基于单片机智能火灾报警系统-毕业设计

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基于单片机的火灾自动警报系统论文

基于单片机的火灾自动警报系统论文

基于单片机的火灾自动报警系统Based On SCM Automatic Fire Alarm System毕业论文(设计、创作)开题报告毕业论文(设计、创作)任务书指导教师签名:2009年12 月8 日大学2010届毕业设计(论文、创作)中期检查表毕业论文(设计、创作)综合成绩表(一)毕业论文(设计、创作)综合成绩表(二)备注:一、论文的质量评定,应包括对论文的语言表达、结构层次、逻辑性理论分析、设计计算、分析和概括能力及在论文中是否有新的见解或创新性成果等做出评价。

从论文来看学生掌握本专业基础理论和基本技能的程度。

二、成绩评定采用结构评分法,即由指导教师、评阅教师和答辩委员会分别给分(以百分计),评阅教师得分乘以20%加上指导教师得分乘以20%加上答辩委员会得分乘以60%即综合成绩。

评估等级按优、良、中、差划分,优90-100分;良76-89分;中60-75分;差60分以下。

三、评分由专业教研室或院组织专门评分小组(不少于5人),根据指导教师和答辩委员会意见决定每个学生的分数,在有争议时,应由答辩委员会进行表决。

四、毕业论文答辩工作结束后,各院应于6月20日前向教务处推荐优秀论文以汇编成册,推荐的篇数为按当年学院毕业生人数的1.5%篇。

五、各院亦可根据本专业的不同情况,制定相应的具有自己特色的容。

须报教务处备案。

六、书写格式要求:1. 目录;2. 容提要须书写200左右汉字,开题报告(文科除外)的容要根据不同专业的课题任务要求,阐述查阅文献、文案论证、解题思路、工作步骤等;3. 正文(含引言、结论等);4. 参考文献(或资料)大学本科生毕业论文(设计、创作)承诺书容第2条即以备注为准。

目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章绪论 (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 本文所做的工作 (1)第2章火灾自动报警系统的工作原理 (2)2.1 系统总体功能概述 (2)2.2 火灾报警系统的类型 (2)2.3 火灾探测器的原理 (3)第3章系统硬件设计 (5)3.1 核心芯片选择 (5)3.2 单片机外围接口电路 (8)3.3 信号处理电路 (9)3.4 A/D转换模块 (10)3.5 声音报警电路 (11)3.6 数码管显示电路 (12)3.7 状态指示灯及控制键电路 (13)3.8 报警器故障自诊断 (14)第4章系统软件设计 (15)4.1 主程序流程图 (15)4.2 主程序初始化流程图 (16)4.3 滤波子程序 (16)4.4 线性化子程序 (17)4.5 报警子程序 (19)4.6 键盘处理子程序 (21)结论 (22)致 (23)参考文献 (24)摘要目前,随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛,由此引起的火灾也越来越多,在我们生活得四周到处潜伏着火灾隐患。

基于单片机的智能火灾报警系统-毕业设计资料

基于单片机的智能火灾报警系统-毕业设计资料

基于单片机的智能火灾报警系统前言目前,随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛,由此引起的火灾也越来越多,在我们生活得四周到处潜伏着火灾隐患。

为了避免火灾以及减少火灾造成的损失,我们必须按照“隐患险于明火,防患胜于救灾,责任重于泰山”的概念设计和完善火灾自动报警系统,将火灾消灭在萌芽状态,最大限度地减少社会财富的损失。

本系统可安装在各防火单位,它负责不断地向所监视的现场发车巡检信号,监视现场的温度、浓度等,并不断反馈给报警控制器,控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。

当发生火灾时,可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等,是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾传感器,具有一定的实用价值。

1 基于单片机的智能火灾报警系统介绍1.1 选题背景及意义火灾是可燃物在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害,是威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。

火,在给人类带来文明进步、光明和温暖的同时也在其失去控制之时给人类造成了巨大的灾难。

据统计,我国70年代火灾平均损失不到2.5亿元,80年代火灾平均损失接近3.2亿元。

进入90年代,特别是1993年以来,火灾造成的直接损失上升到年均十几亿元,年均死亡2000多人。

严峻的事实证明,随着社会和经济的发展,社会财富日益增加,火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大,它不仅毁坏物质财产,造成社会秩序的混乱,还直接威胁生命安全,给人们的心灵造成极大的伤害。

残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性,良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的上网,为社会减少不必要的损失。

随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛,由此引起的火灾也越来越多,在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。

智能化火灾报警系统已并非传统意义上的简单的报警设备,而是融入了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器的应用等各领域知识。

基于51单片机的火灾自动报警系统毕业设计

基于51单片机的火灾自动报警系统毕业设计

基于51单片机的火灾自动报警系统毕业设计火灾自动报警系统是一种广泛应用于居民住宅、商业建筑、工业厂房等场所的安全设备,它能够及时发现和报警火灾,有效减少火灾造成的财产损失和人员伤亡。

本篇论文将介绍一种基于51单片机的火灾自动报警系统的设计。

本系统的主要功能包括火灾探测、报警信号输出和远程监控等。

为了实现这些功能,我们将采用51单片机作为主控芯片,并结合相应的外围电路和传感器。

在火灾探测方面,我们选择了烟雾传感器和温度传感器作为主要探测元件。

当烟雾传感器检测到烟雾浓度超过一定阈值时,系统将触发报警;当温度传感器检测到环境温度超过一定阈值时,系统也将触发报警。

通过使用这两种传感器,可以提高火灾探测的准确性和可靠性。

在报警信号输出方面,系统将采用声音和光线两种形式进行报警。

当系统检测到火灾时,蜂鸣器将发出响亮的声音,以吸引周围人员的注意;同时,LED指示灯也将闪烁,以增加报警的显著性。

通过这种声光报警方式,可以快速有效地提醒人们火灾的发生。

此外,为了实现远程监控功能,我们将使用无线模块与远程服务器进行通信。

当系统发生火灾的时候,会通过无线模块将相关信息发送到远程服务器,并触发服务器端的报警响应。

同时,远程服务器也可以向系统发送指令,以便实现对系统的远程控制和监控。

总之,本设计基于51单片机的火灾自动报警系统可以实现火灾探测、报警信号输出和远程监控等功能。

通过有效地利用传感器和外围电路,可以提高火灾探测的准确性和可靠性;通过声光报警和远程监控,可以及时地发现火灾并采取相应的措施。

这种系统在实际应用中具有重要的价值和意义,可以帮助人们提高火灾防范和救援的能力,减少火灾带来的危害。

基于单片机的智能火灾报警系统毕业设计论文 精品推荐

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毕业设计(论文)题目基于单片机的智能火灾报警系统毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日基于单片机的智能火灾报警系统摘要随着科学技术的迅速发展,人们进入了信息时代,作为获取信息手段的传感器技术得到了显著的进步,其应用领域越来越广泛,对其要求越来越高,需求越来越迫切。

毕业设计论文:基于单片机的家用智能防火防盗报警器的设计[管理资料]

毕业设计论文:基于单片机的家用智能防火防盗报警器的设计[管理资料]

目录1 绪论 (1)家用防火防盗报警系统的现状 (1)本文研究的目的和意义 (2)本文研究的内容 (2)2系统总体设计方案 (3)防火防盗报警系统的总体构成 (3)防火防盗报警系统的功能及工作原理 (5)3 智能防火防盗系统的硬件设计 (5)防火探测器的设计 (5)防盗探测器的设计 (7)主控单元电路设计 (9)自动拨号报警电路设计 (9)语音报警电路设计 (10)键盘接口及显示电路设计 (11)4 智能防火防盗系统的软件设计 (11)系统主程序设计 (11)检测报警模块程序设计 (11)拨号模块程序设计 (14)语音模块程序设计 (14)按键模块程序设计 (14)显示模块程序设计 (16)5 结束语 (17)参考文献 (18)致谢 (19)1 绪论随着社会经济的快速发展以及人们生活水平的日益提高,在家庭中液化石油气、管道煤气、天然气进入了大多数家庭,各种家用电器也得到了广泛的使用,人们在享受这些现化设施所带来便利的同时,却也增加了火灾隐患和有害气体中毒等的危险。

与此同时,经济的飞速发展伴随着城市流动人口的急剧增加,给城市的社会治安增加了新的难题,盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出不断增长的趋势,人们越来越渴望有一个安全舒适的生活空间。

现在一般居民住宅的主要防盗措施仅限于传统的防盗窗、防盗网等机械式家居防卫设备,其虽具有一定的防盗作用,但在实际使用中不仅影响市容的美观,更带来了很多安全隐患。

因此人们迫切需要一种智能型的多功能家庭防火防盗报警系统,使其能可靠进行日常安全防范工作,及时发现各种警情并做出相应处理,以便将警情消灭在萌芽状态,保障居民生命和财产的安全。

但是因经济、技术等原因,目前防火防盗报警系统设计不尽合理的情况比较普遍,在信号检测、信号处理上还存在一定问题,致使一些系统经常出现误报或者漏报,以及报警系统不动作。

人们希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全,家庭防火防盗问题就成为人们极为关心的问题。

基于单片机的智能火灾报警系统

基于单片机的智能火灾报警系统

传感器数据处理
数据采集:实时监测环境中的烟雾浓度、温度和湿度等参数 数据处理:对采集到的数据进行滤波、去噪和阈值判断等处理,以识别是否发生火灾 数据传输:将处理后的数据通过串口或网络传输到上位机或单片机进行进一步处理 数据存储:将采集到的数据存储到本地存储器中,以便后续分析和处理
报警阈值设定与处理
功能:具有烟雾探测、温度 检测、报警输出等功能,可 实现火灾的快速响应和准确 报警,保障人员安全和财产 安全。
组成与结构
单片机作为核心 控制器,负责数 据处理和控制逻 辑
传感器模块:监 测环境温度、烟 雾浓度等参数
报警模块:实现 声光报警功能
显示模块:实时 显示监测数据和 报警信息
工作原理
电源模块:为整个系统提供稳定的电源 单片机控制模块:核心控制部分,处理传感器采集的数据并控制报警器工作 烟雾传感器模块:实时监测环境中的烟雾浓度,并将数据传输给单片机 声光报警模块:接收到单片机的报警信号后,发出声光报警
可靠性分析
测试目的:验证系统的稳定性和可靠性 测试环境:模拟真实火灾场景,进行长时间、高强度的测试 测试方法:采用多种测试手段,包括功能测试、性能测试和安全测试等 测试结果:对测试结果进行分析,找出系统存在的问题和不足,提出优化方案
06
应用场景与优势
应用场景介绍
商业大厦:智能火灾报警系统可 实时监测大厦内的火灾隐患,及 时报警并联动消防设备,保障人 员安全。
单击此处添加副标题
基于单片机的智能火灾报
警系统
汇报人:XX
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 系统概述 硬件设计 软件设计
系统测试与优化 应用场景与优势
01
添加目录项标题

毕业设计火灾报警器

毕业设计火灾报警器

毕业设计火灾报警器毕业设计学生姓名学号系(部)专业机电一体化技术题目火灾报警器毕业设计指导教师2017 年9 月摘要:随着现代家庭用火、用电量正在逐年增加,家庭火灾发生的频率越来越高,火灾烟雾报警器也随之被广泛应用于各种场合。

本设计是利用单片机结合传感器技术而开发了这一火灾烟雾报警系统。

论文中主要烟雾报警器系统各个组成部分进行了介绍,对它的主控电路和外围设备电路之间的接口技术,还有软件方面进行了重点介绍。

关键词:报警器,80C51,声光传感器目录1 绪论 (3)1.1声光报警器的发展及现状 (3)1.2论文研究的目的及意义 (4)1.3论文内容 (4)2 基于C51单片机的声光报警的设计方案 (5)2.1任务分析 (5)2.2设计方案 (5)3 系统硬件实现 (6)3.1主控电路设计 (6)3.2外围接口电路设计 (10)3.3总电路设计 (16)4 软件实现 (18)4.1编程KEIL环境介绍 (18)4.2程序流程 (18)4.3程序 (19)5 调试 (21)5.1调试的步骤 (21)5.2调试过程中遇到的问题及解决方法 (22)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)1 绪论1.1 声光报警器的发展及现状火灾探测技术火灾作术为一种在时空上失去控制的燃烧所引发的灾害,对人类生命财产和社会安全构成了极大的威胁。

由此引发的重大安全事故比比皆是,所以人类一直也未停止过对它的研究。

火灾的发生和发展是一个非常复杂的非平稳过程,它除了自身的物理化学变化以外还会受到许多外界的干扰,火灾一旦产生便以接触式(物质流)和非接触式〔能量流)的形式向外释放能量。

接触式形式包括可燃气体、燃烧气体和烟雾、气溶胶等。

非接触式如声音、辐射等。

火灾探测技术就是利用敏感元件将火灾中出现的物理化学特征转换为另外一种易于处理的物理量。

各种探测器对应的火灾物理参量及探测器如图1-1所示。

图1-1 各种探测器对应的火灾物理参量及探测器火灾探测器的发展趋势探测器朝新探测技术的发展进一步拓展了火灾探测的应用领域,为一些传统探测器无法胜任的环境提供了有效的手段。

基于单片机智能火灾报警系统的设计(毕业设计)

基于单片机智能火灾报警系统的设计(毕业设计)

教学单位学生学号编号本科毕业设计题目基于单片机智能火灾报警系统的设计学生姓名专业名称电子电气工程学院2011级通信工程指导教师2015 年 5 月8 日基于单片机智能火灾报警系统的设计摘要:伴随着时代不断的进步,人们越来越多的使用电子类设备,无论是家庭还是工厂使用的电器都越来越多,随之而来的是因为电器的不当使用所引起的火灾也与日俱增,我们的国家每年因为所用电器造成的火灾而损失很多。

火灾不仅带来了物品财产上的损失,也带给了我们失去亲人的悲痛。

所以研制出一款针对于家庭、宿舍等小环境的火灾报警系统是非常重要的。

本次设计以传感器和单片机作为烟雾报警器设计的核心器件,配合其它器件即可实现烟雾和温度报警等功能。

设计中单片机选用STC89C52作为控制器件,传感器选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测。

论文主要针对火灾报警系统中的各个组成部分及功能进行了详细的介绍和说明,在文章第二部分有该篇论文的总体方案设计,可设置烟雾浓度和高温报警值,当烟雾传感器检测到火灾释放的烟雾时,信号由ADC0832进行处理模数转化再到单片机进行处理,当检测到浓度超标时,蜂鸣器会发出滴滴的报警声。

同时,此系统还可以检测温度,火灾发生往往环境温度会升高,当检测到温度超过设定的报警温度时候,蜂鸣器也将产生报警。

第三四部分有很详细的系统软硬件的分析与讲解,还附有系统的流程图和其主控电路及外围设备电路之间的接口连接方式,最后,对系统在电路调试中出现的问题进行了分析与总结。

关键字:单片机;传感器;烟雾报警器Design of fire alarm system for single chip computer Abstract: Along with the time progress, people more and more use of electronic equipment, whether it is family and factory use appliances are more and more, the attendant is caused by the improper use of electrical fire is also increasing, our country every year because the electricity is caused by the fire and lose a lot. Fire not only brought goods property losses, but also bring us the grief of losing loved ones. So developed a needle for families, dormitories and other small environment of the fire alarm system is very important.The design of the sensor and single-chip microcomputer as the core design of a smoke alarm devices, with other devices can realize the temperature and smoke alarm etc. function. Design of MCU choose STC89C52 as control devices and sensors use mq-2 semiconductor combustible gas sensitive element smoke sensor to achieve smoke detection. Paper for fire alarm system in each part and function of a detailed introduction and explanation, in the article the second part is the overall design of the thesis can be set up smoke concentration and high temperature alarm value, when the smoke sensor to detect fires release smoke, signal by ADC0832 were processing analog-to-digital conversion to single chip to carry on processing, when the detected exceeding, the buzzer will drop the issue alarm sound. At the same time, the system can detect the temperature, fires often environmental temperature will rise. When the detected temperature exceeds the set temperature alarm, buzzer will also generate an alarm. The third part has a very detailed analysis of the software and hardware of the system and explain the, is accompanied by the interface between the flow chart of the system and its main control circuit and peripheral circuit connection mode. Finally, the problems appeared in system debugging of circuit are analyzed and summarized.Key words: sensor ; MCU ; The smoke alarm目录一毕设正文 (1)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 烟雾报警器的国内外现状 (1)1.3 烟雾报警器的发展趋势 (2)2 总体方案设计 (3)2.1 烟雾检测传感器选型 (3)2.2 烟雾传感器关于报警的介绍 (5)2.3 单片机选型 (5)2.3.1 STC89C52单片机简介 (5)2.3.2 单片机的引脚功能描述 (6)2.3.3 温度采集模块 (8)3 系统的硬件电路 (9)3.1 单片机最小系统 (9)3.2 单片机的时钟电路与复位电路设计 (9)3.3 烟雾检测AD采集电路 (10)3.4 显示模块 (11)3.5 声音报警电路 (11)3.6 按键控制电路 (12)3.7 电源模块 (12)3.8 温度传感器(DS18B20)电路 (13)3.8.1 DSl8B20简介 (13)3.8.2 18B20接口电路 (16)4 系统软件的设计及流程图 (17)5 电路调试中遇到的问题及总结 (18)参考文献 (19)谢辞 (20)二附录 (21)1 总体原理图设计 (22)2 部分程序源代码 (23)3 实物图 (34)4 开题报告 (35)5 结题报告 (36)6 答辩报告 (37)一毕设正文1 绪论1.1 课题背景随着科技的不断发展,人们现在对于电器的应用越来越多,无论是家用电器,还是工厂使用的电器都越来越多。

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基于单片机的智能火灾报警系统前言目前,随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛,由此引起的火灾也越来越多,在我们生活得四周到处潜伏着火灾隐患。

为了避免火灾以及减少火灾造成的损失,我们必须按照“隐患险于明火,防患胜于救灾,责任重于泰山”的概念设计和完善火灾自动报警系统,将火灾消灭在萌芽状态,最大限度地减少社会财富的损失。

本系统可安装在各防火单位,它负责不断地向所监视的现场发车巡检信号,监视现场的温度、浓度等,并不断反馈给报警控制器,控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。

当发生火灾时,可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等,是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾传感器,具有一定的实用价值。

1 基于单片机的智能火灾报警系统介绍1.1 选题背景及意义火灾是可燃物在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害,是威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。

火,在给人类带来文明进步、光明和温暖的同时也在其失去控制之时给人类造成了巨大的灾难。

据统计,我国70年代火灾平均损失不到2.5亿元,80年代火灾平均损失接近3.2亿元。

进入90年代,特别是1993年以来,火灾造成的直接损失上升到年均十几亿元,年均死亡2000多人。

严峻的事实证明,随着社会和经济的发展,社会财富日益增加,火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大,它不仅毁坏物质财产,造成社会秩序的混乱,还直接威胁生命安全,给人们的心灵造成极大的伤害。

残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性,良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的上网,为社会减少不必要的损失。

随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛,由此引起的火灾也越来越多,在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。

智能化火灾报警系统已并非传统意义上的简单的报警设备,而是融入了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器的应用等各领域知识。

伴随着科学技术的不断进步,火灾报警系统必将得到更快的发展。

1.2设计要求本文采用气体传感器、温度传感器、AT89S52单片机以及LED显示灯模块设计了一种智能火灾报警器,可以实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。

是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的火灾报警器,具有一定的实用价值。

本系统采用ATMEL公司的AT89S52单片机作为处理器,主要完成以下工作:★基于AT89S52的火灾报警检测设计方案。

★温度传感器AD590、烟雾传感器TGS202、A/D转换芯片ADC0809的选择以及与单片机的接口电路设计。

★ LED数码管驱动芯片ICM7218与单片机的接口电路及其与数码管的硬件连接。

★设计主要软件程序模块,完成软件设计。

2 火灾自动报警系统的工作原理2.1 系统总体功能概述火灾报警系统一般由火灾探测器、区域报警器和集中报警器组成。

火灾探测器通过对火灾发出的物理、化学现象——气(燃烧气体)、烟(烟雾粒子)、热(温度)、光(火焰)的探测,将探测到的火情信号转化成火警电信号传递给火灾报警控制器。

区域报警器将接收到火警信号后经分析处理发出声光报警信号,警示消防控制中心的值班人员,并在屏幕上显示出火灾的房间号。

集中报警是将接收到的信号以声光形式表现出来,其屏幕上也显示出着火的楼层和房间号,利用本机专用电话还可迅速发出指示和向消防队报警。

整体电路的框图如图2.1-1所示:图2.1-1 系统原理及组成框图2.2 火灾报警系统的类型根据火灾报警系统中所使用的探测器种类的不同,火灾报警系统可以分为以下四种:★感温型火灾报警系统由于火灾发生时燃烧物会产生大量的热量,使得周围温度迅速变化。

感温型火灾报警系统就是通过判断周围温度变化而产生响应的火灾报警系统,再把温度的变化转换为电信号以达到判断报警的目的。

根据探测温度参数的不同,一般可以将感温型火灾报警系统分为定温式、温差式等几种。

★感烟型火灾报警系统烟雾是早期火灾的重要特征之一。

在火灾发生的初期,由于温度比较低,许多物质都处于阴燃阶段,产生大量的烟雾。

感烟型火灾报警系统就是对空气中可见或不可见的烟雾粒子进行探测,然后将烟雾浓度的变化转换为电信号来触发报警。

感烟型火灾报警系统主要有激光感烟式、光电感烟式和离子感烟式等。

★感光型火灾报警系统物质燃烧不但会产生烟雾和热量,同时也会产生可见或不可见的光辐射。

感光型火灾报警系统就是通过响应火灾中产生的光特性,即扩散火焰的光强度和闪烁频率,来触发报警系统的。

根据感应的敏感波长,可以将感光型火灾报警系统分为对波长较短的光辐射敏感的紫外报警系统和对波长较长的光辐射敏感的红外报警系统。

★复合型火灾报警系统如果报警系统同时对温度、烟雾和光辐射中的两种或两种以上参数做出响应,那么它就是复合型火灾报警系统。

目前复合型火灾报警系统有感温感烟型、感烟感光型、感温感光型等多种形式。

2.3 火灾探测器的原理火灾发生时,必然会伴随着产生烟雾、高温和火光,探测器对这些都很敏感。

当有烟雾、高温、火光产生的时候,它就改变平时的正常状态,引起电流、电压或机械部分发生变化或位移,再通过放大、传输等过程发出警报声,有的还能同时发出灯光信号并显示发生火灾的部位、地点。

火灾探测器主要分感烟、感温、光辐射三大类:★感烟探测器。

一种是离子感烟探测器,它在内外电离室里面有放射源镅241,电离产生的正负离子,在电场的作用下各向正负电极移动。

在正常的情况下,内外电离室的电流、电压都是稳定的。

一旦有烟雾窜逃外电离室,干扰了带电粒子的正常运动,电流、电压就有所改变,破坏了内外电离室之间的平衡,于是就发出了信号。

还有一种叫光电感应探测器,它有一个发光元件和一个光敏元件,平常光源发出的光,通过透镜射到光敏元件上,电路维持正常,如果有烟雾从中阻隔,到达光敏元件上的光就显著减弱,于是光敏元件就把光强的变化变成电的变化,通过放大电路向人们报警。

还有一种叫管道抽吸式感烟探测器,他的工作原理与光电感应探测器中另一种散射型相似,通过烟雾的反射或散射产生光敏电流,主要用在船舶上。

近年来还出现了激光感烟探测器,它也是利用光电感应原理,不同的是光源改用激光束。

这种探测器采用半导体器件,体积小、价格低、耐震动、寿命长,很有发展前途。

★感温探测器。

一种是运用金属热胀冷缩的特性。

正常的情况下,探测器的电路断开,当温度升到一定值时,由于金属膨胀、延伸,导体接通,于是发出了信号。

一种是利用某些金属易熔的特性,在探测器里固定一块低熔点合金,当温度升到它的熔点(70~90℃)时,金属熔化,借助弹簧的作用力,使触头相碰,电路接通,发出信号。

这两种探测器都属定温型,即当外界温度超过某一限值时就会报警;还有一类是差温型,升温的速度超过特定值时,便会感应报警。

如将两者结合起来,便成为差定温组合式。

★光辐射探测器。

一种是红外光辐射探测器。

物质在燃烧时,由化学反应产生闪烁的红外光辐射使硫化铅红外光敏元件感应,转变成电信号,经放大后,就能向人们报警。

另一种是紫外光辐射探测器,则利用有机化合物燃烧时,火光中的紫外光,使紫外光敏管的电极激发出离子,通过继电器等,就能打开开关电路报警。

火灾报警器是重要的安全设备,一切重要的场所,如大型物资仓库、隧道、大型船舶、高层建筑都应该安装。

它还可以与自动灭火设备一起组成自动报警、自动灭火的“自动消防队”。

3系统硬件设计3.1 核心芯片选择★芯片AT89S52在火灾报警器的设计中,单片机是其核心部件。

它一方面要接收来自传感器送来的温度、烟雾对应的模拟信号和故障检测信号,另一方面要对这两种信号分别进行处理,以控制后续电路进行相应动作;与此同时查询是否有键按下的请求。

在单片机完成这些工作的过程中,尤其是信号处理中,比较浓度值后送入显示的软件实现比较复杂,要求单片机具备较快的运算速度,使检测人员能够较准确地观测到烟雾浓度,并根据情况进行相应的处理。

并且也要考虑选择低价实用的机型,并为研制同一系列的低功耗产品做准备。

根据多方面的比单片机作为控制器。

AT89S52是一个低功耗、高性能的CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。

芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的计算机AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

AT89S52片内集成256字节程序运行空间、8K字节Flash存储空间,支持最大64K 外部存储扩展。

根据不同的运行速度和功耗的要求,时钟频率可以设置在0-33M之间。

片内资源有4组I/O控制端口、3个定时器、8个中断、软件设置低能耗模式、看门狗和断电保护。

可以在4V到5.5V宽电压范围内正常工作。

不断发展的半导体工艺也让该单片机的功耗不断降低。

根据本次设计的具体情况,采用双列直插DIP-40封装。

AT89S52的引脚图如图3.1-1所示:图3.1-1 DIP-40封装AT89S52引脚图★集成温度传感器AD590图3.1-2 AD590应用电路图3.1-3 AD590应用电路AD590是美国某公司生产的一种电流型二端传感器,电路如图所示。

由于AD590是电流型温度传感器,它的输出同绝对温度成正比,及1 A∕K,,而数模转换芯片ADC0809的输入要求是电压量,所以在AD590的负极接出一个10千欧的电阻R1和一个100欧的可调电阻W,将电流量变为电压量送入ADC080。

通过调节可调电阻便可在输出端V T获得与绝对温度成正比的电压量,即10mV∕K,温度0℃时输出为0,温度25℃时输出为2.982V。

这样便于A/D转换器采集数据。

AD590的应用电路如图图3.1-3所示。

★气体传感器TGS-202火灾中气体烟雾主要是CO2和CO,TGS202气体传感器能探测CO2,CO,甲烷,煤气等多种气体,它灵敏度高,稳定性好,适合于火灾中气体的探测。

如上图所示,当TGS202探测到CO2或CO时,传感器的内阻变小,V A迅速上升。

选择适当的电阻阻值,使得当气体浓度达到一定程度(如CO浓度达到0.06﹪)时,V A端获得适当的电压(设为3V)。

电路图如图3.1-4所示。

图3.1-4 TGS202检测电路★数码管驱动芯片ICM7218ICM7218 是INTERSIL公司生产的一种性能价格比较高的通用8 位L ED 数码管驱动电路, 28 脚双列封装,是一种多功能L ED 数码管驱动芯片,可与多种单片机接口使用。

ICM7218 的输出可直接驱动L ED显示器,不需外接驱动电路,工作电压为+5V,其构成的显示电路结构简单,使用方便。

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