基于單片機的語音數(shù)字聯(lián)網(wǎng)火災(zāi)報警器設(shè)計

2．3　聲光報警模塊
　　聲光報警電路在單片機P1口的控制下，可以根據(jù)不同情況(火災(zāi)、異常、故障)發(fā)出不同的聲光報警信號。聲音信號由專用語音芯片提供。通過給語音芯片的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。由單片機的P1．0和P1．1控制。另外該芯片還需要一個選通信號，由P1．3提供。只有當(dāng)該信號為高電平時，芯片才會根據(jù)S1和S2端的控制信號發(fā)出不同的報警聲，否則不會發(fā)聲報警。
　　由P1口的P1．4～P1．7分別控制4個發(fā)光二極管，予以光報警，如圖6所示。P1．4～P1．7控制的燈依次為綠色(正常信號燈)、黃色(故障信號燈)、紅色(異常信號燈)和紅色(火災(zāi)信號燈)。當(dāng)這些輸出端輸出低電平時，對應(yīng)的信號燈便會發(fā)光報警。

2．4　單片機與Modem通信模塊
　　當(dāng)報警器監(jiān)測到火災(zāi)信息后，除了在火災(zāi)現(xiàn)場產(chǎn)生聲光報警信號外，還需要將火災(zāi)信息按事先預(yù)留的電話號碼自動撥號通知單位有關(guān)人員，并迅速上報消防指揮中心，為此，系統(tǒng)設(shè)計了單片機與Modem通訊模塊，該模塊由單片機、GM16C550串行端口擴展芯片和RS232電平轉(zhuǎn)換電路組成。限于篇幅，對通訊模塊的硬件電路及編程不做詳細論述。

3　報警器監(jiān)控程序設(shè)計
　　監(jiān)控程序流程圖如圖7所示。系統(tǒng)復(fù)位后，首先要進行初始化，包括對各個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)維護和功能擴充，采用了模塊化程序設(shè)計方法，系統(tǒng)各個模塊的具體功能都是通過子程序調(diào)用實現(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)計包括：驅(qū)動ADC0809的IN0和IN1進行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A/D轉(zhuǎn)換后等待外部中斷1，中斷到來說明A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成，通過中斷服務(wù)程序讀取轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。
3．2　火災(zāi)判斷與報警程序
　　為了降低誤報率，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)對現(xiàn)場情況進行判斷：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存儲單元中的存放情況如表1所示。具體判斷方法如下：
(1)對溫度和煙霧進行了兩次數(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)場情況　　
2個標(biāo)志位均為0，表示情況正常，給53H或56H單元送00H；2個中僅有1個為1，表示情況異常，送01H；2個均為1，表示有火災(zāi)發(fā)生，送02H。
(3)綜合兩次情況做最后判斷，并予以報警　　
若53H和56H中數(shù)據(jù)不相同，說明是誤報，調(diào)故障報警子程序；否則按該單元中的數(shù)據(jù)調(diào)相應(yīng)的報警子程序。
00H為情況正常，返回。
01H為情況異常，調(diào)異常報警子程序。
　　02H為現(xiàn)場有火災(zāi)，調(diào)火災(zāi)報警子程序，并向消防中心報告火情。

4　結(jié)　語
　　本文研制的用于小型防火單位的語音數(shù)字聯(lián)網(wǎng)火災(zāi)報警器具有以下特點：
　　(1)能對室內(nèi)煙霧(CO2，CO)及溫度突變進行報警(聲光報警)。
　　(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)出故障報警。
　　(3)如果只有一種參數(shù)出現(xiàn)異常(如煙霧濃度過大或是溫度較高)，能發(fā)出異常報警信號，令值班人員到現(xiàn)場處理。
　　(4)如果煙霧和溫度同時出現(xiàn)異常，則說明有火災(zāi)，發(fā)出火災(zāi)警報，并及時將火災(zāi)信息上報消防指揮中心。
　　現(xiàn)場模擬實驗表明，本系統(tǒng)安全可靠，誤報率低。且由于其體積小、操作維護方便、成本低廉等，具有廣闊的應(yīng)用前景。