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1、h基于单片机的火灾报警系统的设计与实现摘 要烟雾检测报警器可避免火灾和爆炸事故以及煤气中毒的发生，它是防火、防爆和安全生产所必备的仪器，可保障生产与生活的安全，具有广阔的市场空间与发展前景。 本论文内容主要对火灾报警控制器的理论做了研究，对系统的整体设计和各个组成部分进行了详细的分析和设计，并全面阐述了一个能实际应用的火灾报警控制器硬件部分和软件部分的方法和过程。论文设计的烟雾报警器由烟雾信号采集电路与单片机控制电路两大部分构成。根据设计要求、使用环境、成本等因素，选用NIS-09C型半导体电阻式烟雾传感器和DS18B20温度传感器。NIS-09C是对CO、CO2、煤气等多种烟雾气体有良好敏感
2、特性的半导体敏感器件。它的灵敏度适中，具有响应与恢复特性好，长期工作稳定性、受环境影响较小等优点。信号经A/D转换传送给单片机，然后对火灾情况进行判断，根据判定情况来决定报警与否，同时对相关信息进行显示。当烟雾的浓度达到设定的浓度时，发出声光报警，或者在温度大于一定值时报警。在系统单片机控制电路的设计上，充分利用了其高速数据处理能力和丰富的片内外设，实现了仪器的小型化和智能化。 以STC89S52单片机和离子型NIS-09C半导体电阻式烟雾传感器为核心设计的烟雾报警器可实现声光报警、浓度显示、报警限设置、报警时间显示等功能,是一种结构简单、性能 稳定、使用方便、价格低廉的烟雾报警器。具有一定的
3、实用价值。关键词：烟雾，报警器，STC89S52，传感器hhMicrocontroller-based fire alarm system design and implementationABSTRCTThe smoke detector alarms can prevent fires and explosions and gas poisoning occurs, it is a fire and explosion preventing equipment that necessary for safety production, and can protect the safety
4、of production and life, and has broad market space and development prospects. This paper mainly on the study of the theory of fire alarm control ,and make a detailed analysis and design of overall design and the various components, and a comprehensive exposition of the hardware and software componen
5、ts methods and processes of a practically applicational fire alarm controller. Thesis of the smoke alarm consists of smoke signal acquisition circuit and MCU control circuit. According to design requirements, the use of environment, cost and other factors, we chose NIS-09C type semiconductor resista
6、nce smoke sensor and DS18B20 type temperature sensor. NIS-09C is a good semiconductor-sensitive devices that sensitive to CO, CO2, gas and other gas. Its sensitivity is moderate, with a good characteristics of the response and recovery, long-term stability, little impact to environmental. Signal tra
7、nsmitted to the microcontroller after through by the A / D conversion, and then judge of the situation of the fire. According to the judgement, MCU determines whether alarm or not, and display the relevant information at the same time. When the chroma of smoke or the temperature reached the set valu
8、e levels, audible and visual alarm. As to MCU control circuit in the system design, we make full use of its high-speed data processing capabilities and a wealth of on-chip peripherals to achieve the miniaturization and intelligent of the instrumentation. Centered with STC89S52 microcontroller and io
9、nic NIS-09C semiconductor resistance sensor of the smoke alarm, this system can achieve the sound and light smoke alarms, concentration display, alarm limit setting, time of alarm display. The system is a simple structure, stable performance, easy to use and inexpensive smoke alarms and has some pra
10、ctical values. hhKEY WORDS: smoke alarm, STC89S52, sensor hh目 录摘 要IABSTRCTII第1章绪论11.1 概述11.2发展趋势11.3现状及特点21.4本章小结2第2章火灾探测器的简介32.1火灾探测器的分类32.2火灾探测器的选择42.3火灾探测器的设置62.4烟雾传感器的选型72.4.1烟雾传感器介绍72.4.2烟雾传感器的选定102.4.3离子式感烟传感器NIS-09C的简介102.5感温探测器DS18B20简介142.6本章小结16第3章系统硬件设计173.1单片机的选择173.2ADC0832简介183.3烟雾采集模块
11、203.4 温度采集模块213.5 声光及手动报警模块213.6显示模块223.7灵敏度选择模块223.8本章小结23第4章系统软件设计244.1系统主程序简介244.2烟雾采集模块程序244.3温度采集模块程序264.4声光报警及手动模块程序264.5显示模块程序264.6灵敏度选择程序27hh4.7本章小结27第5章总结与展望285.1系统总结285.2系统展望30致 谢32参 考 文 献33附 录34hh第1章绪论1.1 概述 火灾是世界上发生频率较高的一种灾害，几乎每天都有火灾发生。火灾早已成为我国常发性和破坏性以及影响力最强的灾害之一，对人们的生命财产造成极大的危害。随着社会经济的飞
12、速发展，城市化进程的加快，我国的火灾发生次数、造成的损失呈上升趋势。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。于是人们开始寻求一种早期发现火灾的方法，以便控制和扑灭火灾，减少损失。火灾报警系统就是为了满足这一需求的而研制出来的，它能准确地判断火警、预报火警，从而保障生命和财产安全。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
13、联网火灾报警器是非常必要的。1.2发展趋势 火灾报警系统从发展过程来看，大体可分为三个阶段。第一阶段：多线型火灾自动报警系统。每个探测器除需要提供两根电源线外，还需提供一根报警信号线，探测器电源由报警器提供，探测器的信号线均连接到报警显示盘上，报警时点亮相应的指示灯。第二阶段：总线型火灾自动报警系统。此系统已采用微处理器控制，一般有四线制、三线制、二线制，探测器和模块均采用地址编码形式，通过总线与控制器实现信号传送，其探测器的报警形式为开关量，它的灵敏度在制造时，通过硬件决定，不可调整，此类系统可进行现场编程，并通过各种模块对各联动设备实行较复杂的控制，此类系统已具有系统自检以及对外围器件的故
14、障检验等功能，但对故障类型不能区分，目前国内生产的火灾自动报警系统大多为此类产品，由于此类产品具有报警和控制功能，它的施工、安装较为方便，且价格较低，已被大量使用。第三阶段：智能型火灾自动报警系统。由于采用了先进的计算机控制技术，智能化程度大大提高，探测器的报警形式采用数字量，并可通过软件对基灵敏度根据使用场合、时间进行设定和调整，如可设定白天、夜间、休息日不同灵敏度。对探测器的使用环境参数变化较大的场所，灵敏度设定相对低一些，对环境较稳定或一些重要的场所，灵敏度设定相对高一些，这一功能可提高系统的稳定性及可靠性，减少误报。hh我国火灾报警系统起步较发达国家晚几十年，从上世纪70年代才开始研制
15、生产火灾报警系统产品。二十多年前，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，占领中国的大部分市场。由于中国的建设正在飞速发展，市场大的惊人，可幸的是中国企业抓住了机遇，顶住了挑战，先是一批国家的科研院所，后是一批国营企业、民营企业，业内也吸引和凝聚一大批国内的技术和管理精英，花了十多年时间，通过几次产品更新换代，就使自己的产品紧紧跟上了国际水平，并且夺回了大部分国内市场，使得现在大多国外产品只有招架之功。当然目前而言，我们基本占据的是国内市场，对外还刚启动。中国企业正虎视眈眈，准备进军海外市场。1.3现状及特点国外一些较发达的国家，具有火灾预防、报警、扑救、善后处理等比较完善的消防体系。德、日、美等国家就采用计算机与用户终端的传感器或者用户终端信号采集器相连，对火灾自动报警设备实时监控以及故障远程传输。我国生产火灾报警产品的企业也得到了快速发展，部分企业进行了合资生产、技术合作，取得了不菲的成绩，也造就了现今市场上许多有实力的商家，部分技术已接近或赶上了国际水平。消防报警产品是一个系列产品，由触发器件、火灾警报装置以
