家庭火灾报警装置的设计毕业设计Word下载.docx

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Whenbringusinfinitehappiness,alsocontainsthepain;

Giveussecurityatthesametime,alsomasksadanger.Richkindsofelectronicproducts,alsocausedtheproductionofvariouskindsoffire,weshouldinlinewiththeattitudeof"

nipinthebud"

willbekilledinthebud.Constantinnovation,perfectthefamilyfirealarmsystem,makesitasafeandreliablesafetyinourdailylife.

Thisarticleadoptedatpresentmoreadvancedgassensor（）smokesensor,temperaturesensor,MCS-51singlechipmicrocomputerandledsconstituteacompleteintegratedsystem,notonlycanachieveagoodsoundandthelightsoftheintegratedalarmprompt,alsocanbeagoodreal-timedatadisplaytousers,letpeopleunderstandthecurrentdegreeofaccident,andaddingco.,LTD.,delayedalarm,etc.Cangivemaximumspeedalarm,theuserandsecurity.Atthesametime,alsodetailedintroductionofthefunctionandhardwarecircuitdesignofeachpart.

KEYWORDS：

FirealarmMCS-51microcomputerThesensorsecuritycircuit

第一章绪言1

第一节传感器的进展1

第二节单片机的进展1

第三节制作意义及背景1

第二章系统整体方案的设计3

第一节系统整体框图3

第二节系统配件的选择4

第三章系统的硬件电路设计7

第一节电源电路7

第二节单片机时钟和复位电路8

第三节A/D转换电路8

第四节其他系统硬件电路9

第四章系统的软件设计13

第一节主程序设计与流程图13

第二节主程序初始化设计14

第三节其他程序设计14

结论18

致谢19

参考文献20

第一章绪言

第一节传感器的进展

现代科技水平的不断进展，为传感与测试技术的提高制造了物质条件；

反之，拥有高水平的传感与测试技术又会催促新科技功效的不断显现。

这二者之间，相辅相成。

大致进行归纳，传感与测试技术有以下几个方面的进展。

第二节单片机的进展

自从1974年12月美国Fairchild公司研制避世界上第一台单片机F8以来，单片机迅速进展，各类新型、高性能单片机不断推陈出新。

迄今为止，单片机经历了四个进展时期:

单片机的低级时期（1974~1978）,单片机的完善时期（1978~1983）,单片机的巩固与推新时期（1983~1990）,单片机全面进展时期（1990到至今）。

第三节制作意义及背景

一、选题背景及意义

严峻的事实证明，随着社会和经济的进展，社会财富日趋增加，火灾给人类和社会和自然造成的危害范围不断扩大，它不仅损坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接要挟生命平安，给人们的心灵造成极大的损害。

残酷的现实让人们慢慢熟悉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能够大大降低人员的伤亡，为社会减少没必要要的损失。

而同时，随着电子产品在人类生活中的利用愈来愈普遍，由此引发的火灾也愈来愈多，在咱们生活的周围处处暗藏着火灾隐患。

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，而是融入了运算机技术、电子技术、自动操纵技术、传感器的应用等各领域知识。

伴随着科学技术的不断进步，火灾报警系统必将取得更快的进展。

火灾自动报警系统能够及时将火灾迹象通知用户及有关治理人员，以便他们疏散或组织灭火，延长了建筑物可供疏散人群的时刻并通过联动系统启动其他消防设施。

因此，设计一种能够在火灾方才发生时或有可燃气体堆积引发的火灾隐患时就能够报警的报警器，就能够令人们能够及时发觉火灾，并及时采取有效方法，扑灭初期火灾，最大限度的减少或排除因火灾造成的生命危害和财产的损失，是人们同火灾做斗争的有力工具。

二、火灾报警系统的类型

依照火灾报警系统中所利用的探测器种类的不同，火灾报警系统能够分为以下四种：

（1）感温型火灾报警系统

（2）感烟型火灾报警系统

（3）感光型火灾报警系统

（4）复合型火灾报警系统

三、火灾探测的原理

火灾发生时，必然会伴随着产生复合（烟、光、热）、高温和火光，探测器对这些都很灵敏。

当有复合（烟、光、热）、高温、火光产生的时候，它就改变平常的正常状态，引发电流、电压或机械部份发生转变或位移，再通过放大、传输等进程发出警报声，有的还能同时发出灯光信号并显示发生火灾的部位、地址。

火灾探测器要紧分感烟、感温、光辐射三大类：

（1）感烟探测器。

（2）感温探测器。

（3）光辐射探测器。

第二章系统整体方案的设计

第一节系统整体框图

一、系统概述

本文采纳气体传感器、温度传感器、MCS-51单片机和LED显示灯模块设计了一种智能火灾报警器，能够实现声光报警、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、性能稳固、利用方便、价钱低廉、智能化的火灾报警器，具有必然的有效价值。

LED灯

MCS-51单片机

放大电路

A/D转换

传感器

蜂鸣器

数码管字符显示

按钮

串口通信

图系统模块图

二、原理概述

该系统的工作由复合（烟、光、热）信号搜集及放大电路将搜集到的复合（烟、光、热）浓度信息转化为放大的模拟电信号。

模数转换电路再将该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置，并对处置后的数据进行分析。

当输入A/D转换器的放大信号不为零时，启动报警电路。

反之那么为正常工作状态。

设计中为了方便检测与监控，使仪器测试人员及用户能够间接明白环境中的复合（烟、光、热）浓度，因此用数码管显示字符来指示报警状态。

系统采纳蜂鸣器声音报警和LED闪烁状态作为警报信号。

这种报警方式是在声音报警基础上，加入光闪报警。

因为转变的光信号能够引发用户和家庭邻居的注意，弥补了在喧闹环境中声音报警的局限，使得报警装置加倍完善。

若是需要，在报警启动的同时，还能够在串口通信处，用单片机操纵器操纵调剂阀喷水灭火和换气扇排烟等动作。

系统留有继电器接口，使单片性能够操纵换气风扇和调剂阀的工作状态，让系统在报警的同时自动启动相关平安装置。

另外由于复合（烟、光、热）传感器需要在加热状态下工作，温度越高，反映越快，响应时刻和恢复时刻就越快。

为提高响应时刻，保证传感器准确地、稳固地工作，报警器需要向复合（烟、光、热）传感器持续输出一个5V的电压。

为了保证其靠得住性，在输出5V的电压的同时，进行故障监测。

当传感器加热丝或电缆线和传感器断线或接触不良时，进行故障报警。

以上是依照报警器应具有的功能，提出的整体设计思路。

第二节系统配件的选择

一、传感器的选择

复合（烟、光、热）传感器是测量装置和操纵系统的首要环节。

而复合（烟、光、热）报警器的信号搜集由复合（烟、光、热）传感器负责。

复合（烟、光、热）传感器能够将气体的种类及其浓度有关的信息转换为电信号，依照这些电信号的强弱就能够够取得与待测气体在环境中存在的情形有关的信息，从而达到检测、监控、报警的功能。

能够说，没有精准靠得住的传感器，就没有精准靠得住的自动检测、操纵和报警系统。

复合（烟、光、热）传感器作为报警器中不可缺少的核心器件，它决定了所搜集的复合（烟、光、热）浓度信号的准确性和靠得住性。

依照报警器检测复合（烟、光、热）种类的不同要求，很多场合都会选择利用半导体复合（烟、光、热）传感器。

通过对照众多复合（烟、光、热）传感器的应用特性，发觉半导体复合（烟、光、热）传感器的优势加倍突出。

半导体复合（烟、光、热）传感器具有灵敏度高、响应快、体积小、结构简单，利用方便、价钱廉价等优势，且可不能发生探头阻缓及中毒现象，保护本钱较低，因此取得普遍应用。

因此，本设计中的传感器选用QM-N5半导体气体传感器。

QM-N5的技术指标

表传感器参数表

加热电压（Vh）

AC或DC5±

回路电压（Vc）

负载电阴（Rl）

清洁空气中电阻（Ra）

灵敏度（S=Ra/Rdg）

响应时间（trec）

恢复时间（trec）

最大DC24V

2KΩ

≤2000KΩ

≥4（在1000ppmC4H10中）

≤10S

≤30S

≤

图

二、单片机的选择

MCS-51系列单片机的典型产品为803一、875一、8051。

8031无内部程序存储器ROM，必需外接EPROM程序存储器；

8751内部有4KB用户可编程的EPROM；

8051内部有4KB工厂掩膜编程的程序存储器ROM，除此之外，其内部结构完全相同。

振荡器和时序OSC

程序存储器4KBROM

数据存储器265BRAM

定时/计数器2个16位

8051CPU

外部时钟

64KB总线扩展控制器

并行I/O接口4个

串行I/O

内中断

外中断

控制

P0

P1

P2

P3

串行输入

串行输出

内部总线

图单片机内部构造

MCS-51单片机的并行I/O口

a、PO口：

PO口既能够作为单片机系统的地址/数据总线利用，也能够作为通用I/O接口利用。

为此，在PO口