龙江工程学院本科生毕业设计
temperature gas concentration,subroutine of LED display. Hardware system include microcontroller
unit
system,detection
circuitry
of
temperature
gas
concentration,displaying circuits and alarming circuits. This system chose AT89S52 as the control processor and handle with collecting dates. This system chose digital temeperaturesensorDS18B20 to transformtemperaturesignal to digital signal and convey it to microcontroller unit. This system chose semiconductor flammable gas sensitive componentssensorMQ-2 realize the testing of the density of fog. The circuits of semiconductor smoke sensorMQ-2 are simple andlow cost. At the same time it can set panic value and realizeaudible and visual alarm.Nixie tubeCPS3641BR has the merit of high sensitivity,fast response,anti-interference capability. And the price is chip, the lifetime is long. This automatic fire alarmsystem has a lot of merits such as, simple structure,stable performance,convenient to use, low cost, having practical value and so on.
Keywords:Microcontroller Unit; Temperature sensor; Smoke sensor; Automatic fire alarmingsystem; Simple structure
目录
摘要 ........................................................................................................................... III
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Abstract ....................................................................................................................... II 第1章引言 ................................................................................................................ 1
1.1智能火灾报警器设计的目的和意义............................................................... 1 1.2 智能火灾报警器的国内外发展情况.............................................................. 2 1.3 本设计主要研究的内容.................................................................................. 3
第2章多传感器的智能火灾报警系统总体方案设计 ................................. 4
2.1系统的基本方案............................................................................................... 4 2.2 主控芯片的选择.............................................................................................. 5 2.3 传感器的选择.................................................................................................. 6 2.4 A/D转换器芯片选择的论证 ........................................................................... 6 2.5 显示电路的选择论证...................................................................................... 7 2.6 整体方案.......................................................................................................... 7 2.7 本章小结.......................................................................................................... 8
第3章多传感器的智能火灾报警系统的硬件设计 ...................................... 8
3.1 AT89S52单片机简介 ....................................................................................... 8 3.1.1 AT89S52单片机的封装及其引脚功能说明 ................................................ 9 3.2 晶振电路和复位电路.................................................................................... 10 3.3温度采集电路................................................................................................. 11
3.3.1 DS18B20的介绍 .................................................................................. 11 3.3.2 温度传感器DS18B20的主要特点 .................................................... 12 3.3.3 温度传感器DS18B20的引脚图和封装及引脚功能说明 ................ 12 3.3.4 DS18B20供电方式 .............................................................................. 12 3.4 气体浓度采集电路........................................................................................ 13
3.4.1 MQ-2传感器介绍 ................................................................................ 13 3.4.2 MQ-2传感器的特性及主要技术指标 ................................................ 14 3.4.3 气体采集模块...................................................................................... 14 3.5 ADC0832转换器 ........................................................................................... 15
3.5.1 ADC0832转换器介绍 ......................................................................... 15 3.5.2 AD0832转换器各引脚功能 ................................................................ 15 3.6 报警电路设计................................................................................................ 16
3.6.1 蜂鸣器.................................................................................................. 16
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3.6.2 LED指示灯 .......................................................................................... 16 3.7 数码管显示电路设计.................................................................................... 16
3.7.1 显示器的工作原理.............................................................................. 16 3.8按键控制电路设计......................................................................................... 17 3.9本章小结......................................................................................................... 18
第4章软件系统设计............................................................................................ 18
4.1 主程序流程图................................................................................................ 18 4.2 串行通讯的实现............................................................................................ 19
4.2.1 串行口控制寄存器SCON的设置 ..................................................... 19 4.2.2 定时器的初始化设置.......................................................................... 20 4.2.3 波特率计算.......................................................................................... 21 4.3 主程序初始化流程图.................................................................................... 22 4.4 滤波子程序.................................................................................................... 22 4.5 单片机处理子程序........................................................................................ 23 4.6 按键处理子程序............................................................................................ 24 4.7 本章小结........................................................................................................ 25
结束语........................................................................................................................ 26 参考文献 ................................................................................................................... 28 致谢 ............................................................................................................................ 30 附录 A ...................................................................................................................... 31 附录 B ....................................................................................................................... 32
第1章引言
1.1智能火灾报警器设计的目的和意义
火灾，是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各种灾害中，火灾
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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。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。火，给人类带来文明进步、光明和温暖。但是，失去控制的火，就会给人类造成巨大的灾难。对于火灾，在我国古代，人们就总结出“防为上，救次之，戒为下”的经验。随着社会的不断发展，在社会财富日益增多的同时，导致发生火灾的危险性也在增多，火灾的危害性也越来越大。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不到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。
实践证明，随着社会和经济的发展，消防工作的重要性就越来越突出。由此，火灾报警器在消防工作就的作用也尤为突出了。我国的火灾自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。但目前国内厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所大型火灾报警系统的研发，他们采用集中区域报警控制方式，其系统复杂、成本较高。而在居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位，需要设置一种单一或区域联网、廉价实用的火灾自动探测报警装置，因此，研制一种结构简单、价格低廉的语音数字联网火灾报警器是非常必要的。 火灾自动报警系统，一般由火灾探测器、区域报警器和集中报警器组成；也可以根据工程的要求同各种灭火设施和通讯装置联动，以形成中心控制系统。即由自动报警、自动灭火、安全疏散诱导、系统过程显示、消防档案管理等组成一个完整的消防控制系统。火灾探测器是探测火灾的仪器，由于在火灾发生的阶段，将伴随产生烟雾、高温格火光。这些烟、热和光可以通过探测器转变为电信号报警或使自动灭火系统启动，及时扑灭火灾。区域报警器能将所在楼层之探测器发出的信号转换为声光报警，并在屏幕上显示出火灾的房间号；同时还能监视若干楼层的集中报警器（如果监视整个大楼的则设于消防控制中心）输出信号或控制自动灭火系统。集中报警是将接收到的信号以声光方式显示出来，其屏幕上也具体显示出着火的楼层和房间号，机上停走的时钟记录下首次报警时间性，利用本机专用电话，还可迅速发出指示和向消防队报警。此外，也可以控制有关的灭火系统或将火灾信号传输给消防控制室。
本设计是基于多传感器的智能火灾报警系统，能够在火灾初期，将燃烧的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，出现异常情况能够进行报警，起到早期发现火灾和通报火灾的作用。
1.2 智能火灾报警器的国内外发展情况
许多年前，中国的消防报警产品刚刚起步，无论产品技术含量、产品系列完整性、使用性，还是社会影响程度都是相当低的。国外的产品和品牌一统天下，占领中国的
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