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1、基于单片机的火灾预警系统毕业设计 基于单片机的火灾预警系统设计 摘要 随着经济的发展,很多场合都需要预防火灾,安装不同精确度的火灾预警系统,因为一旦发生火灾,会造成严重的经济损失,还可能造成人员伤亡,后果十分严重。火灾是一种在时间和空间上失去人为控制并造成一定损害的燃烧过程,是严重危害人类生命财产安全、直接影响经济发展与社会稳定的一种最常见的灾害。随着经济的高速发展,城市建筑、物资仓库的日益增多火灾的隐患也大大增加,火灾已成为我国常发性和破坏性最强的灾害之一。 本文研究的是基于单片机的多传感器火灾探测系统,本系统具有采集现场信息,并将信息分析预测,结果传递给相关人员和显示火灾信息的功能,并且能
2、够在现场对火灾进行声光报警的功能。本文针对火灾自动预警系统结合国内外现状进行了深入的研究。全面阐述了火灾自动预警系统的硬件电路和软件设计方案。以下是本文做的主要工作: 1.火灾自动预警系统的控制器主芯片采用美国ATMEL公司51系列的AT89C51单片机,该芯片具有价格低廉、高速度、低功耗等特点。主芯片对传感器送来的数据进行分析处理,随后送液晶显示;所设计的预警系统具有较高的性价比,还具有操作人员管理、探测器管理、预报警、火警处理等功能。 2.火灾信息的检测采用的是烟雾传感器MQ-2和温度传感器DS18B20的配合使用,通过非线性和线性时间序列分析算法对现场火灾信息进行预测是否达到预警值。 本
3、文的目的是开发一套价格低廉、结构简单、使用方便而且能及时的发现火情并能有效的避免漏报、误报的火灾自动预警系统。关键词:火灾探测器;AT89C51;温度传感器 Abstract With the development of economic,many occasions need to prevent fires and install different accuracy of fire alarm systems ,because the event of fire, will cause serious economic losses, may also result in casual
4、ties with very serious consequences. Fire is a combustion process of loss control of human and causing some damage in time and space. Fire is the most common disaster that is harm to human life and property and can cause a big effect on economic development and social stability. Fires hidden danger
5、greatly increased along with rapid economic development, building and warehouse increasing. Its one of the disaster that happened all the time and destructiveness in our country. This paper is based on the single chips multisensory fire detection system, this system has the collection site informati
6、on, and information analysis and forecasting ,the results passed to the relevant personnel and display fire information function, and can be carried out in the field of fire alarm sound and light features. This paper to in-depth research for warning system for the automatic fire situation athome and
7、 abroad conducted. Its comprehensive exposition of the automatic fire warning system hardware and software components of the specific programs. Following is a major work to do this: 1. The main chip of the controller of automatic fire warning system is used in the United States ATMEL Corporation AT8
8、9C51 microcontroller series, the chip has a low cost ,high speed, low power consumption.The main chip analyze the data of the sensors data, and then sent to the LCD. Early warning system designed with a higher cost performance and has operations personnel management, probe management, pre-alarm, fir
9、e processing and other functions. 2. Fire information detected by the smoke sensor MQ-2 and used in conjunction with temperature sensor DS18B20,by nonlinear and linear time series analysis algorithms to predict the on-site fire information whether the alarm value. The purpose of this paper is to dev
10、elop a low cost , simple structure, easy to use and can find timely and effective fire prevention omission, false automatic fire warning system. Key words: Fire Detector; AT89C51;Temperature sensor 目录第一章 前言11.1 火灾报警系统的应用价值11.2火灾报警系统概述11.2.1 火灾探测要素11.2.2 火灾探测器分类21.3火灾报警系统的发展状况41.3.1 国外火灾报警器的发展情况41.3.
11、2国内火灾报警器的发展情况41.3.3国内火灾预警系统存在的问题61.4本课题主要研究内容及欲达到的目标6第二章 系统所涉及的基础知识72.1 AT89c51单片机的简介72.2烟雾传感器的选择及介绍102.3温度传感器的选择及介绍122.4 串口通信13第三章 系统的总体设计173.1 系统总体设计概述173.2 系统总体设计硬件框图173.3 系统总体设计的软件框图18第四章系统的实现204.1. 液晶显示模块204.1.1. 概述204.1.2 液晶显示原理204.1.3 TFT的基本特点204.1.4 TFT的程序流程图214.1.5 TFT的程序214.2温度传感器模块274.2.1
12、 概述274.2.2 DS18B20的软件程序284.2.3 DS18B20的程序代码294.3 烟雾传感器模块304.3.1 概述304.3.2 MQ-2与单片机的连接图314.3.3 A/D转换器31ADC0832程序代码354.4.1 概述374.4.2 DS1302引脚图及接法384.4.3 DS1302程序流程图394.4.4 DS1302的程序代码394.5 串口通信模块434.5.1 RS232串口通信原理434.5.2 串口通信程序代码44第五章 系统的测试465.1 系统测试在TFT上的显示465.2 系统测试通过串口在主机上的显示49总结51展望51致谢52参考文献53 第
13、一章 前言1.1 火灾报警系统的应用价值 我们国家的火灾报警器经历了一个复杂的发展过程,从无到有,简单至复杂。随着信息化发展程度的加深,火灾预警系统的智能化也普遍受到重视,并开发出了相应的各种各样的产品。应用到了各个行业,起到了非常主要的作用。比如大型的仓库,写字楼,商场,酒店等,都需要火灾预警系统来对周围的环境状况起到实时监控,将可能的隐患拒之门外。从而保障员工的生命财产安全,支撑一个安全,放心的工作环境。为此,火灾预警系统在日常生活中的地位就显得特别的重要,特别是在一些重要的国家政府机关,军火库房等等。 在我们国家,经济发展和生活水平不断提高,很多集团公司的仓库都朝着大型化,多样化,现代化
14、发展,这就使得仓库的物品繁多,如果一旦发生火灾,特别是对于易燃物品,不容易及时控制住火势,给抢灾人员的作业带来很大的困难,同时也容易造成重大的财产损失和人员伤亡,这显然是不满足人民日益增长的物质文化需要的。所以我们要在这些重要的场合合理的应用火灾预警器。当然不同的场合会根据需要对火灾预警的灵敏度,智能化程度,精确度提出不同的要求。 防止火灾可以从两个方面去着手:一.尽量避免外部因素导致火灾的发生;二.如果火灾发生,应当在第一时间发出警报,通知相关的系统单元,再由控制中心启动相应的防火,灭火装置,控制住火势的蔓延,扩大,并及时灭火。正是因为火灾预警系统可以智能有效的保证人生安全,最大限度的降低财富的损失,所以在现代很多建筑智能化系统中都 包含了防火装置.1.2火灾报警系统概述1.2.1 火灾探测要素物质燃烧所伴随的现象: 产生热量 这是因为物质在燃烧过程中伴随多种化学变化,释放大量的热,致使周围环境温度升高。所以可以采取温度传感器来采集温度信息。 产生烟雾 烟雾是烟和雾的混合物。一般其粒子直径大于0.01um。烟雾是对生命构成威胁的流动性较大的有毒气体,在火灾发生过程中很多人是因为大量的烟雾进入呼吸道,导致氧气浓度过低造成死亡。对此我们可以采取烟雾传感器来进行监测。 产生火焰及气体 火焰是一种现象,是可燃物和助燃物在一定条件下发生氧化反应时释放光和热的现象。它会释放可见光,
