发布时间 : 星期日 文章基于单片机的智能楼宇火灾报警系统_本科毕业设计论文更新完毕开始阅读d2da71e5d05abe23482fb4daa58da0116c171fc6
图3-7 ADC0832时序图
3.2液晶显示模块的设计与实现
在单片机接收到传感器的信号后，会对采集到的信号作出判断，显示在显示模块上。在考虑显示模块时，一般常用的是数码管显示和液晶显示两种方案，鉴于本设计显示内容比较多，数码管很难实现要显示的内容，同时为了美观的考虑，故本设计选择了液晶显示器。
本设计采用LCD1602液晶显示器来显示所测的温度和烟雾同时显示所设置的报警温度值和烟雾值。 1 1602LCD液晶显示屏 （1） LCD1602主要技术参数：
（a）显示容量为16×2个字符； （b）芯片工作电压为4.5～5.5V； （c）工作电流为2.0mA（5.0V）； （d）模块最佳工作电压为5.0V；
（e）字符尺寸为2.95×4.35（W×H）mm。 （2）LCD1602的引脚说明：
LCD1602采用标准的16引脚接口，其中: 1号引脚：VSS为地电源； 2号引脚：VDD接5V正电源；
3号引脚：V0是显示器对比度调整端；
4号引脚：RS为寄存器选择端口，RS为高电平时，系统选择数据寄存器，RS为低电平时，系统选择指令寄存器；
5号引脚：RW为读写信号线。RW为高电平时，系统执行读操作；RW为低电平
时，系统执行写操作。
6号引脚：E端为使能端，当6号引脚的电平从高电平变成低电平时，液晶显示器执行命令；
7～14号引脚：D0～D7双向传输数据线； 15号引脚：背光源电源正极； 16号引脚：背光源电源接地。 （3）控制指令
LCD1602内部的控制器共有11条控制指令，如下表3-4所示：
表3-4 控制命令表
序号 指令 1 清除显示 2 光标返回 3 置输入模式 4 显示开/关控制 5 光标或字符移位 6 置功能
8 置数据存贮器地址 9 读忙标志或地址
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 D F
0 1 C *
1 * B * *
1 I/D S
1 S/C R/L *
1 DL N
7 置字符发生存贮器地址 0 1 字符发生存贮器地址
1 显示数据存贮器地址
1 BF 计数器地址 0 要写的数据内容 1 读出的数据内容
10 写数到CGRAM或DDRAM） 1 11 从CGRAM或DDRAM读数 1
LCD1602的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。上表指令具体意思如下：
（a）指令1：清显示，指令码01H，光标复位到地址00H位置； （b）指令2：光标复位，光标返回到地址00H；
（c）指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效；
（d）指令4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁；
（e）指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移
动光标；
（f）指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符；
（g）指令7：字符发生器RAM地址设置； （h）指令8：DDRAM地址设置；
（i）指令9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙；
（j）指令10：写数据； （k）指令11：读数据。
图3-8 LCD液晶显示屏与单片机接口硬件连接图
LCD1602的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。LCD1602液晶显示器是液晶显示模块的最主要部件，通过液晶显示的原理，设计出相应的硬件接线图。硬件接线图如上图3-8所示：
上图是LCD1602与单片机的接口原理图。可以看出其中，LCD1602的4~6号引脚与单片机的P2.5~P2.7号引脚LCD1602的相连接，因为AT89S52单片机的P0口没有上拉电阻，所以在它们中间接一个10K的电阻排。为了实现它们数据之间的读写功能。单片机的P0.0~P0.7号引脚与LCD1602的7~14号引脚相连接，这样就可以进行数据的通讯传输。
3.3声光报警模块的设计与实现
上面两节介绍了火灾检测模块和显示模块。当温度传感器或者烟雾传感器检测出火灾时，系统会通过发光二极管产生光报警，通过蜂鸣器产生声音报警。下图3-9是光报警原理图，图3-10是声报警原理图。两者就构成的声光报警。
图3-9光报警原理图 图3-10 声音报警原理图
通过图3-9可知刚P2.0输出是低电平时，三极管导通，继电器线圈得电，常开触头吸合发光二极管得电，从而产生光报警。同样图3-10当P3.4输出是低电平时，三级管导通，蜂鸣器得电产生声音报警。两者同时工作就是声光报警。
3.4电源模块设计与实现
系统所需要的电源为直流5V。
为了很好的满足系统电源需求，采用稳压电源供电。选择7805为电源模块的核心，作整体电源为系统供电。直流5V电源电路如下图3-11所示。先采用15V/15W的变压器，在变压器副边得到12V的交流电，再经过电容滤波和7805电源模块，最终输出稳定的直流5V电源。电路中的电容C1、C2分别为输入端和输出端滤波电容，防止稳压器产生高频自激振荡和抑制电路引入的高频干扰，下图3-11中的二极管是作为保护二极管使用的，一旦输出电压低于需要的稳定电压值时，此二极管导通，保护稳压器输出端不被损坏。电阻为负载电阻。
图3-11 直流5V电源电路