单片机 课设火灾报警控制器的设计

辽 宁 工 业 大 学

单片机及接口技术 课程设计（论文）

题目：火灾报警控制器的设计

院（系）：电子与信息工程学院 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 起止时间：2013.7.3-2012.7.12

课程设计（论文）任务及评语

摘要

本课程设计利用单片机结合传感器技术开发设计出的自动火灾报警控制器，可以对生活中有火灾隐患的地方进行监测与防范，并且当火灾发生时能及时发出警报，火灾报警一定时间内没解除，还会控制启动灭火装置。

关键词：火灾;报警;控制

目录

第1章 设计方案论证 ......................................................... 1

1.1设计的应用意义 ...................................................... 1 1.2设计方案选择 ........................................................ 1 1.3总体设计方案框图及分析 .............................................. 2 第2章 硬件电路设计 ......................................................... 3

2.1系统的组成 .......................................................... 3 2.2火灾探测器 .......................................................... 3 2.3 A/D转换 ............................................................ 4 2.4单片机信号处理 ...................................................... 5 2.5声光报警 ............................................................ 5 2.6灭火装置 ............................................................ 6 第3章 程序设计 ............................................................. 7

3.1 程序流程图 .......................................................... 7 3.2 源程序清单 .......................................................... 7 第4章 设计总结 ............................................................ 10 参考文献 ................................................................... 11 附录1: .................................................................... 12 附录2: .................................................................... 13

第1章

设计方案论证

1.1设计的应用意义

火灾早已成为我国常发性和破坏性以及影响力最强的灾害之一。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，火灾发生的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。本课程设计利用单片机结合传感器技术开发设计出的自动火灾报警控制器，可以对生活中有火灾隐患的地方进行监测与防范，并且当火灾发生时能及时发出警报，火灾报警一定时间内没解除，还会控制启动灭火装置。

1.2设计方案选择

方案一，用烟雾探测器探测附近有无火灾所产生的烟雾，当其与烟雾接触时，晶粒间界处的势垒受到该烟雾的调制而变化，就会引起表面电导率的变化，经A/D转换到单片机信号处理做出声光报警和灭火操作。方案一框图如下：

图1.1 方案一框图

方案二，火灾探测器用烟雾探测器和温度探测器，烟雾探测器经

A/D转换和温度数字探测器所得信息到单片机进行处理，从而做出声光报警和灭火操作。方案一框图如下：

1.3总体设计方案框图及分析

方案一简单方便，但是误测率可能会比较高，方案二比方案一多加了一个温度探测器，但误测率会明显下降。在现实生活中方案二比较好。总体设计方案框图如下：

图1.3 总体设计方案框图

第2章 硬件电路设计

2.1系统的组成

本系统由火灾检测模块、A/D转换模块、信号处理模块、声光报警模块和灭火装置模块组成。火灾检测模块由温度检测和烟雾检测构成，其温度传感器选用DS18B20，烟雾传感器选用MQ-2烟雾传感器。A/D转换模块选用常用的模数转换芯片ADC0809。声光报警模块分为声音报警和光报警，声音报警模块是蜂鸣器，光报警模块采用LED闪烁实现。灭火装置模块由一个开关装置实现。MQ-2烟雾传感器采集周围环境的烟雾浓度，经A/D转换送到单片机控制中心进行处理；同时由DS18B20数字温度传感器采集周围环境中的温度，经过信息处理，转化为C51单片机能够处理的数字量。在AT89C51单片机中，采集并经过处理的数据要与系统所规定的相关上限值进行比较（上限值是保证系统正常工作同时周围环境处于良好状态时的上限），如果超过了上限值，则说明周围环境异常，要报警，以便人们的正常生活和工作。把信息综合处理，根据实际的需要以及现场的环境，来发现和识别警报，构成智能化的监控系统，提高了系统工作的可靠性。

2.2火灾探测器

火灾探测器用烟雾传感器和温度传感器。烟雾检测报警器主要应用在石油、化工、冶金、油库、液化气站、喷漆作业等易发生可燃烟雾泄漏的场所，接触燃烧式传感器，其探头的阻缓及中毒，是不可避免的问题。一般连续使用两个月后应对传感器进行量程校准，这种经常性对传感器的维护，无形中加大了工作人员的工作量，同时增加了报警器的维护成本。

半导体烟雾传感器包括用氧化物半导体陶瓷材料作为敏感体制作的烟雾传感器以及用单晶半导体器件制作的烟雾传感器，它具有灵敏度高， 响应快、体积小、结构简单，使用方便、价格便宜等优点，因而得到广泛应用。半导体烟雾传感器的性能主要看其灵敏度、选择性(抗干扰性)和稳 定性(使用寿命)。

经过对比上述两种烟雾传感器的应用特性，发现半导体烟雾传感器的优点更加突出：灵敏度高、响应快、抗干扰性好、使用方便、价格便宜，且不会发生探头阻缓及中毒现象，维护成本较低等。因此，本设计采用半导体烟雾传感器作为报警器烟雾信息采集部分的核心。DS18B2一线总线数字式传感器，独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯。

数字温度传感器DS18B20。该产品采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。DS18B20一线总线数字式传感器，独特的单线

接口仅需一个端口引脚进行通讯，用户可定义的非易失性温度报警设置 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。

2.3 A/D转换

A/D转换器的种类很多，就位数来分，有8位、10位、12位、16位等。位数越高，其分辨率也越高，但价格也越贵。而就其结构而言，有单一的A/D转换器，有内含多路开关的A/D转换器。

ADC0809是美国Analog Device公司生产的8位逐次逼近式模数转换器，转换速率高，自带三态输出缓冲电路，可直接与各种典型的8位或16位的微处理器相连而无需附加逻辑接口电路，且能与CMOS及TTL兼容，是目前我国应用最广泛，价格便宜的A/D转换器。加之内部含有三态输入缓冲电路，可直接与各种微处理器连接，且无须附加逻辑接口电路，内部设置的高精参考电压源和时钟电路，使它不需要任何外部电路和时钟信号 …… 此处隐藏：3143字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……