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1、摘 要近年来全国火灾事故频繁发生，造成人、财、物的巨大损失。以前，火灾的报警和控制都很落后，造成了巨大的损失。现在，用户对火灾报警以至自动消防系统的要求越来越高,对火灾预防的意识也越来越强烈。因此，对火灾的报警系统是很重要的。在硬件设计方面，本论文选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测，DS18B20温度传感器实现温度检测，A/D转换器实现模拟信号转换成数字信号，外加声光报警电路。外围设备，结合单片机AD89C52芯片控制电路，实现报警提示。软件方面，设计了烟雾检测以及温度检测的数据采集子程序，声光报警模块程序等。以AT89C52单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器及
2、数字式温度传感器为核心设计的火灾报警器可实现声光报障自诊断、报警限设置、延时报警及等功能。是一种结构简单、性能 稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器，具有一定的实用价值。关键词： 报警器 烟雾传感器 温度传感器AbstractIn recent years, the national fire accident occurred frequently caused by human, financial, material great loss. Previously, fire alarm and control is very backward, caused great loss
3、. Now, the user to the fire alarm and automatic fire system requirements more and more high, to fire prevention awareness is increasingly strong. Therefore, the fire alarm system is very important.In terms of hardware design, this paper selects MQ - type 2 semiconductor combustible gas sensitive com
4、ponents smoke sensor realize smoke detection, DS1820 temperature sensor realize temperature detection, A/D converter simulating signal converted into digital signals, plus the acousto-optic alarm circuit. Peripherals, combined with single-chip microcomputer AD89C52 chip control circuit, realize alar
5、m prompt.Software, design the smoke detection and temperature testing data acquisition subroutine, sound-light alarm module procedures, etc. By AT89C52 single chip computer and MQ - type 2 semiconductor resistive smoke sensor and digital temperature sensor as the core design can realize the smoke al
6、arm sound the alarm limit BaoZhang since diagnosis, set, delay alarm and etc. Function. Is a kind of simple structure, stable performance, easy to use, inexpensive and intelligent smog announciator, has certain practical value.Key words： Alarm smoke sensor temperature sensor目 录第1章 绪 论11.1 课题研究的目的和意义
7、11.2 国内外研究现状21.3 本文的主要内容3第2章 火灾报警器系统总体设计42.1 系统组成42.2 系统控制方案设计42.3 系统总体方案设计52.3.1 系统控制器的选择52.3.2 检测元件的选择72.3.3 输入通道方案选择102.3.4 外围设备的选择10第3章 系统硬件设计143.1 控制单元电路设计143.1.1 引脚特性143.1.2 晶振电路设计173.1.3 复位电路设计183.1.4 单片机最小系统概述及原理图193.2 信号检测电路设计203.2.1 烟雾报警器模块203.2.1温度报警器模块243.3 前向通道电路设计293.3.1ADC0809芯片的基本知识2
8、93.3.2 ADC0809引脚结构293.3.3 主要特性313.3.4 ADC0809的工作原理简介313.3.5 ADC0809应用说明333.4 控制电路设计343.5 后向通道电路设计353.5.1 报警电路模块353.5.2 光报警353.5.3 声报警36第4章 系统软件设计374.1总体设计思想374.1.1 系统工作原理374.1.2 程序设计方法选择384.2 主程序设计414.2.1 主程序设计及流程图414.2.2主程序初始化流程图434.2.3中位值平均滤波法数字滤波子程序设计及流程图444.2.4插值法线性化处理子程序设计及流程图454.2.5 报警子程序设计及流程
9、图48第5章 总 结51致 谢52参考文献53附录1：基于烟雾检测火灾报警系统性能微机测控系统原理图54附录2：基于烟雾检测火灾自动报警系统性能微机测控系统程序清单55I第1章 绪 论1.1 课题研究的目的和意义火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能装置组成的，它具有能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位、时间等，使人们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火灾，最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失，是人们同火灾做斗争的有力工具。有关资料统计表明：凡是安装
10、了火灾自动报警系统的场所，发生了火灾一般地说都能及早报警，不会酿成重大火灾。现代生活节奏的加快，建筑物又趋向集中化，火灾报警系统就显得格外重要。在现代城市家庭里，许多人因为不懂家庭安全常识引起火灾事故，使好端端的幸福家庭转眼间毁于一旦，有的导致家破人亡，而且一旦发生居民家庭火灾，处置不当，抢救不及时，是造成人员伤亡的重要因素。此时如果有了火灾自动报警系统，能够及时通知消防及居民，就有多余的时间来逃生以及能够及时处理火灾。作为安防系统中楼宇智能化的重要组成部分，火灾报警系统是预防火灾的一项基础实施。但火灾的发生却又是不确定的因素，那么智能火灾报警系统在防止和减少火灾危害、保护人身和财产安全方面的
11、重要作用就不断显现出来了。智能火灾报警系统使用探测器件将火灾物理因素以模拟量形式传送给报警器，如烟、温、光等信号，来判断火灾情况。火灾报警器探测装置通过消防控制器联动报警消防设备，火灾报警消防设备通过防火、灭火设备对火灾情况进行快速处理。火灾信息探测是火灾报警系统的关键技术，相比传统技术，智能火灾报警系统在漏报、误报方面有了本质的提高，也成为当今火灾报警系统发展的大势所趋。在如今社会快速的发展中，智能火灾报警系统的应用范围不断的扩大，因为火灾对人类的危害性很大，所以智能报警系统对消防机构及时扑灭火灾、减少人员伤亡和财产损失具有十分重要的现实意义。1.2 国内外研究现状中国消防电子报警行业经历了
12、20多年的发展历程，建立了火灾自动报警系统产品的工业生产基础，具备了一定的技术实力；加强了产品质量监督检验、技术标准化和质量体系认证管理工作；技术引进和消化、吸收相结合，加快了产品的国产化进程；产品质量稳步提高，系列化产品增多，市场适应能力增强；工程施工安装队伍扩大，安装质量不断提高。尽管中国消防科学技术起步较晚，与世界先进国家尚有一定的差距，但中国消防电子报警产业在国民经济中属于发展迅速的朝阳行业，一直保持着可持续的良好态势。据不完全统计，目前中国仅火灾探测报警产品生产企业就已超过100家，在国内销售产品的国外生产厂商也有30余家。国内市场每年安装投入使用的探测器总量约为400万只，市场占有
13、率为75%。近年来，国内的模拟量技术日趋成熟，与国外的先进水平不相上下，但中国在此方面的整体水平与国外先进水平还有一段差距。国内产品的智能化程度不及国外，国内产品的质量与国外产品相比还有一些差距。消防报警产品是一个系列产品，包括火灾探测设备、信息传输设备、报警分析控制器、消防控制联动。是物理传感技术、自动控制、计算机技术、数据传输和管理、智能楼宇等技术的综合集成，属于高新技术。随着电子技术和计算机技术的迅速发展，火灾自动报警系统的结构、形式越来越灵活多样，很难精确划分为几种固定的模式。火灾自动报警技术趋向于智能化系统，这种系统可组合成任何形式的火灾自动报警网络形式，既可以是区域报警系统，又可以
14、是集中报警系统或控制中心报警系统形式。所谓智能火灾自动报警系统，应当是：使用探测器件将火灾发生期间所产生的烟、温、光等信号以模拟量形式，连同外界相关的环境参数一起传送给报警器，报警器再根据获取的数据及内部存储的大量数据，利用火灾模型判据来判断火灾是否存在，这样的系统称为智能火灾自动报警系统。由于该系统为解决火灾报警系统存在的两个难题（误报、漏报）提供了新的方法和手段，并在处理火灾真伪方面表现出明显的有效性和创新性，这是火灾自动报警系统在技术上的飞跃。从传统型走向智能型，是国内外火灾自动报警系统技术发展的必然趋势。智能火灾自动报警控制系统具有如下特点：1.为全面有效地反映被监视环境的各种细微变化
15、，智能系统采用了设有专用芯片的模拟量探测器，对湿度和灰尘等影响实施自动补偿，对电干扰及线路分布参数的影响进行自动处理，从而为实现各种智能特性、解决无灾误报和准确报警奠定了技术基础；2.系统采用主从式网络结构，解决了对不同工程的适应性，又提高了运行的可靠性；3.利用全总线计算机通信技术，既完成了总线报警，又实现了总线联动控制，彻底避免了控制输出与执行机构之间的长距离穿线布管，大大方便了系统布线设计和现场施工；4.系统采用大容量的控制矩阵和交叉查寻软件包，以软件编程代替了硬件组合，提高了消防联动的灵活性和可修改性；5.具有丰富的自诊断功能，为系统维护及正常运行提供了有利条件。1.3 本文的主要内容技术指标要求：1.能对室内烟雾(CO2，CO)及温度突变进行报警(声光报警)。 2.如果出现硬件故障(如传感器遗落、内部元器件损坏等)，能发出故障报警。 3.如果只有一种参数出现异常(如烟雾浓度过大或是温度较高)，能发出异常报警信号，令值班人员到现场处理。 4.如果烟雾和温度同时出现异常，则说明有火灾，发出火灾警报，并及
