基于单片机的智能火灾报警系统-毕业论文Word格式文档下载.doc
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当现场烟雾或者温度发生异常,或者发生火灾时,可实现声光报警、烟雾浓度、温度报警限设置、故障自诊断、延时报警等,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。
关键词:
AT89C51单片机,智能报警,传感器,控制器
Abstract
Therapiddevelopmentandprogressofscienceandtechnologyhasbroughtunprecedentedconveniencetopeople'
slife,astherapiddevelopmentofelectrictechnologyandapplicationofcompositematerials,theconstantlyemergingofthenewenergy,theconstantimprovementofthedegreeofautomation,etc.makepeople'
sfoodandclothinglivelineconditionsimprovedgreatly.However,itsnegativeeffectalsostandsout,someordinaryarticlesfordailyusesuchasliquefiedpetroleumgas(LPG),allkindsofelectronicproducts,flammabledecorativematerialsaroundus,buriedthehugehiddentroubleforthebeginningofthefire,peopleenjoyingtheconveniencefromtechnologyconstantlyunderthethreatofpotentialfire.So-calledwaterruthless,inordertoavoidfireandreducefirelosses,makepeople'
slifemorepeaceful,theharshrealityandshockinglessonrequiresustodesignandimprovetheautomaticfirealarmsystemandimprovetheleveloffireearlywarningandhandling,whichwillmakeafireinthebud,tominimizethelossofwealthofsociety.Basedonthis,thistextsetaboutfromtheactualsituationinlife,wedesignakindofintelligentfiredetectionandalarmsystemsuitableforavarietyofpublicplacesofbasedonsinglechipmicrocomputer.ThefirealarmsystembasedonAT89C51asthecontrolcenter,acceptsandtreatsthesignalofsmokeconcentrationandtemperatureofthesmokefiredetector,alarmingwithsoundandlight.Throughsendinginspectionsignaltothesiteinspection,itmonitorsthetemperatureandsmokeconcentration,andconstantlyfeedbackstoalarmcontroller,thecontrollerwillreceivethesignalcomparedwiththenormalsettingvalueofthememoryandjudgmentwhetherthereisafirehappening.Whenthesmoketemperatureanomalies,orthereisafire,itcanrealizesoundandlightalarm,thesettingofsmokeconcentrationandtemperaturealarmlimit,faultself-diagnosis,delayedalarm,etc.It'
sakindofintelligentsmokesensor,whichhascertainpracticalvalue,withthesimplestructure,stableperformance,convenientusing,lowcosting,andsoon.
Keywords:
AT89C51singlechipmicrocomputer,Intelligentalarm,Sensor,Controller
目录
1绪论 1
1.1选题的背景及意义 1
1.2国内外发展状况和现状 1
1.2.1火灾报警系统发展历程 1
1.2.2国内外火灾报警系统的发展现状 2
2火灾报警系统及其整体方案设计 4
2.1火灾发生时的特点 4
2.2火灾报警系统功能及其类型 5
2.3本系统的总体方案设计 6
2.3.1本设计的研究范围 6
2.3.2系统的硬件总体结构 7
2.3.3系统软件总体结构 8
3系统的硬件选择与设计 9
3.1主要芯片的选择 9
3.1.1单片机的选择 9
3.1.2模数转换芯片的选择 10
3.2传感器的选择 13
3.2.1火灾探测器的分类 13
3.2.2温度探测器的选定 14
3.2.3烟雾传感器的选择 16
3.3各电路模块的设计 19
3.3.1单片机外围接口电路 19
3.3.2A/D转换电路 20
3.3.3烟雾信号调理电路 22
3.3.4光报警电路 23
3.3.5声报警电路 23
3.3.6报警器故障自诊断 23
4火灾报警系统的软件设计 24
4.1软件开发环境 24
4.2火灾报警系统程序设计 24
4.2.1主程序流程图 24
4.2.2主程序初始化流程图 25
4.2.3数据采集子程序 25
4.2.4火灾判断与报警程序 26
4.2.5滤波子程序 27
5功能仿真验证分析 29
5.1关于仿真与编程软件 29
5.2Protues仿真原理图 29
6总结与展望 30
6.1总结 30
6.2展望 31
致谢 32
参考文献 33
附录 34
1绪论
1.1选题的背景及意义
在各种灾害中,火灾是最经常、最普遍地威胁到公众安全和社会发展的主要灾害之一。
它威胁着人们的健康、生命和财产安全,一旦引发火灾,就能使成千上万的财产瞬间变为灰烬,其所造成的损失约为地震的5倍,仅次于干旱和洪涝灾害。
据瑞士——保险公司调查报告,1970年~1985年世界平均每周发生3起大火,15年共造成150万人丧生,使全球5000万人无家可归,如果说天灾是人类共同面对的大敌,那么在尚不发达的发展中国家则是天灾与人祸并重,火灾隐患日益严重。
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。
火灾监测预防工作已变得日益紧迫,寻找一种及时有效的预防火灾产生的方法已经变成人们迫切需要解决的问题。
良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的伤亡,为社会减少不必要的损失。
智能火灾自动报警系统就是为了满足这一需求而研制出的,并且其自身的技术水平也在随着人们需求的不断地提高,在功能、结构、形式等方面不断地完善。
火灾自动报警系统能迅速监测火情,可发现人们不易发觉的火灾早期特征,可将火灾带来的生命财产损失降到最低限度。
智能型火灾报警系统是一个集信号检测、传输、处理、报警于一体的系统。
随着经济和城市建设的快速发展,城市高层、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多,火灾隐患也大大增加,火灾的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势,市场上迫切需要一种容量大、可靠性高、使用简单的智能型火灾报警控制系统。
基于社会和经济方面的需求,本课题旨在开发一个能够对监测点实时监控、报警的智能火灾报警系统。
1.2国内外发展状况和现状
1.2.1火灾报警系统发展历程
火灾报警系统的发展也是经历了由单一品种发展成现在样式多样化的过程,由以前误报率较高、安装复杂和监测范围较窄变成现在测量较精准、安装简单、监测范围广等从发展过程来看,大体上可分为以下几个阶段:
第一阶段,从19世纪40年代至20世纪40年代,火灾报警系统处于发展的初级阶段,采用的探测器主要是感温式的探测器,它通过采集温度信号,然后判定是否超出设定的阂值,从而判断是否有火灾发生。
这一阶段,火灾报警系统简单,仅靠单一的温度参量进行火灾判断。
但是它易受环境中其他干扰源的影响,灵敏度低,响应速度慢,无法判断阴燃火灾,也无法满足智能化火灾报警系统的要求。
第二阶段,20世纪40年代末,瑞士物理学家EmstMeili研究的离子感烟探测器推出以后,引起了人们对离子感烟探测器的重视,随后感烟探测器得到广泛应用,并逐渐占据了绝大部分市场,迫使感温式探测器退居其次;
到70年代末,光电式感烟探测器在光电技术的基础上发展起来,并很快得到大力发展,它的使用寿命长,抗干扰能力强,没有离子感烟探测器的放射性问题。
在这一阶段,火灾报警系统普遍采用多线制布局方式,布线、调试、系统可靠性是系统发展的瓶颈。
第三阶段,20世纪80年代初期,总线型火灾报警系统开始兴起,在火灾报警领域中迈出了一大步,并得到了较普遍的应用。
它使得布线工作量显著减少,安装调试更加容易,更能精确报警定位。
但是这一时期的火灾报警系统的智能化水平不高,采用有线连接对工程要求高。
第四阶段,从20世纪80年代中后期开始,随着计算机技术、控制技术、集成电路技术、传感器技术及智能技术的快速发展,火
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