火灾自动报警器毕业设计论文
1 引言
1.1 火灾报警器的起源和发展
火灾作为危害人类生存的大敌，越来越受到人们的重视。随着高层建筑的不断增多，火灾隐患增加。一旦发生火灾，将对人的生命财产造成极大的危害，于是人们开始寻求一种早期发现火灾的方法，以便控制和扑灭火灾，减少损失，保障生命安全。火灾报警器就是为了满足这一需要而研制出来的，已成为保护人身和财产安全必不可少的重要手段。
现代化建筑中设置火灾自动报警系统，尤为重要。近年来，各部门对火灾自动报警系统的要求，不仅表现在数量上日益增多，而且对其功能和可靠性等方面提出更高的要求，这给我国消防工作带来新课题，并将进步促进我国火灾自动报警系统的研制、生产、和应用的发展[1]。
近年来，随着科学技术的飞跃发展，基于单片机有体积小、功耗小、成本低、价格廉以及控制功能强等，它的应用领域日益广泛。目前国内各种家用电器已普遍采用单片机控制取代传统的控制电路，做成单片机控制系统，如洗衣机、电冰箱、空调机等的控制器。在办公自动化领域，现代办公室中使用的大量通信、信息产品多数都采用了单片机，如通用计算机系统中的键盘译码、磁盘驱动、打印机等。在商业营销领域，已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读机、仓储安全监测系统等中已纷纷采用单片机构成专用系统。在工业自动化领域，如工业过程控制、过程监测、工业控制器及机电一体化控制系统等，这些系统除一些小型工控机外，许多都是以单片机为核心的单机或多机网络系统，在智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路及汽车电子与航空航天电子系统方面同样都用到了单片机[2]。单片机的应用正在不断的走向深入，这必将导致传统的单片机技术的日益革新。在实时监测和自动控制的单片机系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，现代火灾报警器就是采用单片机作为核心部件完成的。
1.2 开发智能火灾报警系统的意义
由于开关量火灾报警系统受到开关量探测器工作原理的限制。尽管开发人员常常通过多种确认的方法来消除误报警，但也无法从根本上动态的反映出火灾变化的全过程，更不能实现对监视现场的环境进行自动学习，积累“经验”，从而准确的
分析、判断现场的各种非火灾因素和真实的火灾信号，以及对各种非火灾因素造成的探测器灵敏度的漂移进行补偿。于是，国内开始了对智能火灾报警控制系统的研究和开发。开发智能火灾报警系统的重大意义就是要在实现准确可靠的早期报警的同时，方便用户对系统的安装、调试，并且提供强有力的系统维护手段，降低系统的维护费用。
1.3 本文设计的内容
(1) 本系统是具有高可靠性的16路火灾报警器。
(2)以单片机为核心，设计硬件主控制器电路总体框图。
(3)对每个分框图分别设计具体电路。对火灾以声，光形式报警, 显示，控制电
路功耗不大于10瓦.使用220伏交流电源、或12伏直流电源工作、两套电源互为备用。
(4)设计相应的软件流程图。
(5)依据流程图设计控制程序。
(6)画出整体电路图。
1.4 本论文的设计安排
第一章是引言部分。
第二章是整体设计方案，根据设计要求做了整体设计的规划，对设计的主要部件做了初步选用并画出设计总框图以便以后设计按此进行。
第三章是各部分硬件的设计，这部分要进行具体的设计并且要对所设计的器件有一定的讲解。
第四章是软件的设计部分，这部分要有程序流程图和主要的程序部分。
第五章是结论部分，这部分要对火灾报警器的设计过程中得到的知识做一总结。
2 总体设计方案
火灾报警器的设计可采用多种方法，如简单的模拟电路设计也可以完成报警功能，也可采用火灾报警专用集成电路c14467来完成报警功能，这些火灾报警器不能对多处火灾集中监控，在发生报警时不能准确的判断这是线路故障还是火灾发生且不能在短时间内判断是哪处发生故障或发生火灾[3]。
我们要设计的是对16处进行的火灾监控，只需在值班室就可以监控。要在值班室对16路进行监控，就需要把报警器安装在值班室，为了在短时间内就能发现报警我们采用声光报警。虽报警系统发生报警，但我们还得判断这是线路故障造成的报警还是火灾发生造成的报警，而且要在短时间内知道这发生在哪一处房间，使损失降到最低。完成这一系统的功能采用简单电路是难以完成的，这是总体方案设计中比较难的部分，从各方面考虑，计划采用单片机来完成这些功能。
2.1 整体设计思想
基于上面的介绍，我们对整体设计思路做一叙述，假设我们的控制核心就采用单片机。
第一步必须有传感器及火灾探测器去感受信号，当火灾发生，火灾探测器需要把感受到的信号以高低电平的形式输出，传到接口电路，转换成单片机所能接受的电平。
第二步当信号输入到单片机后，通过程序进行自检和故障检查。若探测器与火灾报警器之间的连线中断或探测器失效时，面板上显示相应的房间号，并发出单调的音响信号并通过火灾巡回检测程序判断输入信号有无火灾信号还是干扰信号，若是火灾信号，则显示器显示发生火灾的房间号码，报警灯闪烁和发出变调的音响信号。
2.2 部分设计的初定
2.2.1 火灾探测器的选用
火灾探测器有感烟的和感温的。在许多情况下，火灾往往是先有烟而后起火的，因此使用感烟型传感器更能早发现火情，减少火灾损失。离子感烟型传感器的灵敏度高而且价格低，因此我们在此采用离子感烟传感器。
2.2.2 单片机的选用
单片机的应用，首先是它的控制功能，即在于实现计算机控制。而在线控制应用方面，由于计算机身处系统之中，因此对计算机有体积小、功耗小、成本低、价格廉以及控制功能强等要求，对这些要求真可谓是非单片机莫属了。
80C51是INTEL公司MCS-51系列单片机中最基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它继承和扩展了MCS-48单片机的体系结构和指令系统。
80C51内置中央处理单元、128字节内部数据存储器RAM、32个双向输入/输出(I/O)口、2个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。
此外，80C51还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。80C51有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式[2]。
在单片机的应用中，80C51是比较通用的，P0口，P1口，P2口共24个口用来做输入、输出口，足够本系统用。因此初步决定使用80C51作为此系统的核心部件。
2.2.3 输入接口电路
由于要求设计16路火灾报警器，所以我们要用16路的探测器来探测。在探测器探测到的信号要传入控制器单片机时，要把信号转化为单片机能接收的电平，且需对16路信号巡回检测，采用单片机控制16选1的电开关来巡回检测，因此输入接口电路是非常重要的一部分设计。
2.2.4 显示器与键盘的选用
显示器可采用LED，由于只有16路，所以只用两个LED显示器即可。
键盘有独立式键盘和行列式键盘。独立式键盘的缺点是需要占用较多的I/O口线。当单片机应用系统键盘中需要的按键比较少或I/O口线比较富余时，采用此类键盘。行列式键盘的键盘结构，能够有效地提高单片机系统中I/O的利用率[4]。因此初步设计采用行列式的4ⅹ4或4ⅹ3的键盘。
2.3 构造整体电路设计框图
本系统是基于单片机控制的具有可靠性的16路火灾报警器。它以单片机为电
路的主控制芯片。电路主要包括，火灾探测器、单片机及其扩充电路、输入、输出接口电路还有电源。电路框图如2.3所示。
图2.3 整体框图
3 硬件电路各部分的设计
3.1 核心部分的设计
3.1.1 80C51的引脚图及功能
如左图3.1.1所示是40引脚双列直插的80C51管
脚图。其中电源和晶振，大家都是比较了解的就不用在
详细介绍。
下面主要介绍80C51中比较重要的引脚的功能：
(1)I/O 口 有4个，32根。
P 0——8位、漏极开路的双向口I/O 。当使用片外
存储器时，作地址和数据分时复用。在程序校验期间，
输出指令字节（这时需要外加上拉电路）。P 0作为总线
时能驱动8个LSTTL 负载。在本设计中此I/O 口用做输
图3.1.1 80C51引脚图 出来给数码管提供输入信号。
P 1——8位、准双向I/O 口。在编程/校验期间，用做输入低位字节地址。P 1口能驱动4个LSTTL 负载。在此我们用它作为键盘的输入口。
P 2——8位、准双向I/O 口。当使用片外存储器时，输出高8位地址。在编程/
校验期间，接收高位字节地址。P 2口可以驱动4个LSTTL 负载。在此我们设计的采
集信号输入口和报警输出口都是用的P 2口。
P 3——8位、准双向I/O 口，具有内部上拉电路。
P 3提供各种替代功能。在提供这些功能时，其输出锁存器应由程序置1。P 3口可以输入/输出4个LSTTL 负载。P3.0—RXD 串行输入口的输入。P3.1—TXD （串行输出口），输出。P3.2—INT0 ，在外部中断0的输入。P3.3—INT1，外部中断1的输入。P3.4—T0，定时器/计数器0的外部输入。P3.5—T1，定时器/计数器1的外部。P3.6—WR ，低电平有效，输出，片外数据存储器写选通。P3.7—RD ，低电平有效，输出，片外数据存储器读选通。
（2）控制线：共4根。
RST —复位输入信号，高电平有效，在振荡器工作时，在RST 上作用两个机器周期以上的高电平，期间复位。
EA/V PP —片外程序存储器访问允许信号，低电平有效。再编程时，其上施加21V
的编程电压。
ALE/PROG—地址锁存允许信号，输出。用作片外存储器访问时，低字节地址锁存。ALE一1/6的振荡频率稳定速率输出，可用作对外输出的时钟或用于定时。在EPROM编程期间，作输入。输入编程脉冲（PROG）。ALE可以驱动8个LSTTL负载。 PSEN—片外程序存储器选通信号，低电平有效[4]。在从片外程序存储器取指令
口PSEN 期间，在每个机器周期中，在PSEN有效时，程序存储器的内容被送上P
可以驱动8个LSTTL负载。
3.1.2 80C51单片机的复位方式
复位是单片机的初始化操作，其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键以重新启动。主要
的复位方式有三种：上电自动复位、按键电平
复位和外部脉冲复位[5]。此次设计是用按键电
平复位。
按键电平复位是通过复位端经电阻与V
CC
电源接通而实现的，电路如图3.1.2所示。按
键电平复位电路中的电阻、电容参数设置都适
合与设计的振荡电路，能保证复位信号高电平
持续时间大于2个机器周期。图3.1.2 按键电平复位
3.1.380C51的时钟电路
时序电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，而时序所研究的是指令执行而时序所研究的是指令执行中各信号之间的相互关系。单片机本身就如一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。
在80C51单片机内带有时钟电路，因此只需要在片外通过XTAL1和XTAL2引脚接入定时控制元件（晶体振荡器和电容），即可构成一个稳定的自激振荡器。在80C51芯片内部有一个高增益反相放大器，而在芯片的外部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容。80C51单片机的时钟电路如图3.1.3所示。
图3.1.3 80C51单片机的时钟电路
由图可见，时钟电路由下列几部分组成：振荡器及定时控制元件、时钟发生器、地址锁存允许信号ALE。
(1)振荡器及定时控制元件
在80C51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2。只需要在片外通过XATL1和XATL2引脚跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，振荡器即可工作。
振荡器的工作可以由（PD）位（特殊功能寄存器PCON中的一位）控制。当（PD）置1时，振荡器停止工作，系统进入低功耗工作状态。
振荡器的工作频率一般在1.2 ～12MHz之间，现在由于制造工艺的改进，频率正向两端延伸，高端可达40MHz，低端可达0Hz。
一般用晶体作定时控制器件；在不需要高精度参考时钟时，也可以用电感代替晶振；有时也可以由外部引入时钟脉冲信号。
用晶振和电容构成谐振电路。C1和C2虽没有严格要求，但电容的大小影响振荡器的稳定性和起振的快速性，通常选用10～30pF左右。在设计电路板时，晶振、电容等均应尽可能靠近芯片，以减小分布电容，保证振荡器振荡的稳定性。
当用电感或陶瓷谐振器作定时控制元件时，也是用电感或陶瓷谐振器构成谐振电路。此时的电容C1、C2在40pF±10pF。
在由多片单片机组成的系统中，为了单片机之间时钟信号的同步，应当引入惟一的公用外部脉冲信号作为各单片机的振荡脉冲。
当外部输入时钟信号时，外部信号接入XTAL1和XTAL2端悬空不用。对外部信号的占空比没有要求，高低电平持续时间不小于20ms。
(2)内部时钟发生器
内部时钟发生器实质是一个2分频的触发器。其输入由振荡器引入的，输出
为两个节拍的时钟信号。输出的前半周期，节拍1（P1）信号有效；后半周期，节拍2（P2）信号有效。每个输出周期为一个计算机CPU状态周期，即时钟发生器的输出为状态时钟。每个状态周期内包括一个P1节拍和一个P2节拍，形成CPU内的基本定时时钟。
(3)ALE信号
一般地说，状态时钟经过3分频之后，产生ALE引脚上的信号输出。
3.2 输入电路的设计
3.2.1 火灾探测器的设计
对于火灾的探测有多种传感器，常用的有感温传感器和感烟传感器。其中感温传感器是在火灾发生后，室内温度将升高，当感温探测器周围的环境温度到达设定温度以上时，传感器才动作。而在许多情况下，火灾往往是先有烟而后起火，因此使用感烟型传感器更能提早发现火情，减少火灾损失[1]。离子感烟型传感器的灵敏度高而价格低，很适宜制作火烟型火灾报警器。
离子感烟传感器的工作原理:
离子感烟传感器由内、外两个电离室组成。电离室内有P1、P2一对电极。外电离有孔与外界相通，烟雾可以进入；而内电离室是密封的，烟雾不能进入。
离子感烟传感器的原理如图3.2.1（a）所示。再电极P1、P2之间放有放射性的同位素241的放射源。这个放射源能连续发出a射线，使极间的空气电离而产生正电离子和负电离子，这样两极间便具有导电性。在这对电极上电压E时，正负离子便向极性相反的方向移动。离子的移动称为离子电流Ip.离子电流的大小与外加电压E的大小有关，电压E越高，离子电流越大；电压E高到一定值时，离子电流呈饱和状态。这一饱和离子电流为Is如图3.2.1（b）所示。
图3.2.1(a) 图3.2.1(b)
当外电离室有烟雾进入时，部分正离子和负离子被吸附在烟雾中燃烧生成物的微粒上（燃烧生成物微粒比离子大1000倍左右），因此它们在电场中运动的速度大大降低，并在运动中不断有正负离子中和，使离子数减少。烟雾浓度愈高，离子数量愈少，离子电流便愈小，相当于等效电阻的增大。而内电离室是密封着的，无烟雾进入，两极板间的离子电流是恒定不变的，其等效电阻也是恒定不变的。由于内、外电离室的电极是串联的。如图3.2.1（c）在无烟雾时，A点的电位等于E/2;有烟雾时，外电离室极间等效电阻增大，使A点电位降低，A点电位的降低与烟雾浓度成比例，有烟雾与无烟雾时，其电位差可达1V以上。
图3.2.1(c) 等效电路
UD—02型离子感烟传感器:
UD—02型离子感烟传感器灵敏度高、可靠性好，其性能符合UL—217标准。它具有两个离子室及一个放射源（镅—241，0.9μCi）,它有
三个电极等效电路如图3.2.1(d)，A电极（接+9V电源）、B
电极（接地）、C电极（收集电极）。在20±5℃时，在清洁
空气条件下收集电极的平衡电位为5～5.6V；有烟雾时，
收集电极的电位变为 1.1～1.2V（阴暗度为4%/英尺,按
UL271标准23.1规定；极间电容为4pF；镅241放射源为
0.81～0.99μC；重量为12克；主要材料为不锈钢及塑料）。
图3.2.1(d)探测器数值的确定:
当指定的火灾探测区域比较大时，首先要了解每个火灾探测器的范围，然后按照下式进行计算：
N≥S/（K²A）
式中 N 表示一个探测区域内需要设置的探测器的数量，N取整数；
S 表示一个探测区域的面积（m²）;
A 表示一个探测区域的面积（m²）;
K 安全系数；取0.7～0.8。
感烟探测器的保护面积和保护半径如下表（3.2.1）表。
表3.2.1 感烟探测器的保护面积和半径
3.2.2 输入电路的综合设计
在设计输入电路时，首先考虑外界信号是怎样得来的，在这里要用到传感器，根据前面的介绍，我们采用UD-02型离子感烟传感器。这种传感器在清洁的空气条件下收集电极的平衡电位为5～5.6V；有烟雾时，收集电极的电位变为1.1～1.2。它在一般状态下电压是不变的或变化是小的，只有在有烟雾时才变，因此它的信号是不符合数字电路要求的，需整形。在整形时我们用到了三极管，根据三极管饱和导通和截止原理设计，即：
当Iв>Iвs≈Vсс/(βRс)时饱和导通；
当Uвe 我们采用Rb=Rc=10k，在基极再加两二极管作为分压器件。当信号为1.1～1.2V 时由于两极管分压Uвe<0.5V因此截止，输出为高电平 当信号为5～5.6V时：设β=100 Iв=(5-3×0.7)/10k=2.9×10-4A Iвs=Vсс/(βRс)=12V/（100×10k）=12×10-6A 所以Iв>Iвs 三极管饱和导通，输出低电平。 由于是十六路的采集信号，因此在此用到多路选择器，循环选择一路作为输入。十六选一是由两个八选一74151连接组成的，它的控制选择端A3,A2,A1,A0是由单片机自动完成选择功能的。输入接口电路如3.2.2图所示。 图3.2.2 输入接口电路 3.3 报警电路设计 微机化测控系统中，一般的工作状态，可以通过指示灯或数码显示来指示，供操作人员了解。但是对于某些紧急状态，为了使操作人员不致忽视，以便及时采取措施，往往还需要有某种更能引人注意和提醒警觉的报警信号。这种报警信号，通常有两种类型：一是闪光报警，因为闪光的指示灯更能提醒人们注意；二是鸣音报警，发出特定的鸣音，作用于人的听觉器官，易于引起和加强警觉。以上这两种报警系统称声光报警。 3.3.1 报警用声光器件 声光报警的发光器件常用发光二极管，因为发光二极管不仅耗电小，而且有多种颜色可供选择，便于用闪光颜色区分不同报警信息。此外，也可以用白炽灯外罩 彩色玻璃外壳作为闪光报警。 声光报警的发生器件有电铃、电动警笛、电动式扬声器和压电陶器扬声器等。 电动扬声器发生原理是：音频电流通过扬声器线圈、永久磁铁产生的磁场使载流扬声器线圈振动带动纸盒发声。 压电发声器发生原理是：利用逆压电效应，当在压电陶瓷片上施加音频电压时，压电陶瓷片发生机械伸缩或弯曲，从而带动振膜发声，压电式扬声器由于体积小、质量轻、耗电小，故应用日益增多。 近几年出现的小型电磁音响器是一种新型电声器件，具有体积小、质量轻、电流小、耗能少、声压电平高、发生清脆柔和等特点，在国外被广泛使用在音响装置中，目前国内也已生产出同类产品。 3.3.2 声光报警集成组件 闪光报警和鸣音报警都可以由振荡信号驱动发光器件和发声器件来实现。因此原则上有分立元件或555电路构成的各种低频、音频振荡电路配上发光器件和发声器件都可以构成声光报警电路，而且发出警报和禁止报警可通过控制振动电路起振和停振来实现。除此之外，目前国内外还生产了一些声光报警专用集成组件。 3.3.3 SG207 多用报警器件 SG207是一种用途广、功耗小、连接元件少，使用灵活的声光报警集成电路。 SG207内部原理框图如3.3.3所示。该集成电路包括控制输入线、调制振荡器（f1）、混频放大器（G）、音频振荡器（f2）、闪光输出和扬声器输出推动级，以及内部稳压器(W)。调制振荡频率（f1）由3、4脚外接电容C1调节，音频振荡频率（f2）由5、6脚外接电容C2调节。f1对f2进行调节后，经混频放大再分两路同步输出：一路振动扬声器发声，一路驱动发光器件闪光发光[6]。经C1、C2不同容量的组合，可产生不同特征发光信号。 图3.3.3 SG207内部原理图 SG207的音响输出电流在50～100mA范围，闪光输出电流为5～10mA,故一般情况下，可推动0.25W的喇叭和LED发光二极管，若需更大的功率，可外接PNP或NPN功率晶体管。功率放大后，可推动大功率喇叭或灯泡 3.3.4 报警电路综合设计 我们设计的报警电路是声光报警电路，采用SGZ207多用报警组件来完成。对于这一多用报警组件，我们在上面有介绍。它的音响输出电流在50～100mA范围，闪光输出电流为5～10mA，故一般情况下，可推动0.25W的喇叭和LED发光二极管。若需输出更大的功率，要外接PNP或NPN功率晶体管。功率放大后，可推动大功率喇叭或灯泡。 我们设计的报警电路如图3.3.4所示。对它报警的控制是通过电源来控制。由于SGZ207所需电源电压6～12V，而单片机接口电压为5V，因此不能通过单片机输出电压作用SGZ207电源电压直接来控制，但是可以用单片机的输出电压控制电子开关来控制SGZ207与﹢12V电源的通断来控制报警与否。当单片机输出高电平时，电子开关三极管关闭，输出低电平，报警电路不工作；当单片机输出低电平，电子开关截止，输出高电平﹢12V,报警电路开始工作。 图3.3.4 报警电路 3.4 键盘接口电路的设计 3.4.1 键盘的总体设计 键盘是单片机不可缺少的输入设备，是实现人机对话的纽带。键盘按结构形式可分为非编码键盘和编码键盘。在单片机中使用的都是非编码键盘，因为非编码键盘结构简单、成本低廉。非编码键盘的类型很多，常用的有独立式键盘、行列式键盘等。 独立式键盘是指将每个键盘按一对一的方式直接连接到I/O输入线上所够成的键盘。键盘接中使用多少根I/O线，键盘中就有几个按键。这种类型的键盘，按键比较少，且键盘中各个按键的工作互不干扰。因此用户根据实际需要对键盘中的按键灵活地编码，缺点是需要占用较多的I/O口线。 行列式键盘是用n条I/O线作为行线，m条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键。这样，键盘中按键的个数是m³n个[7]。这种形式的键盘结构，能够有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。在这个 设计中，我们就采用4³4键盘，如图4.3 所示。 图3.4.1 4 4键盘 3.4.2 键盘外接电阻的选用 由于在此键盘我们接的是P1口，所以我们要对P1口的结构原理有所了解，P1口原理图如图4.3.2所示。 图3.4.2 P1口的位结构原理图 P1口的工作过程分析: (1)P1.i位作输出口用时：CPU输出0时，D=0，Q=0， Q=1，晶体管Q0导通，点被下为低电平，即输出0；CUP输出1时，D=1，Q=1，Q=0，晶体管Q0截止，A 点被上拉为高电平，即输出1。 (2) P1.i位作输入口时：先向P1.i位输出高电平，使A点提升为高电平，此操称为设置 P1.i为输入线。若外设输入为1时，A点为高电平，由BUF1读入总线 后，B点也为高电平；若外设输入为0时，A点为低电平，由BUF1读入总线后，B 点也为低电平。 P1口的特点: (1) 输出锁存，输出时没有条件； (2) 输入缓冲，输入时有条件，即需要先将该口设为输入状态，先输出1； (3) 工作过程中无高阻悬浮状态，也就是该口不是输入态就是输出态。 具有这种特性的口不属于“真正”的双向口，而被称为“准”双向口。 这里需要注意的是，若在输入操作之前不将A点设为高电平（即先向该口线输出1），如果A点电平为低电平时，则外设输入的任何信号均被A点拉为低电平，即此时外设的任何信号都输不进来。更为严重的是，A点为低电平，则外设为高电平时，外设的高电平通过Q0强迫下拉为低电平，将可能有很大的电流流过Q0而将它烧坏。 在此，由于我们的4³4的键盘在开始要设计四条行线为高，而同时有四条列线为低电平，因此我们需加一定的外设电阻来保护Q0，我选用5kΩ, 由于：5V÷5kΩ=1mA 这个值小于击穿电流，能够起到保护作用。 3.5 显示器接口电路的设计 3.5.1 LED种类与单片机系统中LED的显示法 在单片机系统中，经常用LED（发光二极管）数码显示器来显示单片机系统的工作状态、运算结果等各种信息，LED数码显示器是单片机与人对话的一种重要输出设备。 LED数码显示器中的发光二极管共有两种连接方法。共阳极接法和共阴极接法。驱动电路中的限流电阻R,通常根据LED的工作电流计算而得到；R=（Vcc―Vled）/Iled,式中，Vcc为电源电压（＋5V）,Vled为LED压降（一般取2V左右），Iled 为工作电流（可取1～20mA）。R通常取数百欧姆。 在单片机应用系统中，LED数码显示器的显示方法有两种：静态显示法和动态显示法。 所谓动态显示是单片机应用系统中最常用的显示方法之一。它是把所有显示器的8个笔画段a～h的各同名端互相并接在一起，并把它们接到字段输出口上。为 了防止各个显示器同时显示相同的数字，各个显示器的公共端COM还要受到另一组信号控制，即把它们接到为输出口上。动态扫描显示由于各个数码管的字段线是并联使用的，因此大大简化了硬件电路。动态扫描显示接口电路虽然硬件简单，但在使用时必须反复调用显示子程序，若CPU要进行其它操作，那么显示子程序只能插入循环子程序中，这往往束缚了CPU的工作，降低了CPU的工作效率。 所谓静态显示，就是每一个显示器各笔画段都要独占具有锁存功能的输出口线，CPU把欲显示的字形代码送到输出口上，就可以使显示器显示出所需的数字或字符，常扫描显示器，所以节约了CPU的工作时间。但静态显示也有其缺点，主要是占用的I/O口线教教多，硬件成本也较高。所以静态显示法常用在显示器数目教少的应用系统中[8]。在此，我们只涉及16路显示，所以我采用了静态显示法，如图3.5.1所示。 图3.5.1 显示电路 3.5.2 8255A芯片介绍和在此的应用 图3.5.1采用了8255A扩展LED显示器，8255的A口、B口、C口工作在输出方式。80C51与8255A连接如3.5.1所示。如果用p2.7作为8255A的片选信号，A0、A1分别与P0.0、P0.1相连，8255A控制地址为7FFFH，A口地址为7FFCH,B口地址为7FFDH,C口地址为7FFEH。在这里我们只用两个LED,在需要扩展时，在C口还可以加入一个LED,对程序稍做修改就可以了。 8255A是为Intel公司微处理器设计的通用可编程并行I/O接口芯片。8255A 通用性强，使用灵活，可与单片机系统总线直接接口。 8255A的工作方式: 8255A有3种工作方式：方式0（基本输入输出）、方式1（选通输入输出）、方式2（双向传送，紧适用于A口）。(1)方式0基本输入输出：A，B，C三个口都可以设置不为输入或输出方式，但不能既作输入又作输出。C口还可以分为上半部和下半部来分别设置传送方式，每部分4位。方式0适用于无条件传输方式。(2)方式1选通输入输出：在这种工作方式下，A口和B口仍可作为数据输入输出口，而C口则规定某些位为A口或B口的联络信号。(3)方式2双向传送方式：紧适用于A口。A工作于方式2时，其输入输出都有独立的状态信息，C口的状态联络线被A口占用了5根，所以B口不能工作在方式2。 8255A的控制字: 8255A作为可编程器件，可有软件来选择其工作方式，并且对C口的每一位都可以通过软件实现置位和复位，以便更好地发挥控制功能，8255A有两种控制字：工作方式控制字和端口C置位、复位控制字[5]。两种控制字写入控制寄存器（A1，A0＝1，1时）中，并由其D7位来区分为何种控制字。 工作方式控制字：8255A工作方式控制字如图3.5.2所示。 图3.5.2 方式控制字 8255A的结构: 它是一个40引脚的双列直插式集成电路芯片，由以下几部分组成：有三个8位并行口：端口A、端口B和端口；数据总线缓冲器，这是一个三态双向8位缓冲器，它是8255A与系统数据总线的接口；读写控制逻辑，这部分电路与CPU地址总线中的A0，A1与控制信号RESET，（RD），（WR）相连，它把CPU的控制命令或输出数据送到相应的端口，也把外部设备的状态信息和输入数据通过相应的端口送入CPU中；片选信号，低电平有效。 A1，A0，（RD），（WR），RESET，及（CS）组合实现的控制功能如表3.5.2所列。 表3.5.2 A1,A0,（RD）,（WR）,RESET,及（CS）组合控制功能 3.6 电源系统的设计 在这火灾报警器的设计中所用到的电源，由交流电源和蓄电池两套电源互为备用供电。当市电220V交流供电时蓄电池存电不供电；当市电停电时由蓄电池供电。 火灾自动报警系统论文 绪论研究意义及主要工作 （1）研究意义 火灾是国内外普遍关注的灾难性问题。它是发生频率较高的一种灾害，在任何时间、任何地区都可能发生. 当前，随着我国经济实力的不断壮大，各地相继出现了一些具有一定智能化的大型建筑物—智能建筑。由于建筑物、构筑物应用材料的多样性，各类工业和科学技术的发展，易燃材料增多，加之人们生活环境和生活方式的变革，火灾的危险性日益增加，火灾次数、火灾造成的人员伤亡和经济损失逐渐增多。尤其是近几年来，由于高度和数量都飞速的增长，建筑的高度越高，其火灾危害性就越大，容易造成重大损失和人员伤亡事故，所以智能建筑消防安全是十分必要的，我们必须充分认识到消防系统在整个智能建筑中的重要作用。 “消防”己经逐渐形成一门独立的学科，专门研究如何预防和控制火灾的发生和蔓延。当今世界，由于电子技术、自动控制技术及计算机技术的高速发展，有力地促进了消防系统的发展。现代消防系统，无论在结构上还是在功能上，都己达到很高的水平。现代消防系统中采用了先进的火灾探测器探测火情，自动确认火灾并发出火灾报警信号，自动启动灭火设备、指挥灭火。 自动化消防系统的设计，涉及到许多领域和学科，如核物理、微电子、信息科学、通讯、网络、图像处理、建筑暖通、电气等，并且已经大量融入计算机技术、电子技术、传感器技术以及现代自动控制技术。总之，现代消防系统适应了高层建筑的需要，是人们高度防火意思的体现，又是现代科技发展的高度结晶。 因此，如何针对智能建筑发展过程中存在的问题，研究出解决方案，使智能建筑朝着节约化、系统化、标准化的方向发展，让建筑智能化技术为中国建设提供更加安全、方便、舒适和成本适中的建筑物和建筑群，为人民创造更多无愧于信息时代的高智能化的工作、生活和学习环境，使智能建筑朝着绿色、环保、节能、安全的主流方向发展。而我国正处于创建和谐社会、可持续发展社会的经济蓬勃发展时期，火灾自动报警系统探测火灾隐患，肩负安全防范重任，是智能建筑中建筑自动化系统的重要子系统，如何实现对智能建筑中火灾隐患的高效控制，其意义深远。 1 引言 1.1 火灾报警器的起源和发展 火灾作为危害人类生存的大敌，越来越受到人们的重视。随着高层建筑的不断增多，火灾隐患增加。一旦发生火灾，将对人的生命财产造成极大的危害，于是人们开始寻求一种早期发现火灾的方法，以便控制和扑灭火灾，减少损失，保障生命安全。火灾报警器就是为了满足这一需要而研制出来的，已成为保护人身和财产安全必不可少的重要手段。 现代化建筑中设置火灾自动报警系统，尤为重要。近年来，各部门对火灾自动报警系统的要求，不仅表现在数量上日益增多，而且对其功能和可靠性等方面提出更高的要求，这给我国消防工作带来新课题，并将进步促进我国火灾自动报警系统的研制、生产、和应用的发展[1]。 近年来，随着科学技术的飞跃发展，基于单片机有体积小、功耗小、成本低、价格廉以及控制功能强等，它的应用领域日益广泛。目前国内各种家用电器已普遍采用单片机控制取代传统的控制电路，做成单片机控制系统，如洗衣机、电冰箱、空调机等的控制器。在办公自动化领域，现代办公室中使用的大量通信、信息产品多数都采用了单片机，如通用计算机系统中的键盘译码、磁盘驱动、打印机等。在商业营销领域，已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读机、仓储安全监测系统等中已纷纷采用单片机构成专用系统。在工业自动化领域，如工业过程控制、过程监测、工业控制器及机电一体化控制系统等，这些系统除一些小型工控机外，许多都是以单片机为核心的单机或多机网络系统，在智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路及汽车电子与航空航天电子系统方面同样都用到了单片机[2]。单片机的应用正在不断的走向深入，这必将导致传统的单片机技术的日益革新。在实时监测和自动控制的单片机系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，现代火灾报警器就是采用单片机作为核心部件完成的。 1.2 开发智能火灾报警系统的意义 由于开关量火灾报警系统受到开关量探测器工作原理的限制。尽管开发人员常常通过多种确认的方法来消除误报警，但也无法从根本上动态的反映出火灾变化的全过程，更不能实现对监视现场的环境进行自动学习，积累“经验”，从而准确的 目录 1 引言 (2) 1.1 火灾自动报警系统的作用 (2) 1.2 选题的目的和意义 (3) 2火灾自动报警系统简介 (4) 2.1 火灾自动报警系统概述 (4) 2.2 火灾自动报警系统的组成 (5) 3系统的设置 (5) 3.1 区域报警控制系统 (6) 3.2 集中报警控制系统 (6) 3.3 控制中心报警系统 (7) 4PLC原理 (8) 4.1 PLC的选择 (8) 4.2 PLC 的程序设定 (9) 5火灾自动报警系统的设计 (10) 5.1 系统的选型 (11) 5.2 报警区域和探测区域的划分 (11) 5.3 火灾探测器的选择 (12) 5.4 消防联动的设计 (13) 5.4.1 消防联动系统的组成 (14) 5.4.2 消防联动系统的功能 (14) 5.4.3 消防联动控制装置 (14) 6结束语 (17) 参考文献： (18) 谢辞 (19) 火灾自动报警系统的设计 摘要：火灾自动报警系统(AFAS)是当今现代化建筑中不可缺少的组成部分，在火灾发生初期它能及时的发出信号，为人们的生命和财产提供重要保障。火灾自动报警系统由触发器件、火灾报警控制器、火灾警报装置以及其他辅助功能装置组成，火灾发生时它把烟雾、温度等物理信号转变成电信号从而向人们发出警报,以便于人们尽早疏散，采取灭火措施。本设计通过对火灾自动报警系统以及消防联动的分析，将PLC技术应用到本系统中，以PLC 为核心设计火灾自动报警系统。 关键词：火灾；PLC；自动报警；消防联动 1引言 二十一世纪的今天，人类社会发展迅速，居民楼、大型商场，医院等各式建筑随处可见，但同时带来的还有突发事故发生时人们生命和财产的不安全性。火灾对人们生命和财产的威胁尤其严重，因此人们对火灾的预防愈发的重视。在一座建筑中安全有效的火灾自动报警系统是人们生命和财产的保障，设计出有效的火灾报警系统才能减少火灾给人类社会带来的损失。 我国的火灾自动报警系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也不断提高，但距离国际先进水平还有一定距离。随着社会和科技的不断进步，对于火灾自动报警系统的要求也越来越高，所以要充分认清现状，不断发展我国自主研发的火灾自动报警系统。 1.1火灾自动报警系统的作用 如今现代化建筑都朝着大型化、高层化及复杂化方向发展，消防问题也变得越来越重要，火灾自动报警系统应运而生。火灾自动报警系统综合运用计算机网络与戈火灾自动报警区域惊醒连接，以达到及时报警、及时灭火的目的。其主要功能包括： （1）自动接收火灾报警信号。在火灾发生的初期通过感温、感烟和感光等火灾探测器将火灾产生的烟雾、热量和光辐射等物理量转变成电信号，传递到火灾报警控制器。 （2）显示火灾报警部位，发出火灾报警信号。火灾显示盘可以显示出火灾发 火灾报警系统毕业论文 火灾报警系统毕业论文 引言： 火灾是一种常见但危险的灾害，给人们的生命财产造成了巨大的损失。因此， 火灾报警系统的研究和应用具有重要意义。本篇论文将探讨火灾报警系统的原理、技术和应用，以及未来的发展趋势。 1. 火灾报警系统的原理 火灾报警系统是一种通过感知火灾信号并及时发出警报的装置。其原理主要包 括火灾传感器、信号处理和警报输出三个部分。火灾传感器可以通过感知烟雾、温度、火焰等火灾特征来判断是否发生火灾。信号处理部分对传感器采集到的 信号进行处理和分析，确定是否触发警报。警报输出部分通过声音、光线等方 式发出警报信号。 2. 火灾报警系统的技术 2.1 火灾传感技术 火灾传感技术是火灾报警系统的核心技术之一。目前常用的火灾传感技术包括 烟雾传感器、温度传感器和火焰传感器。烟雾传感器通过感知空气中的烟雾浓 度来判断是否发生火灾。温度传感器可以感知环境温度的变化，当温度超过设 定阈值时触发警报。火焰传感器则通过感知火焰的光谱特征来判断是否发生火灾。 2.2 信号处理技术 信号处理技术在火灾报警系统中起到了关键作用。传感器采集到的信号需要进 行处理和分析，以确定是否触发警报。常用的信号处理技术包括模式识别、数 据挖掘和人工智能等。这些技术可以对传感器采集到的信号进行特征提取和分类，从而准确判断是否发生火灾。 2.3 警报输出技术 警报输出技术是将火灾报警信号传递给用户的关键环节。目前常用的警报输出 技术包括声音、光线和通信等。声音警报通过发出高频声音来吸引人们的注意。光线警报则通过闪烁的灯光来提醒人们。通信技术可以将报警信号传递给相关 部门，以便及时采取措施。 3. 火灾报警系统的应用 火灾报警系统广泛应用于各种场所，包括住宅、商业建筑和工业厂房等。在住 宅中，火灾报警系统可以及时发出警报，提醒居民采取逃生措施。在商业建筑中，火灾报警系统可以及时通知员工和顾客，帮助他们迅速疏散。在工业厂房中，火灾报警系统可以及时通知工人并采取灭火措施，避免火灾蔓延。 4. 火灾报警系统的发展趋势 随着科技的不断进步，火灾报警系统也在不断发展和改进。未来的火灾报警系 统将更加智能化和自动化。例如，可以通过人工智能技术对火灾报警系统进行 自动监控和管理，实现自动报警和自动灭火。同时，火灾报警系统与其他智能 设备的融合也将成为发展的趋势，例如与家庭安防系统、智能家居系统等的联动，提供更加全面的安全保护。 结论： 火灾报警系统是一种重要的安全设备，对于保护人们的生命财产具有重要意义。通过对火灾报警系统的原理、技术和应用的研究，可以不断提高其性能和可靠性。未来的发展趋势将使火灾报警系统更加智能化和自动化，为人们提供更加 ***行政楼 火灾自动报警系统设计 摘要 本设计是针对***行政楼的火灾自动报警系统设计，对其进行了设计、计算并进行工程预算。 随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平不断提高，城市用地日益紧张，促使建筑物正朝着高层化、密集化方向发展。高层建筑的特点决定其火灾的危险性和高层建筑的火灾自动报警系统的重要性，一套完整的火灾自动报警系统是高层建筑发生火灾时人们生命财产的有利保障，是能否快速准确地发现火情，把火灾扑灭在萌芽状态的关键所在。关键词：火灾自动报警系统；火灾探测器；高层建筑；危险性Automatic Fire Alarming System to The Building of Xiamen Institute of National Accounting Abstract This design is just for the Automatic Fire Alarming System of The Building of Xiamen Institute of National Accounting. This paper was written in reference to the design and calculation of fire-fighting in the Building of Xiamen Institute of National Accounting given economic budget of the project as the same time, which is according to the related codes. Along with the quick economic development of our country and continuous increasing of the people’s life level, the city is increasingly nervous with the ground, urging the buildings just develop in the direction of high and density. The architectural characteristics of high buildings decides the risk of fire and the importance of the automatic fire alarming system. A set of integrity automatic fire alarming system is the beneficial guarantee of the people’s life and property when a high building fire occurs and it’s the key of if people can discover the fire quickly and accurately to put it out at the 毕业论文火灾自动报警 毕业论文主题：火灾自动报警系统的设计与实现 摘要：火灾是一种常见且危险的自然灾害，对人们的生命财产安全造成了巨大威胁。为了应对火灾风险，本论文设计并实现了一种火灾自动报警系统。该系统基于传感器技术和物联网技术，能够实时监测火灾相关指标，并在火灾发生时自动报警，提高火灾应对和救援效率。本论文对系统的设计原理、硬件和软件实现进行了详细阐述，并对系统进行了可行性分析和性能测试。实验结果表明，该系统能够有效地检测火灾并及时报警，具有一定的应用前景。 引言： 火灾是指自然界过火的现象，是能够燃烧的物质在一定的条件下产生的，其对人们的生命财产安全造成了巨大威胁。因此，提高火灾的预防和应对能力是非常重要的。火灾报警系统是一种重要的防火和救援工具，可以及时发现火灾并采取相应的措施，减少火灾带来的损失。本论文旨在设计并实现一种火灾自动报警系统，以提高火灾应对和救援效率。 一、系统设计原理 1.1 系统概述 火灾自动报警系统是由传感器、控制器、通信模块和报警设备等组成的复杂系统。其工作原理是通过对火灾相关指标进 行监测和分析，一旦监测到火灾，系统会自动触发报警机制，及时通知相关人员并采取相应的措施。 1.2 系统组成 火灾自动报警系统主要由以下组成部分构成： （1）传感器：负责对火灾相关指标进行监测，如温度、烟雾等。 （2）控制器：负责对传感器采集到的数据进行处理和分析，并触发报警机制。 （3）通信模块：负责和报警设备进行通信，将报警信号传输给相关人员。 （4）报警设备：如声光报警器、警报器等，用于发出报警信号。 二、系统硬件实现 2.1 传感器选择 在火灾自动报警系统中，需要选用适合的传感器对火灾相关指标进行监测。常用的传感器有温度传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器等。这些传感器能够实时监测环境参数的变化，从而及时发现火灾的存在。 2.2 控制器设计 控制器是整个系统的核心部分，负责对传感器采集到的数据进行处理和分析，并触发相应的报警机制。在控制器的设计过程中，需要考虑系统的稳定性、响应速度和节能性等因素。 2.3 通信模块选择 楼宇自动火灾报警系统的设计毕业论文摘要：楼宇火灾是一种严重的安全威胁，为了提高楼宇火灾的检测和警报能力，本论文设计了一个楼宇自动火灾报警系统。该系统由传感器网络、中央控制器和报警装置三部分组成。传感器网络负责监测楼宇内的温度、烟雾等参数，中央控制器负责数据的收集、处理和分析，报警装置负责及时发出警报。通过设计和实现该系统，在楼宇火灾报警方面可以提供更加可靠和高效的解决方案。 关键词：楼宇火灾报警系统，传感器网络，中央控制器，报警装置 1.引言 楼宇火灾是一种对人身财产安全构成严重威胁的火灾形式。在传统的火灾报警系统中，往往需要人工巡检或人工报警来发现和响应火灾事件。然而，这种方式存在人为疏忽、误报等问题，且响应速度较慢。为了提高楼宇火灾的检测和警报能力，本论文设计了一个楼宇自动火灾报警系统。 2.系统设计 2.1传感器网络 传感器网络是楼宇自动火灾报警系统的核心组成部分。传感器网络由多个传感器节点组成，每个传感器节点负责监测楼宇内的温度、烟雾等参数。传感器节点将采集到的数据通过无线通信传输给中央控制器。 2.2中央控制器 中央控制器是楼宇自动火灾报警系统的控制中心。中央控制器负责接收传感器节点传输的数据，并进行数据的收集、处理和分析。中央控制器 通过识别火灾特征，判断是否发生火灾事件，并进行相应的处理。同时， 中央控制器还可以记录和存储历史火灾事件的数据，以供后续分析和改进。 2.3报警装置 报警装置是楼宇自动火灾报警系统的输出部分。报警装置负责及时发 出警报，以提醒楼宇内的人员注意火灾事件并采取相应的应急措施。报警 装置可以采用声光报警器、短信报警等形式，以便尽快引起人们的注意和 响应。 3.系统实现 本论文利用Arduino等开源硬件平台设计并实现了楼宇自动火灾报警 系统的原型。在原型系统中，传感器节点采用温度传感器、烟雾传感器等 传感器进行数据采集。中央控制器通过串口通信接收传感器节点传输的数据，通过逻辑判断来判断是否发生火灾事件，并通过串口通信将报警信息 发送给报警装置。报警装置通过蜂鸣器和LED灯进行警报。 4.系统测试与评估 本论文对设计的楼宇自动火灾报警系统进行了测试和评估。测试结果 表明，系统能够准确检测火灾事件并发出及时的警报。系统的误报率和漏 报率较低，响应速度较快。系统还具有良好的可扩展性和可靠性。 5.结论 通过本论文的研究，成功设计并实现了一个楼宇自动火灾报警系统。 该系统利用传感器网络、中央控制器和报警装置等技术手段，能够提供更 加可靠和高效的楼宇火灾报警解决方案。然而，本论文的研究还有一些不 足之处，需要进一步深入研究和改进。 火灾自动报警系统毕业设计论文 标题：基于火灾图像识别的自动报警系统设计与实现 摘要： 随着科技的不断发展，火灾的防范和报警系统的自动化已成为一个重 要的研究方向。本文提出了一种基于火灾图像识别的自动报警系统设计， 并采用深度学习模型进行火灾图像的识别，以实现火灾的自动警报。该系 统通过对火灾图像进行实时监测和分析，能够快速准确地识别火灾，并及 时向相关部门发送报警信息，提高了火灾防范和扑救的效率，减少了人力 和物力的浪费。实验证明，该系统具有较高的识别准确率和实时性，具有 重要的应用价值和推广前景。 关键词：火灾报警系统、火灾图像识别、深度学习 一、引言 近年来，火灾事故频繁发生，给人们的生命财产安全带来了严重威胁。传统的火灾报警系统需要依靠人工巡逻来发现火灾迹象，不仅效率低下而 且容易出现盲点，无法实现24小时实时监控。因此，设计一种能够快速 准确地识别火灾并进行报警的自动化系统非常必要。 二、设计思路 本文设计的自动报警系统主要基于火灾图像的识别。系统的主要流程 包括图像采集、图像预处理、特征提取、模型训练和火灾识别等环节。首先，使用高清摄像头采集火灾现场图像；然后，对图像进行预处理，包括 图像去噪、图像增强等操作；接着，利用深度学习模型进行特征提取，将 图像转化为一组有意义的特征向量；最后，通过对模型进行训练，实现火灾图像的准确识别，并及时向相关部门发送报警信息。 三、深度学习模型的选择 本文选择了卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）作为深度学习模型。CNN具有良好的图像处理能力和学习能力，适用于图像识别。在本系统中，选择一种主流的CNN模型（例如ResNet、Inception等）作为基础模型，并通过调整网络结构和参数进行优化，提高火灾图像的识别准确率。 四、实验结果与讨论 本文在实验中采用了大量的火灾图像数据进行训练和测试，评估了系统的性能表现。实验结果表明，本系统在火灾图像的识别准确率和实时性方面都达到了很高的水平。系统能够准确地识别不同类型的火灾，包括明火、烟雾等。同时，系统的响应时间较短，能够在火灾刚发生时及时进行报警，提高了火灾防范和扑救的效率。 五、结论与展望 本文设计了一种基于火灾图像识别的自动报警系统，通过深度学习模型对火灾图像进行准确识别，并及时发送报警信息。实验结果表明，该系统具有较高的识别准确率和实时性，对提升火灾的防范和扑救效率有着重要作用。未来，可以进一步优化系统的性能，拓展系统的应用范围，实现对更多灾害类型的自动识别和报警，为社会安全提供更加全面和准确的保障。 [3] Krizhevsky, A., Sutskever, I., & Hinton, G. E. (2024). Imagenet classification with deep convolutional neural networks. 家庭环境监测系统 ——火灾监测系统课程设计实验报告 一课程设计的目的 本次课程设计的目的有：1 锻炼学生独立进展单片机系统设计的能力，通过从硬件到软件，从模块采购到整个系统的调试这些过程，让学生能够较为真实的体会到单片机系统的研发设计过程，为今后学生进展更为复杂的系统研发打下一定的根底。2 培养学生从实际生活中发现问题并且解决问题的能力，是学生的思想不再局限于课本的理论，让学生能够真正的去现实生活中去寻找问题，并运用自己学过的知识去解决问题，开阔眼界，为将来走上工作岗位提供必要的知识。二课程设计的内容 本次课程设计目的是设计一个家庭火灾报警系统，本方案设计的消防报警和联动控制系统基于51单片机控制的，由多种火灾探测器联合进展检测报警的系统。该系统是生命财产平安的忠实卫士和智能大厦的保卫者，它可以防止由于火灾而造成的巨大经济损失，在火灾初期就可以人为地预防由于火灾造成的一些不必要的损失，使生命财产受到平安的保护。它广泛用于生命平安，紧急信号，防爆防火等各类场所。可保证该系统在未来数年内保持世界领先水平。 一套先进可靠的火灾报警系统可以有效的防止或降低由于火灾而引起的生命财产损失。同时几乎为零的误报率，运行的极其平安稳定，先进的可再生功能也可减少大厦的物业管理工作。本方案即是针对本工程的特点而设计的。 1 火灾报警系统简介 火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和火焰辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并及时发出报警信号。 火灾自动报警系统的组成形式多种多样，它的开展目前可分为三个阶段 1 多线制开关量式火灾探测报警系统。这是第一代产品，目前国内极少数厂家生产外，它根本上已处于被淘汰状态。 2 总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统。这是第二代产品，尤其式二总线制开关量式探测报警系统目前正被大量使用。 3 模拟量传输式智能火灾报警系统。这是第三代产品。目前我国已经开场从 火灾自动报警系统 湖北工业大学机电一体化专业姓名：杰克摘要：本文主要阐述火灾自动报警系统的组成、火灾自动报警系统的基本形式、报警设备的 接线和安装、火灾自动报警系统的施工工法及火灾自动报警及消防联动系统的调试。通过实习期 间在工地的学习和师傅的指导与教诲，我对火灾自动报警系统也有了基本的认识和了解。同时，不在工地的时间里，由于对火灾自动报警系统有了一定的了解，在设计方面也有了基本的了解，加上对工作中的软件的熟练应用，画出简单的报警图应该没有问题。另外，在做预算的时候也有一定的帮助。所以，对于火灾自动报警系统的基本认识和了解是必要的，是熟练掌握业务的基础。 关键字：报警，火灾报警，报警系统调试 Automatic fire alarm system Jieke Abstrct: : This paper mainly expounds the commissioning of automatic fire alarm system, fire alarm system, the basic form of alarm fire equipment, wiring and installation of automatic alarm system construction method and automatic fire alarm and fire con trol lin kage system. Through the intern ship site duri ng the study and master the guida nce and teach in gs, I have automatic fire alarm system also has basic kno wledge and understanding. At the same time, not the site of the time, because I have a certain understanding of the automatic fire alarm system, in the design also have a basic understanding, coupled with the skilled work of software applications, draw a simple diagram of the alarm should be no problem .In additi on, whe n the budget has some help. Therefore, it is n ecessary for the basic kno wledge and un dersta nding of automatic fire alarm system, is the foun dati on of masteri ng bus in ess. Key Words : Alarm, fire alarm, alarm system debugging 本科生毕业论文（设计）系（院）物理与电子工程学院专业电子信息工程论文题目火灾报警器设计 学生姓名蒋倩 指导教师童强（讲师） （姓名及职称） 班级2008级电信3班 学号******** 完成日期：2012 年4月 火灾报警器设计 蒋倩 物理与电子工程学院电子信息工程08303416 [摘要]本文介绍了使用8051系列单片机设计的大楼火灾报警系统。本系统主要功能是通过MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器来监测火灾时的烟雾和温度异常，由蜂鸣器和指示灯实现报警；MQ-2的输出通过ADC0832进行A/D转换，由数码管显示设定的和当前的烟雾浓度和温度值。 [关键词]火灾报警系统 MQ-2 数码管 ADC0832 DS18B20 AT89C52 1引言 1.1 系统介绍 大楼火灾报警系统是以AT89C52单片机作为控制中心，接受、处理火灾探测器输出的烟雾浓度信号、温度信号，并进行声光报警。在本次设计中，该系统需实现以下功能: 1、实现通过MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器由蜂鸣器和指示灯来实 现报警 2、实现通过MQ-2由ADC0832转换芯片用数码管显示烟雾浓度的数字量 3、实现通过按键由数码管显示设定的和当前的烟雾浓度和温度 根据需要实现的功能，现将本文的结构安排做如下规划: 1、首先向大家介绍本文的火灾探测原理，给出火灾自动报警系统的总体设 计方案，给出硬件和软件的整体构架及系统设计中的主要元器件选择。 2、火灾自动报警系统的硬件设计，介绍传感器信号调理电路、单片机处理 电路及声光报警电路。 3、整个火灾自动报警系统的程序设计，详细介绍数据采集子程序、火灾判 断与报警程序等。 火灾自动报警控制系统的设计 摘要 火灾自动报警器系统是随时警惕火灾、及时报警和输出联动灭火信号的忠实兵。该系统的设计主要涵盖以下六个方面：探测器的选型、单片机的选取、接口芯片的选取、报警装置的设计、电源的设计以及联动消防装置的设计。 火灾自动报警系统通过一定的方式向火灾报警器发出火灾报警信号火灾报警控制器收到报警信号后，立即发出声光报警，并打开消防联动装置。本设计的检测装置由离子感烟探测器UD-02和与之配套的专用集成电路DQ-295等组成，通过对现场的火灾参数采集，模/数转换，地址编码，然后传送给单片机，由单片机进行相应的运算处理，判断现场是否发生火灾。这种信号处理方式将单片机用于火灾模式判别，可以根据火灾发生时，火灾参数的发展变化规律来识别真假火灾，不同于传统单一的定值判别方式，有利于提高火灾判别的准确性。 关键词：火灾自动报警系统监测控制消防联动 第1章引言 (2) 1.1 研究背景 (2) 1.2 火灾自动报警系统的作用 (2) 第2章火灾自动报警系统简介.................................................................................................................. - 4 - 2.1 火灾自动报警系统概述.............................................................................................................. - 4 - 2.2 火灾自动报警系统的组成.......................................................................................................... - 5 - 2.2.1 火灾探测器...................................................................................................................... - 5 - .2火灾探测器的分类................................................................................................................... - 5 - 火灾探测器的选择................................................................................................................................ - 6 - 火灾报警按钮................................................................................................................................ - 6 - 火灾报警控制器............................................................................................................................ - 7 - 火灾报警控制器分类............................................................................................................................ - 7 - 报警控制器的功能........................................................................................................................ - 8 - 第3章系统原理及总体设计方案.............................................................................................................. - 9 - 3.1 系统原理........................................................................................................................................ - 9 - 3.2 系统设计...................................................................................................................................... - 9 - 系统各模块的设计........................................................................................................................ - 9 - 系统总构架设计.......................................................................................................................... - 10 - 第4章系统硬件设计................................................................................................................................ - 11 - 4.1 硬件的组成................................................................................................................................ - 11 - 4.2 烟雾信号采集模块.................................................................................................................... - 11 - 4.2.1 离子感烟探测器工作原理............................................................................................ - 11 - 4.2.2 UD-02型离子感烟探测器............................................................................................. - 14 - 4.3 离子感烟探测器专用集成电路DQ-29 5..................................................................................... - 15 - 离子感烟雾火灾报警应用电路.................................................................................................. - 17 - 单片机控制中心.................................................................................................................................. - 18 - 时钟电路和工作方式.................................................................................................................. - 18 - 中断系统...................................................................................................................................... - 19 - 声光报警模块...................................................................................................................................... - 20 - 4.5.1 LED显示器....................................................................................................................... - 21 - 4.6 接口芯片8243........................................................................................................................... - 21 - 4.7 电源系统设计............................................................................................................................ - 22 - 消防联动装置...................................................................................................................................... - 23 - 第5章系统软件的设计.......................................................................................................................... - 25 - 主程序设计.......................................................................................................................................... - 25 - 读数子程序.......................................................................................................................................... - 25 - 5.3 核对子程序................................................................................................................................ - 26 - 5.4 查找报警电子程序.................................................................................................................... - 27 - 5.5 显示及报警子程序.................................................................................................................... - 28 - 第6章总结与展望.................................................................................................................................. - 30 - 6.1 总结.............................................................................................................................................. - 30 - 系统展望.............................................................................................................................................. - 30 - 致谢信.......................................................................................................................................................... - 31 - 参考文献...................................................................................................................................................... - 32 - 附录.............................................................................................................................................................. - 33 - 毕业设计（论文） 题目：火灾自动报警系统设计 学生： 指导老师： 系别：电子信息与电气工程系 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1005班 学号：3100207530 2012年6月 目录 摘要............................................................................................................................ I II ABSTRACT ................................................................................................................. I V 1 绪论. (1) 1.1选题的目的和意义 (1) 1.2 国内外设计现状 (1) 1.3 主要设计内容 (2) 1.4工程概况 (2) 1.4.1工程说明 (2) 1.4.2施工组织方案 (3) 1.5施工技术方案 (3) 2火灾自动报警系统简介 (9) 2.1火灾自动报警系统概述 (9) 2.2 火灾自动报警系统的组成 (9) 2.2.1触发器件 (9) 2.2.2火灾报警装置 (12) 2.2.3火灾警报装置 (13) 2.2.4消防控制设备 (15) 2.2.5电源 (15) 3火灾自动报警系统的基本形式及该大楼的结构选型 (16) 3.1区域报警系统 (16) 3.2集中报警系统 (17) 3.3控制中心报警系统 (17) 3.4该工程结构选型 (17) 3.5报警控制器安装位置的选择和安装 (18) 4火灾自动报警系统设计 (19) 4.1系统选型 (19) 4.2 防火区域和报警区域 (19) 4.2.1防火分区的定义 (19) 4.2.2防火分区的划分 (20) 4.2.3探测区域和报警区域的划分 (21) 4.3火灾探测器的选择与设计 (22) 4.3.1火灾探测器的设置要求 (22) 4.3.2火灾探测器的设置部位 (23) 4.3.3火灾探测器数量计算 (25) 4.4手动火灾报警按钮、消火栓按钮的设置 (26) 4.5区域显示器的布置 (27) 4.6火灾应急广播扬声器的设置 (27) 4.7消防专用电话设置 (27) 5 消防联动控制系统 (29) 5.1消防联动控制系统的基本概念 (29) 5.2 防火卷帘的联动控制 (30) 5.3喷淋泵联动控制 (32)火灾自动报警系统论文
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