后判斷，并予以報(bào)警
若53H和56H中數(shù)據(jù)不相同，說(shuō)明是誤報(bào)，調(diào)故障報(bào)警子程序；否則按該單元中的數(shù)據(jù)調(diào)相應(yīng)的報(bào)警子程序。
00H為情況正常，返回。
01H為情況異常，調(diào)異常報(bào)警子程序。
02H為現(xiàn)場(chǎng)有火災(zāi)，調(diào)火災(zāi)報(bào)警子程序，并向消防中心報(bào)告火情。