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1、河南科技大学课 程 设 计 说 明 书课程名称 单片机原理课程设计 题 目 火灾报警器 学 院 农业装备工程学院 班 级 农电 131 学生姓名 指导教师 日 期 2016 年 6 月 3 日 课程设计任务书设计题目： 火 灾 报 警 器 一、设计目的结合单片机课程所学知识，课程设计将进一步培养学生的自学能力，动手能力和独立解决实际问题的能力；其 目 的 在 于 加 深 对 单 片 机 的 理 解 ， 掌 握 单 片机 应 用 系 统 的 设 计 方 法 ,掌 握 常 用 接 口 芯 片 的 正 确 使 用 方 法 ,强 化 单 片 机 应 用电 路 的 设 计 与 分 析 能 力 ,提 高
2、学 生 在 单 片 机 应 用 方 面 的 实 践 技 能 和 科 学 作 风 ,培 育 学 生 综 合 运 用 理 论 知 识 解 决 实 际 问 题 的 能 力 ， 力 求 实 现 理 论 结 合 实 际 、学 以 至 用 。二、设计任务（1）装 置 对 火 灾 能 自 动 探 测 报 警 和 控 制 ；（2）装 设 感 烟 传 感 器 及 感 温 的 差 温 传 感 器 ， 能 对 室 内 的 烟 雾 及 温 度 的 突 变进 行 报 警 ；（3）对 传 感 器 的 布 线 故 障 、 内 部 元 件 的 损 坏 能 进 行 声 、 光 报 警 ；（4）如 果 两 个 传 感 器 中 有
3、 一 个 动 作 表 示 室 内 有 异 常 现 象 (如 烟 雾 浓 度 过 大或 室 内 温 差 大 于 设 定 值 )， 装 置 能 发 出 异 常 报 警 信 号 ， 令 值 班 人 员 到 现 场 处 理 ；（5）如 烟 感 、 温 感 同 时 动 作 ， 说 明 有 火 灾 ， 装 置 能 发 出 火 灾 报 警 ；3、设计要求（1）根据应用系统的要求，初步掌握总体结构设计的方法和构思，从中选择一种最佳设计方案；通过课题设计，掌握单片机系统总体方案设计方法并画出框图。（2）设计并绘制出系统电路原理图及 PCB 图，编写软件流程图，编写 C语言程序，用一种单片机软件仿真调试并得到正确
4、结果。（3）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应献给出单片机系统的设计和实现。，能正确阐述设计和实验结果。四、设计时间安排查找相关资料确定总体方案（1 天）、设计并绘制系统原理图及 PCB 图（2天）、编写 C 语言程序（ 2 天）、仿真调试（2 天）、编写设计报告（2 天）和答辩（1 天）。五、主要参考文献1 张毅刚 彭喜元, 彭宇.单片机原理及应用 .北京:高等教育出版社 ,2010.52 郭天祥 新概念 51 单片机 C 语言教程. 北京:电子工业出版社 ,2009.13 张毅刚 基于 Proteus 的单片机课程的基础实验与课程设计 北京：人民邮电出版社，20
5、124 Alan B. Marcovitz Introduction to logic Design.北京：电子工业出版社，2003指导教师签字： 高春艳 2016 年 5 月 23 日摘 要科学技术的飞速发展与进步给人们的生活带来了前所未有的便利。如电力技术的迅猛发展与应用，新能源的不断涌现，自动化程度的不断提高等等，使人们的衣食住行条件得到了极大的改善。但是，随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活得四周到处潜伏着火灾隐患。为了避免火灾以及减少火灾造成的损失，我们必须按照“隐患险于明火，防患胜于救灾，责任重于泰山”的概念设计和完善火灾自动报警系统，将火
6、灾消灭在萌芽状态，最大限度地减少社会财富的损失。本文设计了一种以单片机为基础，同时集成了 A/D 转换器、温度传感器AD590 和气体传感器 TGS202 等，利用多传感器信息融合技术，火灾探测器通过对火灾发出的物理、化学现象燃烧气体、烟雾粒子、温度的探测，将探测到的火情信号转化成火警电信号传递给火灾报警控制器，火灾报警器再发出报警信号。若长时间报警不解除，则启动灭火器。这是一种结构简单、使用方便、价格低廉、智能化的报警器系统，具有一定实用价值。关键字 AT89C51 单片机 温度 烟雾传感器 A/D 转换器 目录第一章 绪 论 .41.1 研究背景 .41.2 设计目的和意义 .4第二章 系
7、统工作原理 .62.1 火灾成因 .62.2 系统总体功能概述 .72.3 火灾报警器的类型 .82.4 技术实现的方法 .92.4.1 系统硬件的总体结构 .92.4.2 系统软件的总体结构 .10第三章 火灾报警系统的硬件设计 .113.1 核心芯片选择 .113.1.1 单片机选择 .113.1.2 模数转换芯片选择 .123.2 传感器选择 .133.2.1 温度传感器的选择 .133.2.2 烟雾传感器的选择 .143.3 A/D 转换电路 .153.4 声音报警电路 .153.5 信号处理电路 .153.6 状态指示灯电路 .163.7 报警器故障自诊断电路 .17第四章 火灾报警系统的软件设计 .184.1 软件开发环境 .184.2 主程序流程 .184.3 主程序初始化流程 .214.4 数据采集子程序 .224.5 滤波子程序 .244.6 火灾判断与报警程序 .
