火灾报警器系统的单片机设计方案.docx

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火灾报警器系统的单片机设计方案

本科毕业设计<论文）

题目基于单片机的火灾报警器系统设计

院<系部）

专业名称

年级班级

学生姓名

指导教师

年月日

专业班级学生姓名

一、题目

二、主要任务与要求

三、起止日期年月日至年月日

指导教师签字<盖章）

系主任签字<盖章）

年月日

专业班级学生姓名

题目

评阅人签字<盖章）

职　称

工作单位

年月日

专业班级学生姓名

题目

指导教师签字<盖章）　　职称

年月日

经审查，专业班同学所提交的毕业设计<论文），符合学校本科生毕业设计<论文）的相关规定，达到毕业设计<论文）任务书的要求，根据学校教案管理的有关规定，同意参加毕业设计<论文）答辩。

指导教师签字<盖章）

年月日

根据审查，准予参加答辩。

答辩委员会主席<组长）签字<盖章）

年月日

院<系）专业班

同学的毕业设计<论文）于年月日进行了答辩。

题目

答辩委员会成员

主席<组长）

委员<成员）

委员<成员）

委员<成员）

委员<成员）

委员<成员）

委员<成员）

答辩前向毕业设计答辩委员会<小组）提交了如下资料：

１、设计<论文）说明共页

２、图纸共张

３、评阅人意见共页

４、指导教师意见共页

根据学生所提供的毕业设计<论文）材料、评阅人和指导教师意见以及在答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计<论文）答辩委员会<小组）做出如下决议。

一、毕业设计<论文）的总评语

二、毕业设计<论文）的总评成绩

毕业设计答辩委员会主席<组长）签名

委员<组员）签名

年月

摘要

本文介绍了一种适用于多种公共场所的基于单片机火灾报警系统。

针对现有的分布式火灾报警系统投资大、安装麻烦、工程量大等缺点，设计了一种基于单片机的无线火灾报警系统。

系统上位机采用AT89C51单片机作为主控芯片，可分为主控模块、存储模块、人机对话模块（包括数码管和键盘>和无线射频通信模块。

系统下位机以AT89C51系列单片机作为主控芯片，可分为主控模块、烟感探头以及无线射频通信模块。

该系统具有很好的可靠性和实时性，具有广泛的市场前景。

随着计算机技术和信息技术等高新技术的快速发展，无线火灾报警技术也得到迅速的推动。

无线火灾报警技术的应用范围是非常广泛的，更是与我们的生活及生命财产安全息息相关的。

本文综合运用火灾自动报警系统观点出发将分布式控制的思想应用到报警控制系统的设计之中，采用一台AT89C51系列单片机作为系统的上位机，下位机也采用了与上位机相同的AT89C51单片机。

上位机和下位机之间通过无线模块进行通讯，组成分布式智能消防报警控制系统。

该系统下位机的感烟探测器由感烟探测器经加装无线传输设备而成。

上位机的液晶显示界面要求提供良好人机对话界面，在故障和报警时提供相应的声光报警信号和数码管显示。

关键词：

火灾报警；AT89C51单片机；ADC0809；

Abstract

Thisarticleintroducedonekindissuitableformanykindsofpublicplacewirelessfirealarmsystem.Forexistingdistributedfirealarmsysteminvestments,installationproblems,engineeringcapacityshortcomings,designedasinglewirelessfirealarmsystem.SystemusingAT89C51microcontrollerasmasterchip,canbedividedintothemastermodule,enclosure,interactivemodules（includingLCDandkeyboard>andradiofrequencycommunicationsmodule.Thesystemhasaverygoodreliabilityandreal-timeperformance,wirelessfirealarmtechnologyhasbeenrapidly.Wirelessfirealarmtechnologyisveryextensive,withourlivesandthelivesandproperty.

Thisarticleisacombinationofwirelesscommunicationtechnology,fromthepointofviewwillbedistributedcontrolconceptstowirelessalarmcontrolsystemdesign,PLCorthehostcomputerthesameAT89C51microcontroller.Masterandslaveoverthewirelessmoduleforcommunication,distributedintelligentfirealarmcontrolsystem.TheLCDdisplaystheinterfacerequiresagoodinteractiveinterface,infailureandanalertprovidesalarmingsignalsandLCDscreendisplays.

Keywords:

FireAlarm。

AT89C51Microcontroller。

ADC0809

前言

进入上世纪90年代后，我国经济步入高速发展的时期，城市化建设不断加快，城市建筑也由分散式低密度向集中式高密度过渡，林立的高层建筑成了城市的主要的标志。

居民住进了高层塔楼，企业搬进了摩天CBD，高层建筑有效利用空间，节约了城市中本就十分紧张的土地资源。

任何事物的发展都具有两面性，高层建筑中各种通讯线路、动力和照明线路、以及各种系统中线路纵横交错，致使火灾的发生概率也在大幅增加。

加之现代建筑的密闭性较强，一旦发生火灾，整幢大楼就像一个大的火炉，而楼梯道、各种通风管道、线路竖井都是效果极佳的火筒，从而给灭火施救造成了巨大的难度，对火灾发生后及时发现、及时控制的要求促使了火灾报警产品应运而生。

与此同时，现代计算机技术、通讯网络技术和自动控制技术的飞速发展又为人类实现更加理想化的生活提供了可能．智能小区应运而生了。

随着科学技术的迅猛发展以及国内外经济的迅速增长，市场上迫切需要一种容量大、性能优越、可靠性高、便于安装、使用和维护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。

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。

该火灾报警系统是以AT89C51单片机作为控制中心，接受、处理火灾探测器输出的烟雾浓度信号、温度信号，并进行声光报警。

1可体研究的背景和意义

1.1课题研究的背景和意义

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。

火灾是世界上发生频率较高的一种灾害，几乎每天都有火灾发生。

据联合国“世界火灾统计中心（WFSC>2000统计资料”，全球每年大约发生火灾600万至700万次，全球每年死于火灾的人数约为65000至75000人。

其中，欧美地区发生的火灾较多，死亡人数却相对较少，这与欧美发达国家的生活水平以及消防技术和设施有关。

相比较而言，亚洲地区发生火灾次数较少，但死亡人数较多，这与亚洲经济发展程度不高、消防设施不完善等因素有关。

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，火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元，年均死亡2000多人。

随着经济和城市建设的快速发展，城市高层、地下以及大型综合性建筑日益增多，火灾隐患也大大增加，火灾发生的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。

一旦发生火灾，将对人的生命和财产造成极大的危害[1]。

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，还直接危胁生命安全，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伤亡，为社会减少不必要的损失[2]。

火灾自动报警系统（FAS>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。

火灾发生的早期，会使得燃烧物质分解，析出大量的有毒气体CO，人们可能在毫无察觉火情的情况下就发生了CO中毒，从而无力逃生，火灾自动报警系统可监测到CO浓度的变化，为人们提供CO浓度超标报警信息，通知人们及时疏散[3]。

火灾自动报警系统可作为城市消防系统的单元，通过城市消防专用网与城市消防报警中心联网，及时将报警信息传递到消防报警中心，城市消防报警中心会自动查找到火灾发生的位置，并为消防队员制定消防路线图，以便消防队员可以迅速抵达火灾地点[4]。

火灾自动报警系统能对火灾进行实时监测和准确报警，有着防止和减少火灾危害、保护人身安全和财产安全的重要意义，有着很大的经济效益和社会效益。

1.2国内外的研究现状

根据现代战争的突发性、立体性和区域不确定性,使攻防界线模糊,作战方向多变,战火灾自动报警系统已有百余年的发展历史，19世纪40年代美国诞生的火灾报警装置标志着火灾自动报警系统首次进入人们的视野[5]。

1890年在英国，感温式火灾探测器研制成功并应用于火灾探测系统，标志着火灾自动报警系统的发展走上正轨[6]。

此后，随着世界科技取得了突飞猛进的进步和各种新兴技术的出现和发展，火灾监测技术也相应迅速发展，各种类型的火灾探测器相继问世，并日臻完善，火灾自动报警系统也在此基础上逐渐地蓬勃发展起来，其发展过程可以分为以下几个阶段:

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