基于單片機(jī)的語(yǔ)音數(shù)字聯(lián)網(wǎng)火災(zāi)報(bào)警器設(shè)計(jì)

2．3　聲光報(bào)警模塊
　　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(zhuān)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。
　　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。

2．4　單片機(jī)與Modem通信模塊
　　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。

3　報(bào)警器監(jiān)控程序設(shè)計(jì)
　　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。
3．1　數(shù)據(jù)采集子程序
　　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)。
3．2　火災(zāi)判斷與報(bào)警程序
　　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：
(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。
(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。
(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。

4　結(jié)　語(yǔ)
　　本文研制的用于小型防火單位的語(yǔ)音數(shù)字聯(lián)網(wǎng)火災(zāi)報(bào)警器具有以下特點(diǎn)：
　　(1)能對(duì)室內(nèi)煙霧(CO2，CO)及溫度突變進(jìn)行報(bào)警(聲光報(bào)警)。
　　(2)如果出現(xiàn)硬件故障(如傳感器遺落、內(nèi)部元器件損壞等)，能發(fā)出故障報(bào)警。
　　(3)如果只有一種參數(shù)出現(xiàn)異常(如煙霧濃度過(guò)大或是溫度較高)，能發(fā)出異常報(bào)警信號(hào)，令值班人員到現(xiàn)場(chǎng)處理。
　　(4)如果煙霧和溫度同時(shí)出現(xiàn)異常，則說(shuō)明有火災(zāi)，發(fā)出火災(zāi)警報(bào)，并及時(shí)將火災(zāi)信息上報(bào)消防指揮中心。
　　現(xiàn)場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)表明，本系統(tǒng)安全可靠，誤報(bào)率低。且由于其體積小、操作維護(hù)方便、成本低廉等，具有廣闊的應(yīng)用前景。