毕业设计火灾报警系统研究与实施Word文件下载.docx

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随着“信息时代”的到来，传感器技术得到了飞速发展。

传感器作为获取信息的重要手段之一，广泛应用于机械、磁场变化、电子科技等领域。

其中，电阻式火焰传感器，由于其灵敏性能高、反应快、价格低廉的特点在火灾报警系统中的应用也越来越广泛。

本文以电阻式火焰传感器和单片机技术为核心，设计出了一款性能好且价格低廉的红外火灾报警器。

系统采用电阻式火焰传感器实现红外线检测，具有灵敏性能高、反应快等优点，而且价格低廉，通过A/D数模转换模块，实现模拟量转换成数字量；

采用的STC89C52单片机，其整合了A/D转换等资源，具有高速、低耗等优点。

以STC89C52单片机结合火焰传感器为核心的火灾报警器可实现根据红外线强弱报警、红外线强弱显示、报警数据界限等功能。

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，这款火灾报警器具有一定使用价值。

关键字：

火焰传感器　红外线报警器　STC89C52　单片机

Abstract

WiththecomingoftheInformationAge,sensortechnologyhasachievedrapiddevelopment.Asoneoftheimportantaccesstogetinformation,it’swidelyusedinareasincludingmachine,magneticidentify,electronictechnologyandother'

sfields.Amongthem,theflamesensorhasbeenincreasinglywidelyusedinthesystemoffirealarmbecourseofitsperformancehavingadvantagessuchashighsensitivity,quickresponseandlowprice.

Thisessayconcentratesontheflameresistancesensorandmicrocontrollertechnology.Ithasdesignedanewkindoftheinfraredfirealarm,withgoodperformanceandlowprice.Thesystemadoptsflamesensorresistancetoperforminfrareddetection,whichithastheadvantageslikehighsensitivityandquickresponseandlowprice.IttransformsanalogsignalintodigitalsignalbymeansofA/Ddigital-analogconvertermodule.IadpoptSTC89C52SCM，whichreorganizematerialslikeA/Dconversion,whichhashighspeedandlowenergyconsumption.

Thefirealarmscouldperformsuchfunctionasinfraredintensityofthealarm,infraredstrengthofthedisplay,alarmdatalimits,whichcentralportisacombinationofSTC89C52SCMandflamesensor.Itissimplestructureandstableperformanceanditsconvenienceandinexpensiveandintelligent.Itisofacertainusefulvalue.

Keywords:

Flamesensor　Infraredalarm　STC89C52　SCM

目　录

第1章　绪　论

1.1　课题研究的要求以及目的意义

1.1.1　课题研究的要求

本文设计的系统是一款新型的电子红外报警系统，本文的设计是将火焰传感器探测与智能控制相结合，通过对指定地区红外的变化情况进行监测，当出现异常现象时进行报警，以便通知工作人员进行相应的处理，以防止火灾对人员生命财产造成伤害。

这款电子红外报警系统具有一下优点：

系统采用模块化设计，前端传感器系统能够快速，准确的检测到现场的异常状况，进行准确可靠的报警，而且这款报警系统造价低廉，使用方便，智能化，适合室内场所使用。

1.1.2　课题研究的目的意义

“火灾”，是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。

在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。

人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。

火，给人类带来文明进步、光明和温暖。

但是，失去控制的火，就会给人类造成巨大的灾难。

对于火灾，在我国古代，人们就总结出“防为上，救次之，戒为下”的经验。

随着社会的不断发展，在社会财富日益增多的同时，导致发生火灾的危险性也在增多，火灾的危害性也越来越大。

据统计，我国70年代火灾年平均损失不到2.5亿元，80年代火灾年平均损失不到3.2亿元。

进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元，年均死亡数千人。

实践证明，随着社会和经济的发展，消防工作的重要性就越来越突出。

由此，火灾报警器在消防工作就的作用也尤为突出了。

1.2　国内外研究现状

1.2.1　国内研究现状

我国的火灾自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。

但目前国内外厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所大型火灾报警系统的研发，他们采用集中区域报警控制方式，其系统复杂、成本较高。

而在居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位，需要设置一种单一或区域联网、廉价实用的火灾报警系统，因此，研制一种结构简单、价格低廉的基于单片机与温度控制传感器、火焰传感器互联的简单实用小型火灾报警系统是非常必要的。

1.2.2　国外研究现状

二十世纪八十年代至九十年代，随着经济建设和半导体、微电子、光电、计算机和信息等科学技术的迅速发展，国外火灾自动报警技术以市场为导向，以应用高新技术为先导，以减少误报率、提高可靠性、灵敏度和扩大探测范围为根本目的，在开展基础理论和应用技术研究、老产品技术改造、新产品开发、标准和规范制修订、产品质量认证和检验、系统设计安装和维护、扩大应用范围和提高应用效益等方面，都有了很大的发展，出现了许多新产品、新技术，使火灾自动探测报警系统从火灾探测、报警传输、信号处理、报警控制显示到与其他系统联动等一系列功能和可靠性大大提高、完善，大大减少误报率，大大增强人们预防现代化各种火灾的能力，为保卫人类生命，财产防火安全发挥了重要作用，成为现代消防技术中的一种必不可少、具有广阔发展前途的前沿消防领先技术和手段。

目前，国外普遍采用的火灾自动报警技术，主要有两种：

一种是非智能火灾自动报警技术，包括嫁接新技术的老式或传统火灾自动报警技术，七十年代末出现的可寻址火灾自动报警技术和八十年代初期出现的模拟量可寻址火灾自动报警技术，这些技术尽管高技术含量少，但由于成本低，能满足众多小型民用和商业防火保护需要，而被许多国家广泛应用。

另一种是代表现代化火灾自动报警技术发展水平和发展趋势的智能火灾自动报警技术，包括从八十年代中期开始发到九十年代中期已发展成熟，并得到广泛应用的采用具有人工智能理论和技术的高级算法软件的智能集中型模拟量可寻址智能火灾自动报警技术（既由智能控制器做报警决策的智能火灾自动报警技术）和九十年代初期开发，并得到应用的采用人工智能理论和技术的高级算法软件（主要指模糊逻辑和神经网络软件技术）的智能分布型智能火灾自动报警技术（即由智能探测器做报警决策的智能火灾自动报警技术）。

其中，智能集中型智能火灾自动报警技术发展最快、应用最广、现已成为智能火灾自动报警技术中的一种主导技术，其中，由50只左右模拟量可寻址感烟探测器构成的小型智能集中型智能火灾自动探测系统发展最快、应用数量最多，不仅大大改进了小空间的防火安全，而且也推动了火灾报警工业的发展。

智能火灾自动报警技术主要用于解决大、中型空间防火安全和多种系统的联动问题。

当前，智能火灾自动报警技术发展的一个显著特点和重要趋势是模糊逻辑和神经网络高级算法软件人工智能理论和交互技术被越来越多的智能火灾自动探测系统采用，已成为智能火灾自动报警技术中的前沿技术和核心技术。

1.3　论文研究内容及创新点

1.3.1　主要研究内容

本文以火焰传感器和单片机技术为核心，与其它电子技术相结合，设计出了一款性能好且价格低廉的红外火灾报警器。

其中选用火焰传感器实现红外线检测，具有灵敏性能高、反应快等优点，而且价格低廉，通过A/D数模转换模块，实现模拟量转换成数字量，选用的STC89C52单片机，与A/D转换相结合，具有高速、低耗等优点。

以STC89C52单片机结合火焰传感器为核心的火灾报警器可实现根据红外线强弱报警、红外线强弱显示、报警数据界限等功能。

1.3.2　主要创新点

本文设计的红外报警系统主要创新点在于是面对广大普通用户，其价格低廉，操作简单，采用火焰传感器去检测外界红外的变化，通过单片机STC89C52去进行简单的处理，以达到报警效果，并能够设定数据报警界限，用户更能够在本设计的原有基础上，进行简单的器材添加，做成多效果，多层次的火灾报警器。

第2章　火灾报警器的方案设计

2.1　火灾报警器的设计思路

红外火灾报警器是能够检测环境中的红外线变化，并具有报警功能的仪器，仪器的最基本组成部分应包括:

红外信号采集电路、模数转换电路、单片机控制电路。

红外信号采集电路一般由火焰传感器将红外信号转化为模拟的电信号。

模数转换电路将从红外信号采集电路送出的模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。

单片机对该数字信号进行处理，并对处理后的数据进行分析，是否小于或等于某个预定值（也就是报警界限），如果小于则启动报警电路发出报警声音，反之则为正常状态。

为了方便检测与监控，使仪器测试人员及用户能够直观地观察到环境中的红外光值，可将红外光值送到显示屏中。

方便调节报警界限，加入了按键功能。

为使报警装置更加完善，在声音报警的同时加入了光闪报警，变化的光信号可以引起用户注意，弥补嘈杂环境中声音报警的局限。

以上是根据报警器应具备的功能，提出的整体设计思路。

火焰传感器及单片机是红外光检测报警器的两大核心，根据报警器功能的需要，选择合适、精确、经济的火焰传感器及单片机芯片是至关重要的。

火焰传感器的选型在下一节详细介绍。

单片机作为硬件电路的核心，它的选型将在第3章详细介绍。

2.2　火焰传感器选定方案

2.2.1　火焰传感器简介

原理介绍：

远红外火焰传感器能够探测到波长在700纳米～1000纳米范围内的红外光，探测角度为60，其中红外光波长在880纳米附近时，其灵敏度达到最大。

远红外火焰探头将外界红外光的强弱变化转化为电流的变化，通过A/D转换器反映为0～255范围内数值的变化。

外界红