基于SPCE061A的天然气智能报警系统设计

　　采用音频功率放大器LM386对凌阳单片机输出的语音信号进行放大，驱动扬声器报警。扬声器报警电路如图4所示。

　　1．6 处理警情电路

　　在进行电话报警的同时，单片机控制继电器开始自动处理警情，即关闭天然气电磁阀，并且打开换气设备。处理警情电路由电磁阀启闭和排气两部分电路组成；电磁阀启闭由电磁阀、变送器、DAC0832等组成。采用AIDE的M系列二位二通节能型燃气电磁阀(直动式)，其特点是低电压、小能耗。结构在线圈处配置永久性磁钢，线圈为正、负极脉冲供电。当正向脉冲供电时阀门开启并保持，此时电源切断阀门为开启位置；当反向脉冲供电时阀门关闭并保持，此时电源切断阀门为关闭位置。由于电磁阀需由脉冲信号驱动，系统采用在单缓冲方式下工作的DAC0832作为波形发生器，以提供正负脉冲，故其能够自动启闭，实现安装位置的可调性。排气部分选用DAC0832、普通家用排风机、电磁继电器、SN75452驱动器、AC220V电源，用TPL光电隔离器使现场信号与单片机系统实现完全电隔离，提高系统抗干扰能力。

　　2 软件设计

　　2．1 主程序

　　主程序的主要功能是实现报警和本地控制。采用循环结构，顺序查询各个报警输入端口和控制输入端口，当有某报警信号或控制信号输入时，程序转到相应的程序段运行，运行完毕后又进入循环。流程图如图5所示。

　　2．2 电话报警子程序

　　电话报警子程序主要进行自动循环拨号及语音播报。在循环拨号的过程中判断各种信号音，然后根据判断作出相应的动作。具体流程图如图6所示。

　　2．3 MT8888软件设计

　　2．3．1 MT8888初始化

　　MT8888在上电100 ms内需进行初始化。MT8888初始化要经过读SR；写CRA=0000B；再写CRA=0000B；写CRA=1000B；写CRB=0000B；读SR。

　　2．3．2 DTMF信号的发送

　　在DTMF发送(即拨号)程序中，把MT8888设定为DTMF模式，并使之工作于突发模式，不允许中断。写发送寄存器R后读状态寄存器SR，若SR的b1=l，则表示本次发送结束，可发送下一个号码。

　　2．3．3 电话信号音检测

　　号码拨出以后，还需要进行电话信号音检测，以判断是否拨通。首先，设置MT8888工作模式，写CRA=1110B，再写CRB=0001B，使MT8888工作于呼叫处理(CALL)模式，TONE OUT不能输出，允许中断，非突发模式。信号音检测程序主要是在5 s内对IRQ／cP输出的方波进行计数，计数值大于l 792为拨号音，1 024～1 791为忙音，256～1 023为回铃音，小于255无效信号音。

　　3 结 语

　　该智能天然气监控报警系统的设计是结合了机械和检测等相关学科的技术而实现的。在智能控制方面。采用了单片机SPCE061A作为系统控制核心，最大限度地将其具备的资源应用到设计中，既体现了单片机小系统的应用的灵活性，又实现了功能多样的智能控制。由于采用了单片机技术为主导的智能化管理，可实现对天然气浓度的动态监控，运行稳定可靠，灵敏度高，操作更加方便，具有非常重要的市场应用价值。在实际使用中，不同的应用场合有着不同的报警浓度下限。因此，为了提高系统的灵敏度和准确度，考虑到温度、环境和电源电压的影响，开始报警浓度也应有一定的变化范围。此外，也可根据实际应用的情况对该系统进行改造扩展，以满足不同的应用需求。