湖南工业大学本科毕业设计（论文）

ABSTRACT

For the efficient and effective prediction fires, reducing people's lives and property losses; solve the \conventional fire alarm only for a single physical or chemical signal detection and alarm system is easy to make false positives or false negatives\in order to design this system.

The system uses a master-slave structure, with a responsive, stable, and security features. The master node and slave nodes are using AT89C52 microcontroller chip to control. In order to achieve the primary node for real-time monitoring from the node, the master node and slave nodes are designed with CAN communication circuit module, the controller and transceiver 82C200 composition SJAl040 CAN communication interface. Peripheral circuits from the node by the SS-168 smoke sensors, ST-178 photoelectric sensors and temperature sensors DS18B20 sound and light alarm device component. Microcontroller circuit detection temperature, infrared radiation, smoke and other sensors, when the temperature acquisition, infrared detector, smoke detection module detects any two abnormal audible alarm when the system until the system at any one time only exception rule out sound and light alarm automatically stops.

The system at each node from the node with the main feature sound and light alarm devices, which facilitate staff can quickly find the location from the node which there is fire, but also to remind the presence of the staff here there is fire, which allows employees to work quickly arrive at the fire scene with live fire quickly, improve the degree of implementation of the department.

Keywords: Sensor,Fire Alarm System,CAN Bus

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目 录

第一章 概述及总体设计要求 ........................................... 1

1.1 课题的研究背景及意义 ................................................ 1 1.2 火灾报警系统的种类 .................................................. 2 1.3 本系统的需求分析及总体方案设计 ...................................... 2 1.4 本论文的主要工作 .................................................... 5

第2章 楼宇火灾报警系统主节点硬件设计 ............................. 6

2.1 现场CAN总线简介 .................................................... 6 2.2 AT89C52微控制器电路 ................................................. 7 2.3 CAN总控制器 ......................................................... 9 2.3.1 TJA1040的特点 .................................................. 10 2.3.2 TJA1040的参考数据 .............................................. 10 2.3.3 TJA1040的功能描述 .............................................. 11 2.4 CAN通讯收发器 ...................................................... 11 2.5 本章小结 ........................................................... 12

第3章 楼宇火灾报警系统从节点硬件设计 ............................ 15

3.1 微控制器与CAN通信电路设计 ......................................... 15 3.2 温度传感器模块 ..................................................... 15 3.3 烟雾，红外检测模块 ................................................. 16 3.3.1 简介LM339的用法 ............................................... 17 3.3.2 光电传感器 ..................................................... 17 3.3.3 烟雾传感器 ..................................................... 17 3.4 声光报警模块 ....................................................... 18 3.5 本章小结 ........................................................... 19

第4章 楼宇火灾系统的软件设计 ...................................... 21

4.1 系统整体软件设计 ................................................... 21 4.2 主节点软件设计 ..................................................... 22 4.2.1 CAN控制器的初始化 .............................................. 22 4.2.2 信号发送模块 ................................................... 23 4.2.3 信号接收模块 ................................................... 24

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4.2.4 主节点巡检从节点 ............................................... 24 4.3 从节点软件设计 ..................................................... 25 4.4 本章小结 ........................................................... 26

参考文献 ............................................................... 27 致 谢 ................................................................. 28 附 录 ................................................................. 29

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第一章 概述及总体设计要求

1.1 课题的研究背景及意义

火灾是目前最常见、最普遍的威胁公共场所安全和建设和谐社会的重要灾害之一。但是“火”被人类控制与利用也是人类迈进文明社会的一个重要标志，所以说“火”，它既能给人们带来了文明的进步，光明和温暖，但是当其一旦失去控制，就会为人类带来毁灭性地灾难。使用“火”的过程中，人们总是在不断地总结发生火灾的规律，尽可能地尽最大可能减少火灾对人身财产造成的伤害或损失。在100年前，那时的科技还不发达，我们伟大的先祖发挥他们的聪明与才智总结出“防为上，救次之，戒为下”的经验来防治火灾。随着科技不断的发张与进步，人们居住的场所越来越集中，而在现如今人们的财富日益增加，诱使发生火灾的机会也越来越多，比如违规的使用电器等。现代建筑发生火灾危险性越来越强，一旦发生某地起火，如果不能及时的扑灭就会照成一系列的连锁反应，火会越燃越大有的甚至燃烧了整条街。这样的报道时常会出现在电视、杂志上，让人们苦不堪言。因此，消防设施已经成为每一个场所的必需设施，突显其对现代人们社会活动的重要性。

“预防火灾和减少火灾危害”是一个总结性防治火灾的方法，总的来说它包括两个部分：一是做防火工作，防止火灾的发生；二是一旦发生火灾，应及时和有效地进行扑救，减少火灾损失。火灾不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，直接或间接的危害生命，给人们的心灵造成极大的伤害。常言道：“水火无情”，“贼偷半全光火”是火灾的描述最真实的写照。因此，在工业建筑与民用建筑，公司大楼，图书馆，宾馆，科研和业务部门和其他地方，火灾自动报警系统已成为一个必需的设备。

在现代智能建筑中，基于CAN总线的楼宇火灾自动报警系统是智能建筑系统中的一个子系统。在这个系统中，传统的AT89C52单片机在自动火灾报警中起着关键控制的作用。对于实时快速处理大量的数据的检测器和控制器之间的应该是更迅速地改进，低错误率的通信协议和网络中的受控设备在一个特殊的环境中，很多的信号的干扰应予以考虑，同时它自身也可以独立运行和操作完成本身与火灾自动报警消防功能。基于CAN总线技术的楼宇火灾报警传感器技术，通讯技术等综合消防报警于一体的综合技术，它具有精度高，速度快，实时等优势，因此，在火灾报警控制使用现场CAN总线技术发展的必然趋势[1]。

基于CAN总线的楼宇火灾报警技术的迅速发展，这些年来，技术更新的变化也非常明显。总体而言，主要发展是：数字技术和新工艺，新材料的使用，以提高系统容量，降低维护要求，向高可靠性，低误报和网络化，智能化方向发展。随着城市现代化建设

[1] 章欢.基于CAN总线的火灾报警系统的设计与实现[D].武汉：武汉大学，2008.

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