基于51單片機設計的宿舍智能防火防盜報警系統

　　3 軟件程序設計

　　該系統軟件部分主要完成了系統及各個(gè)模塊初始化、警情信號檢測（火警／盜情）、系統設置、RS 485總線(xiàn)協(xié)議及聲光報警的程序設計。具體的程序流程圖如圖6，圖7所示。

　　4 通信協(xié)議

　　在RS 485總線(xiàn)通信系統中，由于供電、空間噪聲以及傳輸路徑等因素的影響，數據傳播過(guò)程中很容易受到干擾或者信號衰減，造成通信失敗，因而需要設計一種傳輸協(xié)議，保證在這種不可靠的物理鏈路上建立起可靠的數據連接。本系統中，數據采集器與監控室主機是一個(gè)簡(jiǎn)單的多點(diǎn)對一點(diǎn)通信。

　　4.1 波特率設置及通信方式的選擇

　　考慮到RS 485總線(xiàn)自身的特點(diǎn)并兼顧到數據通信的速度和穩定性，波特率選擇2 400 b／s，這樣可以傳輸更遠的距離。由于通信是多對一的關(guān)系，串口選擇工作方式3。

　　4.2 數據校驗方式的確定

　　使用RS 485總線(xiàn)通信技術(shù)傳輸數據時(shí)，很容易遇上干擾，使傳輸數據發(fā)生改變，從而導致傳輸錯誤?？紤]到系統的實(shí)際要求，本設計采用8位的CRC（循環(huán)冗余校驗）校驗方式。

　　CRC校驗和的計算是一種循環(huán)計算。從數學(xué)角度看，CRC校驗和是用生成多項式（算法規則）去除一個(gè)多項式（由數據塊表示），CRC校驗為相除后所得的余項。CRC校驗是對要傳送的一個(gè)數據塊附加一些校驗位，這些校驗位（CRC校驗位）由該數據塊算出，并隨同數據塊一并傳送。在接收端，對收到的數據塊重新按規定的算法計算CRC校驗和，從而可以判別數據傳輸過(guò)程是否出錯。

　　4.3 通信數據的編碼

　　為保證數據傳輸的可靠性和準確性，本設計采用的數據幀格式如表1所示。其中，前2個(gè)字節為起始同步信號，地址碼占用1個(gè)字節（0～255），用它來(lái)標示不同床位號；待發(fā)數據包括：煙霧傳感器信號（1 B）、紅外傳感器信號（1 B）、熱釋電傳感器信號（1 B）和采集時(shí)間（7 B）；校驗碼為8位的CRC校驗碼。傳輸順序為：煙霧傳感器信號、紅外傳感器信號、熱釋電傳感器信號（高位在前，低位在后）、采集時(shí)間（依次為：秒、分、小時(shí)、日、月、年）；當發(fā)送應答命令時(shí)，待發(fā)數據為2 B的0xCC或者0xBB。

　　4.4 RS 485的通信協(xié)議

　　本系統的RS 485總線(xiàn)通信采用輪詢(xún)的方法。主機向RS 485總線(xiàn)上發(fā)送各個(gè)從機的地址，對各個(gè)從機依次詢(xún)問(wèn)查看從機部分是否有警報。如果某從機有警報，就會(huì )通過(guò)RS 485總線(xiàn)發(fā)送指令報告給主機，然后主機和該從機通信，從機發(fā)送數據包，主機接受并解析該數據包，并作出相應處理。主機會(huì )不斷的查詢(xún)各個(gè)從機的狀況，做到實(shí)時(shí)監控。

　　5 系統測試與結果分析

　　本系統經(jīng)測試，傳感器性能穩定，熱釋電傳感器檢測距離能達到5～8 m，煙霧傳感器能夠很好地實(shí)現防火功能；紅外傳感器很靈敏，可以有效地檢測出人員的進(jìn)出情況；RS 485總線(xiàn)能夠很好地實(shí)現主機與從機之間的通信，做到實(shí)時(shí)監控。各個(gè)模塊能夠很好地鏈接在一起，有較高的穩定性。經(jīng)過(guò)多次調試，該系統實(shí)現了設計要求。整體效果令人滿(mǎn)意。

　　6 結語(yǔ)

　　本文所述的宿舍智能化防火防盜報警系統為宿舍安防提供了一條可行途徑。該系統利用多傳感器檢測，通過(guò)RS 485總線(xiàn)自動(dòng)實(shí)現對外求助，具有智能化、自動(dòng)化特點(diǎn)，系統具有較為廣闊的應用前景，對于日趨提高的安防要求，在系統今后的進(jìn)一步改進(jìn)中，可通過(guò)在探測器上加微處理器的方法，進(jìn)行實(shí)時(shí)監測。對于大學(xué)生宿舍的安全建設具有重要意義。

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