基于單片機的語音數字聯網火災報警器設計

2．3　聲光報警模塊
　　聲光報警電路在單片機P1口的控制下，可以根據不同情況(火災、異常、故障)發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。只有當該信號為高電平時，芯片才會根據S1和S2端的控制信號發出不同的報警聲，否則不會發聲報警。
　　由P1口的P1．4～P1．7分別控制4個發光二極管，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(火災信號燈)。當這些輸出端輸出低電平時，對應的信號燈便會發光報警。

2．4　單片機與Modem通信模塊
　　當報警器監測到火災信息后，除了在火災現場產生聲光報警信號外，還需要將火災信息按事先預留的電話號碼自動撥號通知單位有關人員，并迅速上報消防指揮中心，為此，系統設計了單片機與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　報警器監控程序設計
　　監控程序流程圖如圖7所示。系統復位后，首先要進行初始化，包括對各個控制用寄存器的初始化、設置中斷服務程序的入口地址、設置堆棧等。

為了便于系統維護和功能擴充，采用了模塊化程序設計方法，系統各個模塊的具體功能都是通過子程序調用實現的。本系統主要包括數據采集子程序、火災判斷與報警子程序以及Modem通訊子程序等。
3．1　數據采集子程序
　　數據采集部分的程序設計包括：驅動ADC0809的IN0和IN1進行A/D轉換，分別由子程序ADC1(溫度轉換)和ADC2(煙霧濃度轉換)完成；單片機接收轉換好的數據，存入指定內存單元，由INT1中斷服務程序完成。每次驅動A/D轉換后等待外部中斷1，中斷到來說明A/D轉換已經完成，通過中斷服務程序讀取轉換得到的數據。
3．2　火災判斷與報警程序
　　為了降低誤報率，系統采用了多次采集、多次判斷的方法。每次數據采集后根據得到的數據對現場情況進行判斷：00H表示正常、01H表示異常、02H表示火災；然后綜合多次判斷結果做出最終的火情判斷。數據在內部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據采集與判斷
　　溫度≥100℃，溫度異常，置標志位為1，否則為0；煙霧(CO，CO2)濃度≥0．06％，煙霧濃度異常，置標志位為1，否則為0。
(2)根據溫度和煙霧的異常標志位判斷現場情況　　
2個標志位均為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，表示有火災發生，送02H。
(3)綜合兩次情況做最后判斷，并予以報警　　
若53H和56H中數據不相同，說明是誤報，調故障報警子程序；否則按該單元中的數據調相應的報警子程序。
00H為情況正常，返回。
01H為情況異常，調異常報警子程序。
　　02H為現場有火災，調火災報警子程序，并向消防中心報告火情。

4　結　語
　　本文研制的用于小型防火單位的語音數字聯網火災報警器具有以下特點：
　　(1)能對室內煙霧(CO2，CO)及溫度突變進行報警(聲光報警)。
　　(2)如果出現硬件故障(如傳感器遺落、內部元器件損壞等)，能發出故障報警。
　　(3)如果只有一種參數出現異常(如煙霧濃度過大或是溫度較高)，能發出異常報警信號，令值班人員到現場處理。
　　(4)如果煙霧和溫度同時出現異常，則說明有火災，發出火災警報，并及時將火災信息上報消防指揮中心。
　　現場模擬實驗表明，本系統安全可靠，誤報率低。且由于其體積小、操作維護方便、成本低廉等，具有廣闊的應用前景。