基于单片机的烟雾报警系统 - 图文(4)

Key word: Smog； alarm apparatus； STC12C5410； sensor；circuit

目 录

1. 绪论...............................................8

1.1 论文研究来源、目的和意义...............................8 1.1.1 论文研究来源........................................8 1.1.2 论文研究目的和意义..................................8 1.2 烟雾报警器的国内外现状................................9 1.3 本论文主要任务.......................................10

2. 烟雾检测报警器的方案设计..........................11

2.1 烟雾检测报警器设计思路...............................11 2.2 烟雾传感器的选型.....................................11 2.2.1 烟雾传感器介绍.....................................11 2.2.2 烟雾传感器的选定...................................14 2.2.3 MQ-2型烟雾传感器的工作原理.........................15 2.2.4 MQ-2型传感器的特性及主要技术指标...................16 2.3 烟雾检测报警器整体设计方案...........................18 2.3.1 烟雾检测报警器工作原理.............................18 2.3.2 烟雾检测报警器的结构...............................18 2.3.3 烟雾检测报警器的功能...............................19

2.3.4烟雾检测报警器的主要技术指标........................20

3. 烟雾检测报警器的硬件设计..........................21

3.1 单片机的选型.........................................21 3.1.1 单片机的选择.......................................21 3.1.2 STC12C5410AD单片机的特点...........................23 3.2 烟雾检测报警器硬件电路设计...........................25 3.2.1 信号采集及前置放大电路.............................25 3.2.2 声音报警电路.......................................27 3.2.3 数码管显示电路.....................................27 3.2.4 状态指示灯及控制键电路.............................28 3.2.5 报警器故障自诊断电路...............................29

4. 烟雾检测报警器的软件设计..........................30

4.1 STC12系列单片机调试及开发工具........................30 4.2 烟雾检测报警器软件流程及设计.........................31 4.2.1 主程序设计及流程图.................................31 4.2.2 主程序初始化流程图.................................32 4.2.3 中位值平均滤波法数字滤波子程序设计及流程图.........33 4.2.4 烟雾浓度显示子程序设计及流程图.....................34 4.2.5 报警子程序设计及流程图.............................35

4.2.6 控制按键设计子程序及流程图.........................36

5. 实验检定及误差分析................................37

5.1烟雾检测报警器检定....................................37 5.1.1爆炸下限(LEL)概念介绍...............................37 5.1.2实验数据分析........................................38 5.2实验误差分析..........................................41 参考文献.................................................43

1. 绪论

1.1 论文研究来源、目的和意义 1.1.1 论文研究来源

随着科技的发展，越来越多的巨大的隐患由于工业生产和人们的日常生活而产生。为了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全。保卫社会主义现代化建设，防止火灾引起燃烧、爆炸等事故，造成严重的经济损失，甚至危及生命安全。

为了减少这类事故的发生，就必须对烟雾进行现场实时检测，采用先进可靠的安全检测仪表，严密监测环境中烟雾的浓度， 及早发现事故隐患，采取有效措施，避免事故发生，才能确保工业安全和 家庭生活安全。因此，研究烟雾的检测方法与研制烟雾报警 器就成为传感器技术发展领域的一个重要课题。

1.1.2论文研究目的和意义

为了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全。保卫社会主义现代化建设，防止火灾引起燃烧、爆炸等事故，造成严重的经济损失，甚至危及生命安全。

烟雾检测报警装置是能够检测环境中的烟雾浓度并具 有报警功能的仪器。该报警装置是石油化学工业、有气体泄漏可能 的生产工厂及家庭防火防爆必备的仪器。烟雾报警器属于《中华人民共和国强制检定的工作计量器具目录》中第46项，它归类于物理化学 计量器具。《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)第10.3.2条明确规定:“散发可燃烟雾、可燃蒸汽的甲类厂房和场所，应设置烟雾浓度检测报警装置”。2003年12月，国家执行新的烟雾探测器标准(GB 15322-2003)《可燃烟雾探测器》，2004年10月国家颁布《可燃烟雾检测报警器规程JJG693-2004》，研究新型、性能稳定、准确监测可燃性气体，并合乎国家相关规定的报警器具有极其重要得意义。

目前我国已有许多城市铺设了煤气管道，使用人口约达二亿人，煤气发生基地及中转站也达几千家。如果这些家用燃气和煤气基地及中转站的 报警率按