基于单片机及can总线消防自动报警系统设计与仿真
摘要:近年来，随着人民生活的不断提高，人民对自身家居和财产的安全也越来越担心。消防问题成为了当今世界各国人民所面临的一个共同的问题。较差的家居消防会给人类社会造成严重的生命、财产损失，为了避免家居消防出现安全问题和减少家居消防所造成的损失，预防和监测成为重中之重。
本设计的消防自动报警系统，采用的是AT89系列单片机作为主控制模块。主要设计了以下几个部分的电路。第一部分是数据的采集部分，第二部分是数据的处理， 第三部分是液晶显示， 第四部分是声光报警。 系统将被检测区域的可燃气体值采集过来，经过数模转换传输到单片机，然后经过对比，判断是否出现家居消防信息，当接收到的数值超过预先设定的值，将启动声光报警。
通过对最终消防自动报警系统的设计，能够满足对周围环境烟雾进行检测，能够对外来入侵人员进行检测，实现了数据从采集—处理—传输—显示的整个功能，从而可以为将来消防自动报警系统设计提供一个可以参考的方案。
关键词：单片机；消防；自动报警
Automatic fire alarm system design.
Abstract：In recent years, with the continuous improvement of people's lives, people are more and more worried about the safety of their homes and property. Fire protection has become a common problem faced by people all over the world. Poor household fire fighting will cause serious loss of life and property to human society. In order to avoid home fire and reduce the loss caused by home fire, prevention and monitoring become the most important.
The design of the fire control system adopts AT89 series single-chip microcomputer as the main control module. The main design of the following parts of the circuit. The first part is data acquisition part, the second part is data processing, the third part is LCD display, and the fourth part is acousto-optic alarm. The system will collect the combustible gas of the detected area, transfer to the single chip computer through the digital mode conversion, and then compare, judge whether the home fire information is appeared, when the value received is more than the predetermined value, the sound and light alarm can be started.
Through the design of the final automatic fire alarm system, it can detect the smoke of the surrounding environment, can detect the foreign invading personnel, and realize the whole function of the data from the acquisition - processing - transmission - display, so as to provide a reference scheme for the design of the fire automatic alarm system in the future.
Keywords： Single chip computer, fire protection, automatic alarm
近年来，随着人民生活的不断提高，人民对自身家居和财产的安全也越来越担心。消防问题成为了当今世界各国人民所面临的一个共同的问题。较差的家居消防会给人类社会造成严重的生命、财产损失，为了避免家居消防和减少家居消防所造成的损失，预防和监测成为重中之重。良好的监控系统和及时的报警机制可以大大提高家居安全。
家居消防报警产品真正发展是在 90 年代以后，随着政府逐渐开放国门，国外企业开始大量进入中国消防市场，带来先进技术的同时也促进了市场的成熟。这时期，我国生产家居消防报警产品的企业也得到了快速发展，部分企业进行了合资生产、技术合作， 取得了不菲的成绩， 也造就了现今市场上许多有实力的商家， 部分技术已接近或赶上了国际水平。
本设计使用AT89系列单片机作为主控制模块，第一部分是数据的采集部分，第二部分是数据的处理， 第三部分是液晶显示， 第四部分是声光报警。 系统将被检测区域的可燃气体值采集过来，经过数模转换传输到单片机，然后经过对比，判断是否出现家居消防信息，当接收到的数值超过预先设定的值，才启动声光报警。
第一章、绪论
1.1 设计背景
在我们国家，火灾的发生依然很频繁，火灾会造成的生命财产损失。在火灾发生时，燃烧物质分解，大量有毒的一氧化碳沉积。人们在不知道火情的情况下可能会有一氧化碳中毒，因此无法逃脱。自动火灾报警系统可以检测CO浓度的变化。为人们提供一氧化碳警报警报信息，及时通知人员疏散。消防系统在我国的发展还未成熟，本文设计的背景正是基于目前中国安居系统的整体情况，目标旨在通过设计一款家居消防系统来达到人们对自己住宅小区和楼房安全性的需求，通过相关设计，实现相关功能。
1.2 设计思想
本文共分为五个部分。 第一章是家居消防系统的总体设计背景和思想； 第二章是家居消防系统的整体可行性分析，主要包括了单片机控制模块，烟雾信号采集模块，煤气信号采集模块，防盗报警模块，光报警模块，数据采集模块，键盘显示模块，CAN总线模块，传感器模块等等； 第三章家居消防系统的硬件设计，主要包括了ADC0809数模转换器和四个报警器的接口，数模转换与单片机连接，单片机与报警电路连接，键盘显示电路以及单片机与CAN总线等各个子功能硬件设计；第四章家居消防系统的软件设计，主要是对系统CAN总线的软件设计，温度传感器18B20子程序设计，ADC0809数模转换子程序设计以及相关显示电路子程序设计等；本文重点在于对消防系统的设计，第五章主要是对整个家居消防系统进行调试，首先介绍了Keil软件，最后对硬件电路进行了调试。通过最后调试，实现了系统的全部功能，能够应用到家居消防系统中去。
目录
摘要 1
第一章、绪论 2
1.1 设计背景 2
1.2 设计思想 2
1.3 系统整体设计框图 3
第二章、系统可行性分析 3
2.1 硬件模块 3
2.1.1单片机控制模块 3
2.1.2温度烟雾信号采集模块 4
2.1.3防盗报警模块 4
2.1.4光报警模块 4
2.1.5数据采集模块ICL7135 5
2.1.7CAN总线协议 6
2.1.8传感器模块 7
2.2 软件模块 7
2.2.1温度烟雾信号采集模块 7
2.2.2煤气信号采集模块 8
2.2.3防盗报警信号采集模块 8
第三章、硬件单元电路设计 8
3.1 采样电路设计 8
3.2 AT89C52与ADC0809接口电路 9
3.3 AT89C52与光报警接口电路 10
3.4 键盘显示接口电路 10
3.5 AT89C52与CAN总线接口电路 11
第四章、软件设计 12
4.1 CAN总线程序 12
4.1.1CAN初始化 12
4.1.2CAN数据发送 14
4.1.3CAN接收数据 16
4.2 温度传感器DS18B20 17
4.3 ADC0809转换 18
4.4 数字显示 23
第五章、系统调试 27
5.1 keil软件介绍 27
5.2 硬件调试 28
第六章、结论 29
小结与致谢 30
参考文献 31
附录一 32
附录二 33
参考文献
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