火灾报警系统设计方案

所示：

主节点 CAN总线 从节点1 从节点2 。。。。。。 从节点N 图2-1 系统整体设计框图 如上图所示，系统整体设计框图是由三大主体部分组成的，分别是：第一部分：主节点部分；第二部分：CAN总线部分；第三部分：从节点部分。主节点和从节点之间是通过CAN总线进行通信的，也就是说，系统主节点和从节点是挂在CAN总线的两端的。 主节点以及从节点功能框图如下：

报警电路 时钟电路 LCD1602显示屏 MCU CAN通信电路 图2-2 主节点功能框图 如上图所示，主节点是由单片机，LCD1602显示器，时钟电路，报警电路，以及

CAN通信电路组成的。单片机负责从节点传输过来的数据进行处理；LCD1602显示屏显示相关的数据，比如温度，气体和烟雾浓度等等；时钟电路负责火灾报警系统报警的时间，以备事后查询；CAN通信电路负责把从节点采集到的数据传输到主节点，它是主节点和从节点之间信息传递的桥梁。

灭火装置电路 可 燃气体及烟雾传感器电路 MCU CAN通信电路 温度传感器电路

图从节点功能框图2-3 从节点功能框图 如上图所示，从节点是由单片机，CAN通信电路，灭火装置电路，可燃气体及烟雾

传感器电路，温度传感器电路等五大部分组成的。其中，单片机负责处理采集到的数

据；CAN总线负责将从节点采集到的数据信息传输给主节点；灭火装置，负责火灾发生的时候，及时的进行灭火工作；可燃气体及烟雾传感器电路，负责现场环境可燃气体及烟雾浓度的收集；温度传感电路，负责现场环境的温度。

综上可知，当从节点反馈的现场环境数据超过系统设定的阈值的时候，触发报警电路，并且这个从节点控制灭火装置的执行，开始工作即电机带动进行灭火模拟。在实际的应用中，主节点设置在值班室内，工作人员对其进行控制；而各个从节点则设置于楼房的走道及各房间处，与主节点一起挂接在CAN总线上，以便随时向主节点发送信息。各从节点控制它上面的传感器和执行装置。各传感器收集到现场的环境数据，及时的将信息传送给主节点，主节点将各从节点的信息显示在显示屏上，以便工作人员进行观测和控制。

第三章 火灾报警系统的硬件设计

本章任务是对火灾报警系统的硬件进行设计，主要阐述了主节点和从节点的硬件

设计。在从节点的设计中，根据系统设计要求的分析，即通过传感器采集到现场环境的数据，实时的实现CAN通信传输到主节点上，设计出相应模块的实际功能，主要包括从节点上信息采集模块、CAN电路模块以及其他功能模块的设计。

3.1主节点硬件设计

主节点的功能模块由微控制器MCU（单片机）、CAN通信电路以及时钟电路、报警电路、液晶显示屏等外围电路组成。各模块具体的硬件电路设计如下一一作出详细的阐述。

主节点和从节点，都用80C51单片机作为微处理器。80C51单片机是MCS-51的系列其中一种单片机，由英特尔公司开发，其结构是8048的一个延伸，更加优化8048的性能，改善了它的缺点，除此之外，还增加了一系列的指令，比如比较（CMP）、乘（MUL）、减（SUBB）、除（DIV）、布尔代数运算、16位数据指针等等指令。与此同时，5个中断源和串行通信能力也被增加到了其中[4]。 以下是51单片机开发板上单片机弹簧座及扩展排针电路图

图3-1 单片机弹簧座及扩展排针电路图