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1、00学院本科毕业设计（论文） 目录摘要 设计一种火灾自动报警控制系统。火灾报警技术研究的主要内容是：火灾参数的检测技术，火灾信息处理与自动报警技术，消防设备联动与协调控制技术，消防系统的计算机管理技术，以及火灾监控系统的设计、构成、管理和使用等。该系统由单片机构成，采用了整体解决方案，其主要特点为：低功耗，模拟量，报警迅速和抗干扰能力强。关键词：智能火灾报警控制器，模拟信号，单片机，烟雾探测器Abstract Introduces a kind of intelligent fire alarm control system and its working principleThe main
2、research works on intelligent fire control technology are the detection of fire parameters，the process of fire information and automatic alarm，fire control equipment linkage and harmony control，management of firecontrol system ，the design，construction，management，use of computer supervising system of
3、 fire contro1Single chip is adopted in the system for a special solution is givenThe main characteristics are low power los， analog signals， quick alarming and strong antiinterferenceability application in fire control system Key words：intelligent fire alarm controller； analog signals；singlechip mic
4、rocomputer；Smog detector 目录绪 论11.1 课题的研究背景11.2 课题设计的意义11.3 火灾报警控制系统的分类及特点21.4 课题完成的功能31.5 课题设计的方案3第二章 ADC0809芯片及ATC0809单片机42.1ADC0809芯片简介42.2ADC0809模数转换器的引脚功能52.3A/D转换器的主要技术参数62.4ADC0809与单片机接口62.5 AT89C51单片机性能介绍82.5.1 主要特性82.5.2管脚说明92.5.3振荡器特性102.5.4芯片擦除112.6 声光报警模块11第三章 系统硬件设计133.1 系统组成原理133.2 传感器的
5、工作原理及组成143.3 气体、门磁开关和温度传感器143.3.1 气体传感器143.3.2 门控传感器153.3.3 温度传感器163.3.4 传感器的接口电路173.4 传感器的放大电路203.4.1集成运算放大器的组成203.4.2 差动放大电路213.4.3 仪表放大电路22第四章 系统软件设计23结论27致谢28附录129参考文献30III00学院本科毕业设计（论文） 绪论绪 论1.1 课题的研究背景 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
6、大楼，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。在智能小区内安装智能型火灾报警控制系统是必不可少的。智能型火灾报警系统是
7、一个集信号检测、传输、处理和控制于一体的控制系统，代表了当前火灾报警系统的发展方向。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。1.2 课题设计的意义 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。目前，国产火灾自动报警系统均采用汉字显示，价格低廉，适合我国国情，但是火灾自动报警系统由于多数没有分布智能，可靠性低，且产品没有形成系列化、品种不全，产品的外观也较差，编程复杂，调试不方便，设备兼容性差。国外产品多数具有分布智能，可靠性高，产品具有系列化、品种齐
8、全，产品外观美观，人机对话功能强。缺点是多数没有汉化，操作维护不便，价格较高，设备兼容性差。 根据以上的分析，开发具有国际先进水平的火灾自动报警设备，价格介于进口设备和国产设备之间，从而具有很高的性能价格比，因此，研制一种结构简单、价格低廉的智能型火灾报警器是非常必要的。1.3 火灾报警控制系统的分类及特点 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。其主要组成部分就是火灾探测器。火灾探测器是识别火灾是否发生的专门仪器，根据建筑物或实地场所的要求，安装不同类型的火灾探测器。火灾探测器主要分为两种：即感烟探测器、感温探测器和光辐射探测器三大类，从物理作用上区分，可分为离子型、
9、光电型。从信号方式区分，可分为开关型，模拟型及智能型。感温式探测器又可分为定温探测器、差温探测器、差定温探测器；感烟式探测器分为离子感烟探测器、光电感烟探测器；感光式探测器分为紫外光焰探测器、红外光焰探测器等。其中离子感烟探测器稳定性能较好，误报率又低，寿命长等优点，在火灾报警系统中被广泛使用。 目前，智能型火灾报警控制装置的优点大多由微处理器组成。智能型火灾报警控制装置的发展具有以下特点： （1）系统规模大 随着火灾自动报警控制装置技术的发展，火灾自动报警控制装置的容量不断大。系统可编地址，火灾报警显示发生地点，并发出声光报警，目前有的火灾报警控制装置的最大地址数(回路数)达到上万个。 （2
10、）探测对象多样化 火灾自动报警控制装置除了有火灾报警功能外，还有防盗报警、燃气泄漏报警功能等。 （3）功能模块化、软件化，火灾自动报警控制装置采用可编址功能模块，对制造、设计、维修有很大方便。大部分功能通过软件设定，便于系统功法减低误报率。 （4）系统集散化 它本身是集散系统，功能集中，系统分散，一旦某一部分发生故障，不会对其他部分造成影响。联网功能增强，应用网络技术，不但火灾自动报警控制装置可以相互连接，而且可以和建筑物自动控制系统联网，增强了综合防灾能力，多个建筑物的控制系统也可以连接起来，相互传递信息，便于发挥智能建筑的优越性。 （5）功能智能化 在火灾自动报警控制装置中采用模拟火灾探测
11、器，具有高灵敏度和蓄积时间设定能力。有的火灾探测器内置微处理器，具有信号处理能力，形成分布式智能系统。应用分布式智能技术，可减少误报的可能性，在火灾自动报警系统中采用人工智能、火灾数据库、模糊逻辑理论、人工神经网络等技术。 3300学院本科毕业设计（论文） ADC0809芯片及AT0809单片机1.4 课题完成的功能 当报警器监测到火情信息后，将表征火灾参数的物理量转化为电信号，通过电子线路将其放大、变换、传输、处理，直接通过Modem经公用电话交换网迅速向消防指挥中心报告火情信息(包括火灾单位编码、单位名称、火情级别以及报警时间等)，同时产生声光报警信号，并按事先预留的电话号 码自动拨号通知
12、单位有关负责人。消防指挥中心根据接收到的火警信息，立即在消防信息数据库中查询单位位置、周围道路、交通、水源情况等基本信息，根据所获得的信息迅速确定最佳救火方案，通过网络将出警命令直接下达各消防中队。1.5 课题设计的方案 智能型火灾报警系统要求选用结构简单、价值低廉的元器件构成，而且要考虑其实用性。传感器的选取： 要准确地进行火灾报警，选择合适的温度和烟雾传感器是准确报警的前提。综合考虑各因素，本文选择集成温度传感器AD590和气体传感传感器AD590和气体传感器TGS202用作采集系统的敏感元件。 方案是采用以AT89C51为核心的单片机系统，可以实现由单片机控制实现不同的声光报警(异常报警
13、、故障报警、火灾报警)功能，当报警器监测到火情信息后，直接通过Modem经公用电话交换网迅速向消防指挥中心报告火情信息(包括火灾单位编码、单位名称、火情级别以及报警时间等)，同时产生声光报警信号，并按事先预留的电话号码自动拨号通知单位有关负责人，大大提高了系统的智能化程度，并且系统所测结果的精度很高。该方案比较实用，技术也比较成熟，普及程度比较高。 当火灾发生时，报警器监测到火灾信息后，除了在火灾现场产生声光报警信号外，还需要将火灾信息按事先预留的电话号码自动拨号通知单位有关人员，并迅速上报消防指挥中心，为此，系统设计了单片机与Modem通讯模块， 直接通过Modem经公用电话交换网迅速向消防
14、指挥中心报告火情信息(包括火灾单位编码、单位名称、火情级别以及报警时间等)，同时产生声光报警信号，并按事先预留的电话号码自动拨号通知单位有关负责人。第二章 ADC0809芯片及ATC0809单片机2.1ADC0809芯片简介常用的集成A/D转换器有8位、10位、12位、16位等，每种又可分为不同的型号。下面以ADC0809为例介绍集成A/D转换器的内部结构与外部特性。ADC0809是CMOS的8位A/D转换器，采用逐次逼近式进行A/D转换。芯片内有一个8路模拟开关，一个比较器，一个带有树状模拟开关的256R分压器和一个逐次逼近的寄存器等等，其内部结构如图3.1所示。 图2.1 ADC0809内
15、部逻辑框图 图中8路模拟开关用于选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，并公用一个A/D转换器进行转换。IN0IN7为8路模拟量输入端，模拟量输入电压的范围是05V，对应的数字量为00HFFH，转换时间为100s。ADDA、ADDB、ADDC为通道地址线，用于选择通道。ALE是通道地址锁存信号，其上升沿时，把ADDA、ADDB、ADDC地址状态送入地址锁存器中。VREF(+)、VREF()接基准电源，在精度要求不太高的情况下，供电电源就可用作基准电源。START是启动引脚，其上脉冲的下降沿启动一次新的A/D转换。EOC是转换结束信号，可用于向单片机申请中断或供单片机查询。CLK是时钟端，典型的时钟频率为640KHZ。DB0DB7是数字量输出
