火灾报警器的设计

合集下载

火灾报警器设计方案及流程

火灾报警器设计方案及流程

火灾报警器设计方案及流程引言在现代社会中,火灾是一种常见的自然灾害,它给人们的生命财产安全带来巨大威胁。

为了早期发现火灾并采取有效措施,火灾报警器成为必不可少的设备。

本文将介绍火灾报警器的设计方案及其相关流程。

一、概述1.1 火灾报警器的作用火灾报警器是一种电子设备,用于识别和发出声光信号以提醒人们存在火险的设备或系统。

它能够在火源刚刚开始时即时触发警报,从而迅速通知人们并促使他们立即采取相应行动。

1.2 设计目标设计一个高效、稳定且敏感性较好的火灾报警器,以尽可能减少虚假报警,并在最短时间内确保真实火情被及时发现。

二、工作原理2.1 检测方式目前常见的两种检测技术为光电式和离子式。

- 光电式:通过使用红外光束或激光束与空气中微粒(例如烟雾)发生光学反应的方式,来检测是否存在火灾。

- 离子式:通过利用放射源产生的离子流与空气中的粒子反应,从而监测是否有火焰存在。

2.2 报警信号一旦火灾报警器感知到烟雾、火焰或者异常温度等指标超出设定阈值时,它会触发内置的声光信号装置。

这些传感器和报警装置能够持续工作并向周围环境发出高分贝警报声音以及闪烁的亮光信号,提醒人们立即撤离现场。

三、设计方案3.1 选择合适的传感器在设计火灾报警器时,选择适合的传感器非常重要。

根据需要,可以使用光电式或离子式传感器,并确保其敏感性能好且可靠。

3.2 智能控制系统为了实现更准确和稳定的火灾监测,引入智能控制系统是必要的。

借助先进技术和数据处理算法,该系统能够不仅仅检测火源,还能排除误判率较高场景如厨房蒸汽等日常情况,从而减少虚假报警的概率。

3.3 联网和远程通知现代火灾报警器还可以与网络相连,并能通过手机应用程序向用户发送警报信息。

这种方式可以确保即使当人们不在家或办公室时,也能及时获取到火灾警报,以便他们及时采取行动或联系相关部门。

四、生产流程4.1 元件采购开展任何设计之前,需要先认真研究并选定各种元件供应商。

对于火灾报警器来说,电子元件、传感器和声光信号装置是关键元件的选择。

火灾报警器的毕业设计

火灾报警器的毕业设计

火灾报警器的毕业设计物联网火灾报警器的设计和实现一、综述随着物联网的快速发展,许多传统设备都可以通过互联网实现智能化,其中包括火灾报警器。

本篇毕业设计将介绍一个基于物联网的火灾报警器的设计和实现。

二、设计方案该物联网火灾报警器的设计方案分为硬件设计和软件设计两个部分。

硬件设计:1.火灾检测模块:通过高灵敏度的烟雾传感器,能够实时监测室内的烟雾浓度。

当烟雾浓度超过预设阈值时,会触发报警信号。

2.温度传感器:可以实时监测室内温度的变化,当温度异常升高时,也会触发报警信号。

3.微控制器:用于处理传感器采集到的数据,并根据预设的逻辑来判断是否触发报警信号。

同时,还负责与网络通信模块进行数据交互。

4.网络通信模块:可以通过Wi-Fi或者以太网连接到互联网,与远程服务器进行数据通信。

5.声光报警器:当触发报警信号时,会发出声音和灯光提示,提醒室内人员火灾发生。

软件设计:1.嵌入式软件:负责控制硬件模块,包括传感器数据采集、数据处理、逻辑判断和触发报警信号等功能。

2.数据库存储:将传感器采集到的数据存储到数据库中,便于后续的数据分析和查询。

3. 远程服务器:用于接收物联网火灾报警器发送的数据,并进行实时监控和处理。

当接收到报警信号时,可以通过手机App或者电子邮件发送报警通知。

4. 移动端App:可以通过手机App进行远程监控和控制,包括实时查看室内的温度和烟雾浓度、设置预设阈值、接收报警通知等功能。

三、实现步骤1.硬件部分:根据设计方案选择适合的硬件模块,完成电路连接和焊接。

测试各个传感器和报警器的功能是否正常。

2.嵌入式软件:使用C语言编写嵌入式软件,包括数据采集、数据处理、逻辑判断和触发报警信号等功能。

使用编译器将代码烧录到微控制器中。

3.远程服务器:搭建远程服务器,利用云计算平台或者自建服务器。

编写后台程序,接收物联网火灾报警器发送的数据,并进行实时监控和处理。

编写报警通知的发送功能。

4. 移动端App:使用Android或iOS开发平台编写移动端App,实现远程监控和控制功能,包括实时查看室内的温度和烟雾浓度、设置预设阈值、接收报警通知等。

火灾报警器设计实验报告

火灾报警器设计实验报告

火灾报警器设计实验报告设计和实验是火灾报警器的重要组成部分。

在这份报告中,将详细介绍火灾报警器的设计原理、实验步骤和结果,以及对其性能进行评估和改进。

I. 引言随着现代化建筑增多,火灾事故也日益频繁发生,给人们生命和财产造成了巨大损失。

因此,有效的火灾报警系统至关重要。

本次设计主要目标是开发一款可靠、高效的火灾报警器,并通过一系列实验验证其性能。

II. 设计原理A. 火焰检测原理:利用光电传感器来检测火焰的存在和强度。

1. 光电传感器:选取具有高灵敏度和低噪声的光电二极管。

2. 环境干扰补偿:引入环境光和温湿度传感器来优化信号处理。

III. 实验步骤A. 器件搭建与连接1. 准备所需材料和设备。

2. 按照图纸和电路原理图进行元件安装和布线连接。

B. 火焰检测实验1. 模拟火焰源的搭建:使用安全可控的火焰模拟器进行实验。

2. 火焰检测距离测试:分析不同距离下信号强度的变化,并记录数据。

C. 环境干扰补偿实验1. 温湿度传感器测试:分别改变温度和湿度,观察其对传感器输出信号的影响。

2. 相关性分析:通过统计处理数据,计算环境因素对传感器检测结果的相关性。

IV. 实验结果与评估A. 火焰检测实验结果1. 数据处理方法:使用曲线拟合法来预测火灾报警器在不同距离下的灵敏度。

2. 性能评估:根据实验数据和标准要求,对火灾报警器进行性能评估。

B. 环境干扰补偿实验结果1. 温湿度传感器测试结果图表展示。

2. 相关性分析图表展示。

V. 改进方案与优化策略A. 增加环境自适应功能提议引入智能算法来优化传感器输出值,并根据实时环境情况进行自适应调整。

B. 优化报警信号处理建议对接收到的火灾报警信号进行加权处理,以提高准确性和可靠性。

VI. 结论通过设计原理、实验步骤和结果的分析与评估,我们可以得出以下结论:- 火焰检测原理和方法有效,满足火灾报警器的要求。

- 环境干扰补偿技术可显著提升火灾报警器的稳定性与可靠性。

- 提出的改进方案可以进一步优化火灾报警器的性能。

火灾报警器系统方案设计

火灾报警器系统方案设计

火灾报警器系统方案设计随着社会的快速发展和建筑数量的增加,火灾风险也不可避免地增加了。

为了确保人们生命财产的安全,火灾报警器系统成为一个必要且重要的设备。

本文将从系统组成、功能需求、技术选型以及应用场景等方面进行探讨,旨在设计一套高效稳定、适应性强的火灾报警器系统。

一、系统组成火灾报警器系统主要由传感器、中央处理单元(CPU)、声光报警装置以及监控与管理软件等构成。

传感器负责对环境参数进行实时检测,并将采集到的数据发送给CPU;CPU根据接收到的数据进行分析与判断,并触发声光报警装置发出相应的警示信号;监控与管理软件则可以远程监控并管理整个系统。

二、功能需求1. 监测功能:火灾报警器系统需要能够实时监测室内温度、烟雾浓度、气体泄露等相关参数,并能够准确地识别是否存在火灾风险。

2. 报警功能:当系统检测到火灾风险时,需要能够及时触发声光报警装置,向周围的人员发出警示信号,以便迅速疏散。

3. 远程监控与管理功能:系统应具备远程监控和管理的能力,管理员可以通过手机或电脑远程实时查看各个区域的状态,并对系统进行设置和维护。

三、技术选型1. 传感器选择:针对不同参数的检测需求,需要选用多种类型的传感器。

比如温度传感器、光电式烟雾传感器、气体泄漏传感器等。

选择稳定性好、响应时间快、误报率低的产品。

2. CPU选择:CPU应具备较高的计算能力和存储空间,并支持高效数据处理。

同时要考虑功耗和成本等因素,选用市场上性价比较高的产品。

3. 声光报警装置选择:声光报警装置需具备较大声音输出和强光闪烁功能,确保在紧急情况下能够有效地引起人们的注意。

4. 监控与管理软件选择:软件需要具备友好易懂的界面设计和丰富实用的功能模块。

同时要结合实际需求选用适当的网络通信协议和数据库技术。

四、应用场景火灾报警器系统广泛应用于住宅楼、商业建筑、工厂车间等各种场所。

以住宅楼为例,该系统可安装在公共通道和每个单元门口,通过多个传感器检测烟雾浓度和温度变化,在发生火灾时及时发出报警,并向物业管理人员发送警报短信,确保居民能够迅速撤离并通知消防部门进行救援。

火灾自动报警系统设计

火灾自动报警系统设计

火灾自动报警系统设计首先,火灾自动报警系统主要由三个部分组成:感知器件、控制器和执行器。

感知器件用于检测火灾或烟雾信号,可以包括烟雾探测器、温度传感器等。

控制器用于接收感知器件的信号并处理,可以根据信号的类型判断是否发出警报并启动灭火设施。

执行器则是根据控制器的指令进行相应的操作,例如启动喷水系统、喷雾系统等。

其次,设计火灾自动报警系统需要考虑以下几个方面。

1.火灾检测:选择合适的感知器件进行火灾或烟雾信号的检测。

烟雾探测器可以通过检测空气中的烟雾颗粒来判断是否有火灾发生。

温度传感器则可以根据环境温度的变化来判断是否有火灾。

在选择感知器件时,需要考虑其检测的准确性和稳定性。

2.警报方式:设计合适的警报方式来提醒人们火灾的发生。

可以采用声光报警器、呼叫报警器等多种方式进行警报。

在选择警报方式时,需要考虑其声音大小、闪光灯亮度等因素,以提高人们对火灾的察觉度。

3.系统可靠性:设计稳定可靠的控制器和执行器,以确保系统能够正常工作。

控制器需要具备处理复杂信号的能力,并且能够在短时间内做出反应。

执行器需要具备高效的灭火能力,并且能够在控制器的指令下迅速启动。

4.灭火设施:根据需要选择合适的灭火设施,例如喷水系统、喷雾系统等。

在选择灭火设施时,需要考虑其灭火效果、适用范围等因素,以保证对火灾的快速响应和有效控制。

5.系统监控:设计合适的系统监控手段,可以通过物联网技术将火灾自动报警系统与其他系统进行连接,实时监测系统的运行状态。

当系统出现故障或异常时,可以及时进行修复,以确保系统的正常工作。

最后,火灾自动报警系统的设计需要根据具体场合和需求进行调整和完善。

例如,在高层建筑中,可以设置多层次的感知器件和控制器,以提高系统的覆盖范围和反应速度。

在大型工厂中,可以将火灾自动报警系统与其他安全设备进行集成,形成一个整体的安全管理系统。

总的来说,火灾自动报警系统设计涉及到多个方面,需要根据具体情况进行综合考虑。

只有在系统的感知、控制和执行各个环节都得到合理设计和有效配合的情况下,才能确保火灾自动报警系统的准确性和可靠性,从而更好地保护人们的生命财产安全。

火灾自动报警系统方案设计

火灾自动报警系统方案设计

火灾自动报警系统方案设计背景:火灾是一种常见的灾害,给人们的生命和财产带来巨大的损失。

为了提高火灾的预警和报警的效率和准确性,设计一个火灾自动报警系统是非常必要的。

火灾自动报警系统能够及时发现火灾,迅速采取措施进行灭火,保护人员的生命安全和减少财产损失。

系统设计方案:1.系统结构和组成:-火灾探测器:采用可靠的烟雾探测器和温度探测器,能够及时、准确地检测到火灾的发生。

-系统控制中心:负责接收和处理探测器发送的信号,判定是否发生火灾并采取相应措施。

-报警装置:包括声光报警器和短信通知装置,当系统控制中心发现火灾时,及时报警,同时发送短信通知相关人员。

-外部设备:包括灭火器、喷淋系统等,用于灭火。

2.功能需求:-火灾检测:系统需要能够准确、快速地检测火灾。

烟雾探测器和温度探测器应能实时感知火灾的存在。

-报警通知:系统控制中心接收到火灾信号后,应立即启动报警装置,包括声光报警器和短信通知装置,通知相关人员消防部门等。

-系统自动控制:系统控制中心应具备自动控制灭火设备的功能,在检测到火灾后,自动启动灭火装置,进行灭火处理。

-远程监控:系统可以通过互联网和移动设备实时监控,并能够接收报警信息和视频等。

3.技术选型:-火灾探测器:选择高精度、快速响应的烟雾探测器和温度探测器。

-系统控制中心:采用先进的嵌入式系统,具备快速响应和自动控制的能力,能够接收和处理大量的火灾信号。

-报警装置:选择具有高声音和明亮光线的声光报警器,同时配备短信通知装置,可以确保报警信息及时传达给相关人员。

-外部设备:根据不同场所和需求选择合适的灭火器和喷淋系统,确保能够及时有效地灭火。

4.系统特点和优势:-自动化:系统能够自动监测、报警和控制,无需人工干预,减少人为因素对火灾预警和处理的影响。

-可靠性:采用先进的火灾探测器和系统设备,具备高可靠性和稳定性,能够及时准确地发现火灾。

-快速响应:系统具备快速响应的能力,能够在火灾发生时迅速报警和采取措施,最大程度地减少火灾对人员生命和财产的损失。

火灾报警器课程设计实验报告

火灾报警器课程设计实验报告

火灾报警器课程设计实验报告引言:火灾是一种常见但十分危险的事故,其可能造成人员伤亡和财产损失的风险不可忽视。

因此,为了提升火灾安全意识并增强应对火灾的能力,本次课程设计旨在开发一个火灾报警器,并进行相关实验验证其性能。

一、背景介绍:1.1 火灾报警器的作用与重要性火灾报警器是一种主动式的安全设备,能够及时检测到环境中的烟雾或温度变化,并通过发出警报声来提醒人们注意火灾风险。

它可以有效地预警并促使人们迅速采取逃生和扑救措施,从而减少伤亡和财产损失。

1.2 目前市场上常见的火灾报警器类型目前市场上存在多种类型的火灾报警器,如光电感烟式、离子感烟式、温度感应式等。

每一种火灾报警器都有自己的特点和适用场景,在选择合适型号时需根据具体需求进行判断。

二、设计思路:2.1 设计目标与要求本次课程设计的目标是开发一个基于光电感烟式火灾报警原理的报警器。

其主要要求包括:高灵敏度、稳定性好、低功耗、体积小巧等。

2.2 基本原理本设计采用光电感烟式火灾报警器,其工作原理是利用光源和光电二极管形成的光束,在正常条件下几乎不会接受任何反射信号;当环境中有烟雾时,烟雾粒子会散射光线,并使部分光线进入到接收传感器,引起输出信号的变化,从而触发报警。

三、实验设计与结果分析:3.1 实验装置搭建首先,我们根据课程设计要求搭建了实验装置。

该装置由一个控制模块、传感器模块和警报模块组成。

其中,控制模块负责监测传感器的状态并进行相应的处理决策;传感器模块通过检测环境中的烟雾情况来触发控制模块;警报模块则负责发出高响度的声音来提醒人们注意火灾危险。

3.2 实验过程与数据记录在实验中,我们分别模拟了正常工作环境和有烟雾环境,并进行了多次测试。

通过记录传感器输出的变化情况以及报警系统是否成功触发,我们得出了如下结果:- 在正常工作环境中,光电感烟式火灾报警器表现稳定,基本没有误报情况出现;- 在加入烟雾模拟物后,报警器能够快速响应,并通过声音告知存在火灾风险。

火灾报警器的设计实验报告总结

火灾报警器的设计实验报告总结

火灾报警器的设计实验报告总结背景介绍:火灾是一种常见且危险的事故,对人们的生命财产造成了巨大威胁。

为了提前预防和及时引导人员疏散,火灾报警器被广泛应用于各类建筑物和公共场所。

本次实验旨在设计并测试一种可靠、高效的火灾报警器。

一、设计原理1.激活检测:采用感温元件作为最基础的检测装置,当环境温度超过设置的阈值时,感温元件会被激活。

2.信号放大:激活后,传感器将电信号放大到足够驱动接下来步骤所需的水平。

3.音响设备:触发信号通过控制电路转化为声音警报或光闪烁等方式来引起人们注意。

二、实验结果与分析根据实验数据和观察情况,可以得出以下结论:1. 感温元件选择合理:经过多组试验数据对比分析,确定了适合该任务需求的感温元件类型和参数。

其具有响应迅速、误报率低等特点,并能在高温环境下保持稳定工作。

2. 信号放大效果良好:通过该火灾报警器设计中的信号放大电路,对输入信号进行适当的增益处理,保证了输出能够正常驱动音响设备。

此外,在实验过程中还优化了电路结构,使其具有较强的抗干扰性和稳定性。

3. 声光报警效果满意:实验结果表明,所设计的火灾报警器在触发后能快速响应并发出高分贝的声音。

同时,在照明条件不好或者听力受损等特殊情况下,通过添加光闪烁功能,进一步提高了人们对火灾报警的感知度。

三、创新与改进基于本次实验的结果与分析,可以总结出以下创新与改进点:1. 多传感器融合检测:采用多种感温元件进行联合检测,可以提高火灾报警器的可靠性,并减少误报率。

例如,在市场上广泛使用的红外线感温元件、气敏元件和光学传感器等都可以作为扩展考虑。

2. 智能控制系统:利用现代科技手段如微处理器控制单元(MCU)等,对火灾报警器进行智能化改进。

通过增加温度和烟雾变化的识别功能,并结合无线通信技术,可以实现更强大、更可靠的火灾监测与预警系统。

3. 节能环保:借鉴现代能源管理理念,在设计中加入节能模式和自动关机功能。

避免了传统火灾报警器由于长时间闲置而造成的能源浪费,减少了对环境的不必要影响。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

楼宇自动化系统设计(火灾报警器)系部:机电工程系学生姓名:庄宇专业班级:电气11C2 班学号:111041249指导教师:王熙雏2014年2月20日声明本人所呈交的楼宇自动化系统设计(火灾报警器),是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名:庄宇日期: 2014年2月20日目录摘要 (1)引言 (2)一、选题及总体方案 (3)(一)选题 (3)(二)火灾报警系统的总体方案 (3)二、硬件设计 (3)(一)温度气体信号采集模块 (3)1.主控制芯片的选择 (4)2.数字温度传感器的选择 (4)3.可燃性气体传感器 (5)4.A/D转换器 (5)5.液晶显示模块的选择 (5)6.三端稳压器7805 (6)三、火灾报警系统的硬件电路设计 (6)(一)电源部分电路 (6)(二)温度采集电路 (6)(三)液晶显示部分电路 (7)(四)控制部分电路 (8)1.复位电路 (8)2.时钟电路 (8)3.控制执行电路 (9)4.报警电路 (9)5.火灾报警器的电路图 (10)四.系统主要程序的设计 (10)(一)主程序 (10)(二)温度测量和处理的软件设计 (12)(三)可燃气体浓度采集的软件设计 (16)总结 (18)参考文献 (19)谢辞 (20)附录一 (21)附录二 (22)【摘要】火灾自动报警系统是楼宇自动化的一个构成系统,其设置目的是为了防止和减少火灾危害,保护人身和财产安全。

目前国内外先进的通用火灾报警控制器均是集报警和消防联动控制于一体的智能火灾报警系统,可以将探测器件收集的烟、温、光等信号以模拟量形式,连同外界相关的环境参数一起传送给报警器,报警器再根据获取的数据及内部存储的大量数据,利用火灾模型判断火灾是否存在,以及启动相关消防联动设备,这种智能化的系统在提高火灾判断、控制能力的同时,对总线传输也提出了更高的要求。

【关键词】:火灾报警系统;单片机;温度控制器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。

下面我们对火灾自动报警设计的全面认识以此来增加我们对火灾自动报警装置的认识,从而增加我们对火灾的认识,以此来减免火灾发生时所带来的损失。

一、选题及总体方案 (一)选题火灾报警系统能时时监控温度和可燃气体的浓度,当检测到可燃气体超标时便会启动报警装置同时开启排气扇将可燃性气体排出去,为人身和财产安全提供了保障。

(二)火灾报警系统的总体方案系统包含了六个小的电路块,其中复位电路的工作方式是采用上电自动复位,用来对整个工作系统做好工作前的准备,一上电就使得CPU 和系统中的其它部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。

时钟电路采用的是12MHZ 的晶振作为系统软件及硬件调试的工作时钟。

对于环境中温度及气体浓度,则通过数字温度传感器及可燃性气体传感器来获取。

显示部分采用的是液晶显示。

当采集到的气体浓度超出正常值时,CPU 便启动报警电路及外部设备控制执行电路,该部分电路主要由蜂鸣器及继电器构成,用来实现对可燃性气体浓度超标时的报警和排气工作。

系统的总体方案结构原理框图如图1-1所示。

图 1-1 火灾报警系统总的结构原理框图二、硬件设计(一)温度气体信号采集模块系统的采集部分电路设计包括以下两部分。

(1)温度采集电路的设计:这里采用数字温度传感器来直接获得环境中的温度,不需要进行A/D 转换,便可直接与单片机相连进行数据的传输,硬件电路简单。

(2)气体浓度采集电路的设计:根据生活中经常接触到的可燃性气体成分,系统采用的可燃性气体传感器的型号是MQ —K1,此传感器对日常所接触到的煤气、天然气和瓦斯的成分都比较敏感。

由此传感器获得的信号经调理电路处理,便可作为A/D 转换模块的输入模拟信号。

所获得的模拟电信号经A/D 转换送入CPU 中处理。

由此可设计出可燃气体浓度采集部分的方案框图,如图2-1所示。

单片机AT89C52复位电路时钟电路LCD 显示电路温度监控电路报警电路液晶显示模块报警及执行电路气体监控电路图2-1温度气体采集模块方框图(二)火灾报警系统主要器件的选择 1.主控制芯片的选择采用51系列芯片来作为主控芯片,结合这次课题的具体要求和经济实用方面的考虑,选择了51系列单片机中的AT89C52芯片来作为这次总设计的主控芯片。

2.数字温度传感器的选择采用数字温度传感器的型号是DS18B20,其内部结构如图2-2所示。

图2-2 DS18B20的内部结构DS18B20的测温原理如图2.5所示,低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器l 。

高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变,所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。

计数器l 和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。

计数器l 对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当计数器l 的预置值减到0时,温度寄存器的值将加l ,计数器l 的预置将重新被装入,计数器l 重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直供电方式检 测64位 ROM 和一 线口存储器和控制逻辑便笺式存储器CRC 发声器温度传感器高温度触发器TH低温度触发器TLV DDDQV DD GND单片机AT89C52温度传感器DS18B20A/D 转换传感器调理电路单片机可燃气体传感器到计数器2计数到0时,停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。

斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性,其输出用于修正计数器l 的预置值。

图 2-3 DS18B20测温原理3.可燃性气体传感器根据我们日常生活中经常接触到的可燃性气体成分,本系统采用的可燃性气体传感器的型号是MQ —K1,此传感器对我们日常所接触到的煤气、天然气和瓦斯的主要成分都比较敏感。

4.A/D 转换器A/D 转换器用于实现模拟量与数字量之间的转换。

按转换原理,模数转换器可分为四类:计数式A/D 转换器、双积分式A/D 转换器、逐次逼近式A/D 转换器和并行式A/D 转换器。

根据系统的需要,我们这里选择了常见的ADC0809转换芯片来实现。

ADC0809是一个典型的逐次逼近式8位CMOS 型A/D 转换器,片内有8路模拟选通开关、三态输出锁存器以及相应的通道地址锁存与译码电路。

它可以实现8路模拟信号的分时采集,转换后的数字量输出是三态的(总线型输出),可直接与单片机数据总线相连接。

ADC0809采用+5V 电源供电,外接工作时钟。

当典型工作时钟为500HZ 时,转换时间为128µs。

5.液晶显示模块的选择LCD 液晶显示器是一种利用液晶的扭曲/向列效应制成的新型显示器,它具有微功耗、体积小、抗干扰能力强、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点,在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。

另一特点是,LCD 本身不发光,是通过借助外界光线照射液晶材料而实现显示的被动显示器件。

斜率累加器计数器1=0 计数器2=0比较温度寄存器预置低温度系数晶振高温度系数晶振 预置停止加1LSB置位/清零根据系统设计显示的需要,我们这里采用点阵式字符型液晶显示器,型号为GDM0801A。

6.三端稳压器7805线性集成稳压器分固定式输出、可调式输出两种类型,又以三端固定或可调式集成稳压器的应用范围为最广。

主要用途:适用于各种电源稳压电路。

主要特点:输出稳定性好、使用方便、输出过流、过热自动保护。

三、火灾报警系统的硬件电路设计(一)电源部分电路要能成为独立的单片机系统,首先就要拥有能够提供系统正常工作的抗干扰直流稳压电源。

即要求设计的电源电路能够直接将220V交流电转变为5V直流电,其中包含了变压器、整流桥、7805三端稳压块,极性电容和一般电容。

我们采用的是三端集成稳压器的典型电路接法,这样就可以得到一个相对不受外界干扰的5V直流电源。

给这个系统带来更好的工作环境。

经过这个整体的设计思路,可以得到具体的电路图如图3-1所示。

图 3-1 电源部分电路图(二)温度采集电路系统的数据采集部分电路由两个部分组成。

一部分是可燃气体浓度采集电路,其中包括气体浓度的数据采集及处理工作和A/D转换电路。

前面的工作主要由可燃性气体传感器及传感器调理电路来完成,后面的A/D转换则由ADC0809和单片机组成的电路来完成,用来实现环境中可燃性气体浓度的监测。

另一部分则是温度获取电路,该部分电路由数字温度传感器及其附属电路和CPU来组成,用来检测环境中的温度。

DS18B20的供电方式有两种:一种是寄生电源供电;另一种是外部电源供电。

从分析中可以看出DS18B20这两种供电方式都各有其优点,但从另一方面来看寄生电源方式需要强上拉电路,软件控制则变得复杂同时芯片的性能也有所降低。

因此,出于减轻软件负担和条件允许的情况,在不影响工作性能的前提,我们本次课题就温度数据采集这部分电路的设计采用外部电源供电方式。

由此设计出温度采集电路图如图3-2所示。

图 3-2 温度采集电路图(三)液晶显示部分电路为了满足系统显示的需要,我们采用液晶显示模块来实现显示功能。

LCD本身不发光,是通过借助外界光线照射液晶材料而实现显示的被动显示器件,因此功耗很低,只要求液晶周围有足够的光强。

必要时,可选用背光源来保证LCD显示信息。

由此可知显示部分电路的原理框图如图3-3所示,电路图如图3-4所示。

图 3-3 显示部分电路的原理框图图 3-4 显示部分电路的电路图(四)控制部分电路1.复位电路我们使用的是CMOS型的51单片机,要使RST在上电的时候得到一个高电平,需要在RST 复位端接一个电容至电源和一个电阻接地,就能实现上电自动复位。

系统插上电源时就能够进行自动复位,RST端出现一段时间的高电平,器件复位。

根据以上的设计思路可以设计出上电自动复位电路如图3-5所示。

图3-5 复位部分电路图2.时钟电路时钟电路是计算机的心脏,它控制着计算机的工作节奏。

MSC-51单片机允许的时钟频率是因型号而异的,典型值为12MHz。

相关文档
最新文档