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基于STC12C5410AD单片机的火灾报警系统

基于STC12C5410AD单片机的火灾报警系统
基于STC12C5410AD单片机的火灾报警系统

一、课题名称:单片机火灾报警电路设计

二、主要技术指标:

(1) 传感器类型:半导体电阻式

(2) 检测范围:0~100%LEL

(3) 报警准确度::±5%LEL

(4) 报警点设置:达到20%LEL开始报警

(5) 报警器工作方式:现场固定安装,自然扩散进行采样,长年连续运行

(6) 工作环境温度:检测器-50°C~50°C;报警器0°C~500°C

(7) 工作环境湿度:≤85%RH

(8) 报警方式:烟雾泄漏声光报警、自诊断故障报警

(9) 指示方式:数字显示,可显示被测烟雾LEL%及设定报警限值

(10)响应时间:≤30S (11) 输出信号:可输出与烟雾浓度对应的0~5V DC标准信号

(11) 工作电压:AC220V±15%,50±lHz

(12)具备快速重复检测和延时报警功能,可区别烟雾的泄漏和短时间的微量散失,防止误报。

三、工作内容和要求:首先,传感器送来的烟雾浓度对应的微小的电压信号经过放大,转化成较大的电压信号送入STC12C5410AD单片机;然后,在STC12C5410AD单片机内A/D转换、浓度比较,对数据进行线性化处理,将数字化电压信号转化成为对应的十进制浓度值;最后,将实际可燃性气体浓度送入液晶,并判断浓度值是否超出报警限,当浓度处于正常状态绿灯长亮,当烟雾浓度超出设定的限定值时,发出声音报警并伴随红灯闪亮。另外由于烟雾传感器需要在加热状态下工作,温度越高,反应越快,响应时间和恢复时间就越快。为提高响应时间,保证传感器准确地、稳定地工作,报警器需要向烟雾传感器持续输出

一个5V的电压。为了保证其可靠性,在输出5V的电压的同时,进行故障监测。当传感器加热丝或电缆线和传感器断线或接触不良时,进行故障报警,发出声光报警信号。当然几种状态的报警信号是各不相同的。

要求:(1)自诊断故障报警功能当传感器加热丝或者电缆线发生断线或者接触不良的情况时,报警器发出警报,并且黄色指示灯闪烁,提醒用户检查传感器或者电路线接触情况,及时排除故障,保证安全。

(2)烟雾浓度显示通过液晶屏显示可燃烟雾的浓度值,并且可以切换到设置状态,通过键盘设置或者更改报警限值,以便于用户或检测人员随时观测烟雾浓度及更改报警限。

(3)烟雾报警功能当烟雾浓度连续20秒取值都在报警限值之上,蜂鸣器开始报警,且声音越来越急促,并且伴随红灯闪烁。因为人对变化的信号更为敏感,所以变化的声音及灯光更容易引起用户的注意。

(4)防止报警器误报功能快速重复检测及延时报警可以区别出是管道中可燃烟雾的泄漏,还是由于打开阀门时的微量烟雾的散失。

(5)看门狗自检单片机状态功能调用单片机中的看门狗程序,定时检查单片机工作状态,一旦发现单片机出现死循环状态,立即复位,保证报警器工作正常。

(6)与上位机通讯功能可以实现与计算机串口通讯,对报警器采取统一控制,以及便于采集和处理数据,也可以在计算机上更改报警限值等。

(7)自动控制相关安全装置的扩展功能留有继电器接口,可以带动排风扇或大功率蜂鸣器,也可以控制管道电子阀门,可在报警的同时自动启动相关安全装置。

四、主要参考文献:

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学生(签名)2009年6 月26 日

指导教师(签名)2009年6 月26 日

教研室主任(签名)2009年6 月27 日

系主任(签名)2009年6 月28 日

毕业设计(论文)开题报告

目录

【摘要】222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222229 【关键词】2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222229 第一章绪论222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222210 1.1 概述2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222210 1.2 火灾报警器的发展趋势222222222222222222222222222222222222222222222222222211 1. 3 火灾报警器的现状及特点2222222222222222222222222222222222222222222222222211

第二章烟雾检测报警器的方案设计2222222222222222222222222222222222222222211 2. 1 烟雾检测报警器设计思路222222222222222222222222222222222222222222222222211

2. 2 烟雾传感器的选型222222222222222222222222222222222222222222222222222222212

2. 2.1 烟雾传感器介绍2222222222222222222222222222222222222222222222222222213

2. 2.2 烟雾传感器的选定222222222222222222222222222222222222222222222222222214 2. 3 烟雾检测报警器整体设计方案22222222222222222222222222222222222222222222215

2. 3.1 烟雾检测报警器工作原理222222222222222222222222222222222222222222222215

2. 3.2 烟雾检测报警器的结构22222222222222222222222222222222222222222222222216

2. 3.3 烟雾检测报警器的功能22222222222222222222222222222222222222222222222216第三章烟雾检测报警器的硬件设计22222222222222222222222222222222222222217 3. 1单片机的选型222222222222222222222222222222222222222222222222222217

3.1.1 单片机的选择22222222222222222222222222222222222222222222217 3. 2 烟雾检测报警器硬件电路设计222222222222222222222222222222222218

3. 2. 1 信号采集及前置放大电路2222222222222222222222222222222222219

3. 2. 2 声音报警电路22222222222222222222222222222222222222222222220

3. 2. 3 数码管显示电路222222222222222222222222222222222222222222221

3. 2. 4 状态指示灯及控制键电路2222222222222222222222222222222222222

3. 2. 5 报警器故障自诊断电路222222222222222222222222222222222222223

第四章烟雾检测报警器的软件设计22222222222222222222222222222222222222224 4. 1 STC12系列单片机调试及开发工具222222222222222224 4. 2 烟雾检测报警器软件流程及设计2222222222222222224

4. 2.1 主程序设计及流程图22222222222222222222224

4. 2.2 主程序初始化流程图22222222222222222222225

4. 2.3 中位值平均滤波法数字滤波子程序设计及流程图2222222222222222227

4. 2.4 插值法线性化处理子程序设计及流程图222222222222222222222222228

4. 2.5 报警子程序设计及流程图222222222222222222222222222222222222230

4. 2.6 控制按键设计子程序及流程图22222222222222222222222222222222231

第五章实验检定及误差分析22222222222222222222222222222222222222222222233 5. 1 烟雾检测报警器检定2222222222222222222222222222222222222222222 33

5. 1.1 爆炸下限(LEL)概念介绍22222222222222222222222222222222222222 34

5. 1.2实验数据分析22222222222222222222222222222222222222222222222235 5. 2 实验误差分析222222222222222222222222222222222222222222222222236

第六章结束语222222222222222222222222222222222222222222222222222222237 第七章答谢词222222222222222222222222222222222222222222222222222222238参考文献22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222239

单片机火灾报警系统设计

摘要:随着“信息时代”的到来,作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进

步,其应用领域越来越广泛,对其要求越来越高,需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。

为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对烟雾传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这

一烟雾监控系统。。

本论文以电阻式烟雾传感器和单片机技术为核心并与其他电子技术相结合,设计出一种技术水平较好的烟雾报警器。其中选用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,具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点,而且价格低廉,使用寿命长。选用的STC12C5410AD单片机,其整合了A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器等资源,具有高速、低功耗、超强抗干扰等优点,是目前同类技术中性价比较高的产品。

以STC12C5410AD单片机和MQ-2型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、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。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:烟雾,报警器,STC12C5410,传感器

Abstract

While “information age” the arrival, obtained the remarkable progress as the gain information method - - sensor technology, its application domain is more and more widespread, is more and more high to its request, the demand is more and more urgent.The sensor technology has become weighs one of national science and technology level of development important symbols.Therefore, understood and grasps each kind of sensor the basic structure, the principle of work and the characteristic is extremely

important.

In order to enhance to the sensor understanding and the understanding, in particular to the smog sensor thorough research as well as its usage and the use, based on practical, widespread and the model principle has designed this system.This article used the monolithic integrated circuit union sensor technology to develop has designed this smog supervisory system.。

The present paper take leaves the minor smog sensor and the monolithic integrated circuit technology unifies as the core and with other electronic technology, designs one kind of technical level good smog alarm apparatus.In which selects the 2M007 semiconductor resistance type smog sensor realization smog the examination, has the sensitivity high, responds, the antijamming ability quickly strong and so on the merits, moreover the price is inexpensive, the service life is long.Selects the STC12C5410AD monolithic integrated circuit, its conformity A/D transformed, the hardware multiplier, resources and so on hardware PDM keyer, has high speed, low merits and so on power loss, ultra strong antijamming, is the present similar technology neutral price quite high product.

May realize the acousto-optics take the STC12C5410AD monolithic integrated circuit and the 2M007 semiconductor resistance type gas sensor as the core design smog alarm apparatus to report to the police, the breakdown from the diagnosis, the density demonstrated, reports to the police limits the establishment, the time delay reports to the police and with functions and so in position machine serial port correspondence.Is one kind of structure simple, the performance stable, the easy to operate, the price inexpensive, the intellectualized smog alarm apparatus.Has certain practical value.

Key word: Smog, alarm apparatus, STC12C5410, sensor

1.绪论

1.1 概述

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;也可以根据工程的要求同各种灭火设施和通讯装置联动,以形成中心控制系统。即由自动报警、自动灭火、安全疏散诱导、系统过程显示、消防档案管理等组成一个完整的消防控制系统。火灾探测器是探测火灾的仪器,由于在火灾发生的阶段,将伴随产生烟雾、高温格火光。这些烟、热和光可以通过探测器转变为电信号报警或使自动灭火系统启动,及时扑灭火灾。区域报警器能将所在楼层之探测器发出的信号转换为声光报警,并在屏幕上显示出火灾的房间号;同时还能监视若干楼层的集中报警器(如果监视整个大楼的则设于消防控制中心)输出信号或控制自动灭火系统。集中报警是将接收到的信号以声光方式显示出来,其屏幕上也具体显示出着火的楼层和房间号,机上停走的时钟记录下首次报警时间性,利用本机专用电话,还可迅速发出指示和向消防队报警。此外,也可以控制有关的灭火系统或将火灾信号传输给消防控制室。

1.2发展趋势

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,难道这由中国发展带来的成果只能由外国企业来瓜分?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,这是典型的自力更生,走自己的路。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

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。依托中国多年的基本建设的发展,这个行业也得到发展,具备了和国外知名企业抗衡的能力。在目前中国许多冠名以高新技术的行业中,中国企业大多做的是下游的制造和服务,分取极少一部分的利润,象消防报警产品那样又拥有自我知识产权,又拥有大量市场的行业其实是很少的。

在消防报警产品的技术含量上,国内产品和国外产品差距不是很大,许多指标已经超越,存在的问题是:类似于国外消防报警产品的大批量规模化的生产才刚起步,有待于积累经验和技术;也因此在产品一致性和长期稳定性上有一些差距;国内正在形成权重的大型企业和集团,这样可以带领国内的各家企业去冲击海外市场,并最终占领海外的消防报警市场。

2烟雾检测报警器的方案设计

2.1烟雾检测报警器设计思路

烟雾检测报警器是能够检测环境中的烟雾浓度,并具有报警功能的仪器,仪器的最基本组成部分应包括:烟雾信号采集电路、模数转换电路、单片机控制电路。

烟雾信号采集电路一般由烟雾传感器和模拟放大电路组成,将烟雾信号转化为模拟的电信号。模数转换电路将从烟雾检测电路送出的模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。单片机对该数字信号进行滤波处理,并对处理后的数据进行分析,是否大于或等于某个预设值(也就是报警限),如果大于则启动报警电路发出报警声音,反之则为正常状态。为方便检测与监控,使仪器测试人员及用户能够直观地观察到环境中的可燃烟雾浓度值,可将浓度值送到显示屏中。方便调节报警限,可以加入按键。为使报警装置更加完善,可以在声音报警

基础上,加入光闪报警,变化的光信号可以引起用户注意,弥补嘈杂环境中声音报警的局限。以上是根据报警器应具备的功能,提出的整体设计思路。

烟雾传感器及单片机是可燃烟雾检测报警器的两大核心,根据报警器功能的需要,选择合适、精确、经济的烟雾传感器及单片机芯片是至关重要的。烟雾传感器的选型在下一节详细介绍。单片机作为硬件电路的核心,它的选型将在第三章详述。

2.2烟雾传感器的选型

烟雾传感器属于气敏传感器,是气-电变换器,它将可燃性气体在空气中的含量(即浓度)转化成电压或者电流信号,通过A/D转换电路将模拟量转换成数字量后送到单片机,进而由单片机完成数据处理、浓度处理及报警控制等工作。传感器作为烟雾检测报警器的信号采集部分,是仪表的核心组成部分之一。由此可见,传感器的选型是非常重要的。

2.2.1烟雾传感器介绍

(1) 烟雾传感器的分类

烟雾传感器种类繁多,从检测原理上可以分为三大类:

(a)利用物理化学性质的烟雾传感器:如半导体烟雾传感器、接触燃烧烟雾传感器等。

(b)利用物理性质的烟雾传感器:如热导烟雾传感器、光干涉烟雾传感器、红外传感器等。

(c)利用电化学性质的烟雾传感器:如电流型烟雾传感器、电势型气体传感器等。

(2) 烟雾传感器应满足的基本条件一个烟雾传感器可以是单功能的,也可

以是多功能的;可以是单一的实体,也可以是由多个不同功能传感器组成的阵列。但是,任何一个完整的烟雾传感器都必须具备以下条件:

(a)能选择性地检测某种单一烟雾,而对共存的其它烟雾不响应或低响

应;

(b)对被测烟雾具有较高的灵敏度,能有效地检测允许范围内的烟雾浓

度;

(c)对检测信号响应速度快,重复性好;

(d)长期工作稳定性好;

(e)使用寿命长;

(f)制造成本低,使用与维护方便。

(3)常见烟雾传感器简介

下面对工业上常用的几种烟雾传感器作简单介绍。

(a) 半导体烟雾传感器

半导体烟雾传感器包括用氧化物半导体陶瓷材料作为敏感体制作的烟雾传感

器,以及用单晶半导体器件制作的烟雾传感器。自1962年半导体金属氧化物烟雾传感器问世以来,由于具有灵敏度高、响应快、输出信号强、耐久性强、结构简单、价格便宜等诸多优点,得到了广泛的应用。该传感器己成为世界上产量最大、使用最广的烟雾传感器之一。按照敏感机理分类,可分为电阻型和非电阻型。

(b) 固体电解质烟雾传感器

固体电解质烟雾传感器使用固体电解质气敏材料作为气敏元件,其原理是利用气敏材料在通过烟雾时产生电阻,测量其形成电动势从而测量气体浓度。由于这种传感器电导率高,灵敏度和选择性好,因而得到了广泛的应用,几乎打入了石化、环保、矿业等各个领域,其产量仅次于半导体烟雾传感器的一类传感器。但这种传感器制造成本高,检测烟雾范围有限,在检测环境污染领域中有优势。

(c) 接触燃烧式传感器

当易燃烟雾接触这种被催化物覆盖的传感器表面时会发生氧化反应而燃烧,故得名接触燃烧式传感器。接触燃烧式烟雾传感器的检测元件一般为铂金属丝(也可表面涂铂、钯等稀有金属催化层),使用时将铂丝通电,保持300°C~400°C的高温,此时若与烟雾接触,烟雾就会在稀有金属催化层上燃烧,因此铂丝的温度会上升,铂丝的电阻值也上升;通过测量铂丝的电阻值变化的大小,就知道烟雾的浓度。

(d) 高分子烟雾传感器

利用高分子气敏材料制作的烟雾传感器近年来得到很大的发展。高分子气敏材料在遇到特定烟雾时,其电阻、介电常数、材料表面声波传播速度和频率、材料重量等物理性能发生变化。高分子气敏材料由于具有易操作性、工艺简单、常温选择性好、价格低廉、易与微结构传感器和声表面波器件相结合,在毒性烟雾和食品鲜度等方面的检测中具有重要作用。高分子烟雾传感器具有对特定烟雾分子灵敏度高,选择性好,且结构简单,能在常温下使用,可以弥补其它烟雾传感器的不足。

(e) 电化学传感器

电化学传感器由膜电极和电解液封装而成。烟雾浓度信号将电解液分解成阴阳带电离子,通过电极将信号传出。它的优点是:反映速度快、准确、稳定性好、能够定量检测,但寿命较短(大约两年)。它主要适用于毒性烟雾检测。目前国际上绝大部分毒气检测采用该类型传感器。

(f) 热传导传感器

热传导传感器与接触燃烧式传感器具有类似的结构形式,但是测量原理不同。它的测量原理是:将加热后的铂电阻线圈置于目标烟雾中,由于向目标烟雾传送热量造成温度降低,引起电阻值变化,传感器即测量电阻值的变化情况。温度的变化情况是目标烟雾热传导率的函数,而对于一种给定的烟雾或汽化物,热传导率是它固有的物理特性。

(g)红外传感器

红外传感器通常用两束红外光进行烟雾测量,主光束通过测量元件内的目标烟雾,参考光束通过比较元件内的参考烟雾。在测量和比较元件中,红外射线被烟雾有选择地吸收了。未吸收的红外光由光电探测器测量,产生一个正比于目标烟雾浓度的差分信号。非扩散式红外探测器NDIR (non-dispersive IR )是其中的一种,所有的未吸收光全部以最小的扩散和损耗被记录下来。

不同的烟雾吸收不同波长的IR,所以传感器根据目标烟雾而调整,典型应用包括测量CO和CO2、冷冻剂烟雾和一些易燃气。由于非碳氢化合物易燃烟雾(如氢)

不吸收电磁谱中IR部分的能量,所以这种传感器可以精确地测量碳氢化合物,并具有最小的交叉灵敏度,而且不受其它烟雾的腐蚀以及高浓度目标烟雾的影响。

(4) 常见烟雾传感器可检测烟雾种类

由于烟雾的种类繁多,一种类型的烟雾传感器不可能检测所有的气体,通常只能检测某一种或两种特定性质的烟雾。例如氧化物半导体烟雾传感器主要检测各种还原性烟雾,如CO、H2、C2H5OH、CH3OH等。固体电解质烟雾传感器主要用于检测无机烟雾,如O2、CO2、H2、Cl2、SO2等。

表2.1简要列举出已经研究、开发的各类烟雾传感器及其可检测的气体种类。

表2.1各种烟雾传感器可检测的烟雾种类

2.2.2烟雾传感器的选定

烟雾检测报警器主要应用在石油、化工、冶金、油库、液化气站、喷漆作业等易发生可燃烟雾泄漏的场所,根据报警器检测烟雾种类的要求,一般选用接触燃烧式烟雾传感器和半导体烟雾传感器。

使用接触燃烧式传感器,其探头的阻缓及中毒,是不可避免的问题。阻缓是当在烟雾与空气的混合物中含有硫化氢等含硫物质的情况下,则有可能在无焰燃烧的同时,有些固态物质附着在催化元件表面,阻塞载体的微孔,从而引起响应缓慢反应滞缓,灵敏度降低。虽然将阻缓的传感器再放回新鲜空气环境中有得到某种程度的恢复的可能,但是如果长期暴露在这样的环境中,其灵敏度会不断下降,导致传感器最终丧失检测烟雾的能力。中毒是如果环境空气中含有硅烷之类的物质时,则传感器将使催化元件产生不可逆转的中毒,以致灵敏度很快就丧失。当怀疑检测环境中存在这些物质时,经常对探头进行标定,是必须且有效的办法。

因此,经常对传感器进行标定,是保证其准确性的必要的途径。一般连续使用两个月后应对传感器进行量程校准,这种经常性对传感器的维护,无形中加大了工作人员的工作量,同时增加了报警器的维护成本。

半导体烟雾传感器包括用氧化物半导体陶瓷材料作为敏感体制作的烟雾传感器以及用单晶半导体器件制作的烟雾传感器,它具有灵敏度高,响应快、体积小、结构简单,使用方便、价格便宜等优点,因而得到广泛应用。半导体烟雾传感器的性能主要看其灵敏度、选择性(抗干扰性)和稳定性(使用寿命)。

经过对比上述两种烟雾传感器的应用特性,发现半导体烟雾传感器的优点更加突出:灵敏度高、响应快、抗干扰性好、使用方便、价格便宜,且不会发生探头阻缓及中毒现象,维护成本较低等。因此,本设计采用半导体烟雾传感器作为报警器烟雾信息采集部分的核心。而在众多半导体气体传感器中,本设计选用MQ-2型烟雾传感器,这种型号的传感器不但具备一般半导体烟雾传感器灵敏度高、响应快、抗干扰能力强、寿命长等优点。

2.3烟雾检测报警器整体设计方案

2.3.1烟雾检测报警器工作原理

本论文中的烟雾检测报警器以STC12C5410AD单片机为控制核心,采用MQ-2型电阻式半导体传感器采集烟雾信息。

首先,传感器送来的烟雾浓度对应的微小的电压信号经过放大,转化成较大的电压信号送入STC12C5410AD单片机;然后,在STC12C5410AD单片机内A/D转换、浓度比较,对数据进行线性化处理,将数字化电压信号转化成为对应的十进制浓度值;最后,将实际可燃性气体浓度送入液晶,并判断浓度值是否超出报警限,当浓度处于正常状态绿灯长亮,当烟雾浓度超出设定的限定值时,发出声音报警并伴随红灯闪亮。另外由于烟雾传感器需要在加热状态下工作,温度越高,反应越快,响应时间和恢复时间就越快。为提高响应时间,保证传感器准确地、稳定地工作,报警器需要向烟雾传感器持续输出一个5V的电压。为了保证其可靠性,在输出5V的电压的同时,进行故障监测。当传感器加热丝或电缆线和传感器断线或接触不良时,进行故障报警,发出声光报警信号。当然几种状态的报警信号是各不相同的。

2.3.2烟雾检测报警器的结构

为适应家庭和工业等场所对可燃性易爆烟雾安全性要求,设计的可燃性烟雾报警仪应不仅能在较宽的温度范围工作,而且应具有显示可燃烟雾浓度、故障自检、延时报警功能及可接计算机进行现场远测和实时控制等功能。其目标是在传统的烟雾报警仪的基础上,尽量提高准确性,降低成本,缩小体积。

报警器系统结构框图如图2.3所示,系统以单片机为核心,配合外围电路共同完成信号采集、浓度显示、时间显示、状态显示、声音及闪烁报警、按键输入、故障自检等功能。报警器采用巡检的工作方式,进行两级报警值设定,并发出不同的光、声信号。系统应采用高性能的单片机,要求工作稳定、测量精度高、通用性强、功耗低,保证报警器的精确性及可靠性,而且最好体积小,成本低,有利于减少报警器的体积,降低报警器的成本。

图2.3 可燃性气体检测报警器结构框图

2.3.3烟雾检测报警器的功能

(1)自诊断故障报警功能

当传感器加热丝或者电缆线发生断线或者接触不良的情况时,报警器发出警报,并且黄色指示灯闪烁,提醒用户检查传感器或者电路线接触情况,及时排除故障,保证安全。

(2)烟雾浓度显示

通过液晶屏显示可燃烟雾的浓度值,并且可以切换到设置状态,通过键盘设置或者更改报警限值,以便于用户或检测人员随时观测烟雾浓度及更改报警限。

(3)烟雾报警功能

当烟雾浓度连续20秒取值都在报警限值之上,蜂鸣器开始报警,且声音越来越急促,并且伴随红灯闪烁。因为人对变化的信号更为敏感,所以变化的声音及灯光更容易引起用户的注意。

(4)防止报警器误报功能

快速重复检测及延时报警可以区别出是管道中可燃烟雾的泄漏,还是由于打开阀门时的微量烟雾的散失。

(5)看门狗自检单片机状态功能

调用单片机中的看门狗程序,定时检查单片机工作状态,一旦发现单片机出现死循环状态,立即复位,保证报警器工作正常。

(6)与上位机通讯功能

可以实现与计算机串口通讯,对报警器采取统一控制,以及便于采集和处理数据,也可以在计算机上更改报警限值等。

(7)自动控制相关安全装置的扩展功能

留有继电器接口,可以带动排风扇或大功率蜂鸣器,也可以控制管道电子阀门,可在报警的同时自动启动相关安全装置。

第三章烟雾检测报警器的硬件设计

在报警仪的设计中,单片机是其核心部件。它一方面要接收来自传感器送来的烟雾浓度对应的模拟信号和故障检测信号,另一方面要对两种信号分别进行处理,控制后续电路进行相应动作;与此同时查询是否有键按下的请求。在单片机完成这些的工作中,尤其是信号处理中,比较浓度值后送入显示的软件实现比较复杂,要求单片机具备较快的运算速度,使检测人员能够较准确地观测到烟雾浓度,并根据情况做进行相应处理。并且也要考虑选择低价实用的机型,并为研制同一系列的低功耗产品做准备。根据多方面的比较,本设计选用宏晶科技生产的STC12系列单片机。

3.1单片机的选型

3.1.1单片机的选择

单片机是烟雾检测报警器的核心部件,一方面它要接收来自传感器的烟雾浓度的模拟信号和故障检测信号,另一方面要对两种信号分别进行处理,控制后续电路的相应工作;同时,查询是否有键按下的命令。在单片机实现的功能中,将模数转换后的信号做数字滤波,再进行线性化处理,然后送LCD显示,这一过程的软件实现,需要单片机有较快的运算速度,使仪表监测人员能够观测到实时的烟雾浓度,并进行相应处理。同时,在能够满足报警器设计的计算速度及接口数的要求的同类型单片机中,要考虑选择价格低廉且体积轻巧的机型,在保证了报警器的精确性、可靠性及抗干扰性的基础上,能够不提高成本,缩小体积。

如今市面上比较普遍的单片机有8051系列与STC系列。

8051单片机虽然应用普遍,工具多,易上手,片源广,价格低,但是速度慢,功耗大,适合民用,商用,不适合工业用途。

STC单片机是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,但是存在溢出隐患问题。8051系列采用的是堆栈指针,STC采用硬件堆栈8级。当堆栈指针设定合理,局部变量少的情况下,8051系列用10层的程序嵌套不会出现问题。而STC单片机程序嵌套包括中断最多不能超过8层。所以如果用C语言进行STC编程设计容易堆栈溢出。

汇编语言对于不同的CPU,其汇编语言可能有所差异,所以不易移植。而C 语言是一种结构化的高级语言,虽然占用资源较汇编多,但是可读性好,移植容易,是普遍使用的一种计算机语言。鉴于C语言的易读性和普遍性,本论文的软件设计选择C语言编程,所以STC系列单片机在此处不是非常适合。

为适用于本论文设计的烟雾检测报警器,应选择一种比8051系列速度快,功耗低,抗干扰性好,而又避免C语言编程溢出问题的单片机。宏晶科技新推出的STC12系列单片机具有高速、低功耗、超强抗干扰等优点,是的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度却比8051单片机快8~12倍。而且STC12系列下属的STC12C54xxAD系列单片机是低功耗Flash单片机,它的高效寻址方式、大容量Flash、 EEPROM、A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器(PWM)等功能特点,较好的实现了强大的功能与超低功耗的结合。而且在功能同样的情况下,管脚较少封装体积小,价格比其他型号便宜,因此具有很好的性价比和应用适应性。

STC12C54xxAD系列单片机有6种型号:分别是STC12C5412AD、STC12C5410AD、STC12C5408AD、STC12C5406AD、STC12C5404AD、和STC12C5402AD。它们是以单片机内部集成Flash的大小区分的。在价格相同的情况下,尽量选择Flash较大的芯片,所以选择了STC12C5410AD单片机作为本论文设计的烟雾报警器的单片机核心芯片。它体积小,价格低,非常适用于本设计,下面介绍STC12C5410AD的自身特点。

3.2烟雾检测报警器硬件电路设计

3.2.1信号采集及前置放大电路

传感器输出信号一般比较微弱,需要经过前置电路对其进行放大、滤波、电平调整,满足单片机对输入信号的要求。本系统采用的半导体烟雾传感器属于电阻型,因此只需串联一个参考电阻,再经过一个放大电路即可发送给ADC采集。由于系统采用的是单极性供电,所以采用同相比例放大电路,可以减少硬件开销;反之,如果采用反相放大,则一般需要利用双极性供电,这就需要系统额外的利用变压芯片产生一个负压,这显然会造成浪费。常见的运算放大器中,LM324价格低廉、使用简单等优点比较突出,所以本设计中的前置放大电路采用LM324作为电路的运算放大器。

LM324是单片高增益四运算放大器,可在较宽电压范围内的单电源或双电源下工作,其电源电流很小且与电源电压无关,四个运放一致性好;其输入偏流电阻是温度补偿的,也不需外接频率补偿,可做到输出电平与数字电路兼容。

下面详细介绍运算放大电路:

如图3.2所示,从传感器的上端出来的信号Vi经过运算放大器的同相输入端,但是为保证引入的是负反馈,输出电压Vo通过电阻R4接到反相输入端,同时,反相输入端通过电阻R3接到参考电压Vref。

同相比例运算电路中反馈的组态为电压串联负反馈,同样可以利用理想运放工作在线性区时的两个特点来分析其电压放大倍数。在图3.2中,根据运放的“虚短”和“虚断”的特点可知,I- = I+ = 0,

所以V- = Vo*R3/R3 + R4 +Vref*R4/R3 + R4 (3-1)

而且V- = V+ = Vi

Vo = Vi*(R3 + R4)/R3 (3-2)

由以上两式可求出Vo=Vref-R4/R3 (3-3)

所以本放大电路的放大倍数A =1+ R4 R3 ,此放大电路为同相比例放大电路,它的放大倍数总是大于或等于1。同相比例运算电路有以下几个特点:

(1)同相比例运算放大电路是一个深度的电压串联负反馈电路。因为不存在“虚地”现象,所以其输入端有较高的共模输入电压。

(2)电压放大倍数A =1+ R4 R3 ,即输出电压与输入电压的幅值成正比,且相位相同,所以此电路实现了同相比例放大。如果不接R3和R4,则此电路就成了“电压跟随器”,它可以减少电路模块间由于阻抗引起的干扰。

(3)由于引入了深度电压串联负反馈,因此电路的输入阻抗很高,输出阻抗很低。高输入阻抗就可以减少放大电路对前端电路的影响,同时低输出阻抗也可以提高自身的抗干扰性,这显然有利于电路中其他模块的设计。此放大电路还加了参考电压,引入了零点调节功能,这样可以更方便的调整由于不同传感器导致的零点变化问题。它利用滑动变阻器产生一个参考电压Vref,再利用电压跟随器把电压输入到运算放大电路的电压参考端。所以调节滑动变阻器,就可以直接改变放大电路的参考电压。而电压跟随器的作用就如上面介绍的,它只是用来匹配阻抗用的,防止R3和R4对滑动变阻器输出电压的影响。

图3.2前置放大电路图

3.2.2声音报警电路

声音报警电路图如图3.3所示。报警装置采用无源压电式KM3712x型蜂鸣器[26],较一般的蜂鸣器体积大,声音响亮,适用于家用煤气报警器的报警声音源。当单片机STC12C5410AD的17脚(P3.7)置1时,三极管Q1导通,蜂鸣器报警。本报警器采用单片机STC12C5410AD的PWM功能,如果烟雾浓度达到报警限,单片机控制P3.7(PWM)口输出占空比一定的脉冲,报警时蜂鸣器会发出如警车警笛的声音。

火灾自动报警系统设计说明书

目录 1 引言.............................................. 错误!未定义书签。 2 工程概况.......................................... 错误!未定义书签。3火灾自动报警系统设计.............................. 错误!未定义书签。 火灾自动报警系统保护对象分级.................... 错误!未定义书签。 火灾自动报警系统形式的确定...................... 错误!未定义书签。 探测区域和报警区域划分.......................... 错误!未定义书签。 确定火灾探测器的种类、设置部位和数量............ 错误!未定义书签。 火灾探测器种类的选择......................... 错误!未定义书签。 火灾探测器的设置............................. 错误!未定义书签。 手动火灾报警按钮的设置.......................... 错误!未定义书签。 火灾报警控制器和监控系统的选择和系统布线以及工程应用错误!未定义书签。 消防联动控制设计................................ 错误!未定义书签。 火灾应急广播或火灾警报装置设置.................. 错误!未定义书签。4设计体会.......................................... 错误!未定义书签。参考资料............................................ 错误!未定义书签。

基于单片机火灾报警器设计摘要

基于单片机的火灾报警器设计 火灾作为一种发生频率高、破坏性强的灾害,受到人们的大力重视。随着经济和城市建设的快速发展,城市高层、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多,火灾隐患也大大增加,火灾的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。火灾自动报警系统,作为火灾的先期预报、火灾的及时扑灭、保障人身和财产安全,起到了不可替代的作用。随着传感器技术、无线通信技术、集成电路和微电子技术日臻完善,火灾自动报警系统迎来了良好的发展契机,其智能化程度也越来越高。 系统用AT89C51单片机作为核心,其容量大、数据处理速度快、适合运行较为复杂的算法;采用高灵敏度的温度传感器LM94022与烟雾传感器NIS-09C作为探测器。报警系统将传感器输出的电信号经放大滤波处理后送入ADC0809转换,得到的数字信号由单片机进行处理分析,判断是否发生火灾。火灾自动报警系统通过对传感器采集火情信息,采用多传感器信息融合技术,使用智能识别算法实现对火灾的监测。当报警器监测到火情信息后, 立即产生声光报警信号。系统具有声光报警、故障自诊断等功能,系统的结构简单、性能稳定,使用方便,智能化程度高。由于采用了感温和感烟探测器相结合探测方法,比使用单一的探测器能更加准确报警、降低了误报率。 关键词:火灾自动报警系统,温度探测器,烟雾探测器,AT89C51

The Fire Alarm System Based on Single Chip Design Abstract As one kind of high-frequency, highly destructive disasters,people pays great attention to fire. Along with the rapid development of the economy and urban construction, urban high-rise and underground constructions, as well as the large-scale and comprehensive constructions are increasing, and the Potential danger of fire is also greatly increased. The number of fires and the loss was caused by upward trend year after year. The automatic fire alarm systems (FAS), a previous forecast, fire exterminate, guarantee personal and property security, have played an irreplaceable role. As technology of the sensor,the wireless communication,the integration circuit and the micro-electronics gradually progresses, the FAS meets an excellent opportunity, its intelligent degree becomes higher and higher. System uses AT89C51 as the core, because of its large capacity, data processing speed, suitable for operation more complex algorithms. System uses sing high sensitivity of the temperature sensor LM94022 and smoke sensor NIS - 09C as detectors. Alarm system will send sensor output signal after filtering processing enlargement to ADC0809 conversion. The single-chip microcomputer analysis the digital signal processed, and it determine whether fires. FAS collect fire information through sensors, using multi-sensor information fusion technology, and use intelligent identification algorithm for fire monitoring. When the alarm monitors the fire information, it produces sound-light alarm signal immediately. System has the acousto-optic alarm, fault diagnosis system. The system has simple structure and stable performance, and it is easy to use and intelligent. In this paper, it uses the method of combining temperature detector and smoke detector to detect, and can be a more accurate report than using a single detector, while reduced the false rate. Key words:Automatic fire alarm system,Temperature detectors,Smoke detectors ,AT89C51

火灾自动报警系统维护管理规定流程

火灾自动报警系统维护管理规定流程 文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)

火灾自动报警系统维护管理制度 (1)消防控制室管理要求 1、消防控制室应制定消防控制室日常管理制度、值班员职责、接处警操作规等工作制度。 2、消防控制室必须24小时设专人值班,值班人员应坚守岗位、严禁脱岗,未经专业培训的无证人员不得上岗。 3、消防控制室工作人员应严格遵守各项安全操作规程和各项消防安全管理制度。 4、消防控制室值班人员应当在岗在位,认真记录控制器日运行情况,每日检查火灾报警控制器的自检、消音、复位功能以及主备电源切换功能等,处理报警信号并在需要时启动有关消防设备,并认真填写各项纪录。 5、值班时间严禁睡觉、喝酒,不得聊天、打私人电话,不准在控制室内会客,严禁无关人员触动、使用室内设备。 6、值班人员应严密监视设备运行状况,遇有报警要按规定程序迅速、准确处理,做好各种记录,遇有重大情况应及时报告。 7、消防控制室应在显要位置悬挂操作规程和值班员职责,配备统一的值班记录表和使用图表。 8、消防控制室应设置一部外线电话及火灾事故应急照明、灭火器等。 9、消防控制室应保持清洁,严禁设置办公室,严禁存放易燃易爆危险物品和堆放与设备运行无关的杂物。 10.消防控制室内严禁吸烟或动用明火。 11.未经保卫科消防队同意不得擅自关闭火灾自动报警、自动灭火系统。 (2)消防控制室值班人员职责

1.负责对各种消防控制设备的监视和运用,不得擅离职守,做好检查、操作等工作。2.熟悉本系统所采用消防设施的基本原理、功能,熟练掌握操作技术,协助技术人员进行修理、维护,不得擅自拆卸、挪用或停用消防控制室设备和消防设施,保证设备正常运行。 向消防队报警。消防队到场后,要如实报告情况,协助消防人员扑救火灾,保护火灾现场,调查火灾原因。 4.对消防控制室设备及通讯器材等要进行经常性的检查,定期做好各系统功能试验,以确保消防设施各系统运行状况良好。 5、做好交接班工作,认真填写值班记录及系统运行登记表和控制器日检登记表。 6.宣传贯彻消防法规,遵守防火安全管理制度,以高度的责任感完成各项技术工作和日常管理工作。 7.积极参加消防专业培训,不断提高业务素质。 (3)火警处置程序 1、当消防控制室值班人员接到火灾自动报警系统发出的?火灾报警信号后,应按下“消音”键,确认火灾信号部位,并通过无线对讲或单位内部电话立即通知巡查人员或报警区域的楼层值班、工作人员迅速赶往现场实地查看。 2、确认火情后,要立即通过报警按钮、楼层电话或无线对讲向消防控制室反馈信息。 3、消防控制室接到查看人员确认的火情报告后要同时做到:立即启动事故广播,发出火警处置指令;设有防烟、排烟系统以及消防水泵和消防泡沫站等设施的,要立即启动,确保人员安全疏散和有效地扑救初起火灾。 4、火情确认后,应立即向主管领导通报,并拨打“119”报警电话向消防部门报警。 5、接通相关部位的消防应急广播系统,通知火灾及相关区域人员疏散。 6.做好火警记录。

火灾自动报警与消防联动系统说明

火灾自动报警及消防联动系统说明 (以下各条中,凡打“√”者为本工程选用) 一、火灾自动报警系统概况(√) 1、原有火灾自动报警系统 原建筑已设有火灾自动报警系统,已通过消防审核,其中首层、二层局部现改造为百胜餐饮()必胜客大信餐厅使用。 原建筑火灾自动报警系统保护等级按一级设置,设计依据按GB50116-1998《火灾自动报警系统设计规》执行。 原有火灾自动报警系统包含火灾自动报警系统、消防联动控制系统、火灾应急广播系统、消防直通对讲系统等。 2、本工程火灾自动报警系统(不含应急照明设计) 首层、二层局部现改造为百胜餐饮()必胜客大信餐厅使用。原自动报警主系统未作变更,于平面只作局部的位置调整。 二、设计依据 本设计系依据:JGJ T16-2008《民用建筑电气设计规》(√),GB50016-2006《建筑设计防火规》(√),GB50045-95(2005年版)《高层民用建筑设计防火规》(),GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规》(√),GB50067-97《汽车库、修车库、停车场设计防火规》(),GB50038-2005《人民防空地下室设计规》()等有关规以及建设单位和其他专业提供的有关资料。 三、系统组成 火灾自动报警系统(√),消防联动控制系统(√),火灾应急广播

系统(√),消防直通对讲系统(√); 四、消防控制室 1.具有消防联动功能的火灾自动报警系统的保护对象中应设置消 防控制室。(√) 2.本工程消防控制室设在首层,并设有直接通往室外的出口。(√) 3.本工程消防控制室的报警控制设备由火灾报警控制主机、联动控 制台、CRT显示器、打印机、应急广播设备、消防直通对讲设 备、电源设备等组成。(√) 4.消防控制室可接收感烟、感温、火焰、可燃气体等探测器的火灾 报警信号及水流指示器、检修间、压力报警阀、手动报警按钮、消火栓按钮的动作信号。(√) 5.消防控制室可显示消防水池、消防水箱水位,显示消防水泵的电 源及运行状况。(√); 6.消防控制室的联动控制器应能按设定的控制逻辑向各相关的受 控设备发出联动控制信号,并按收相关设备的联动反馈信号。 (√) 7.消防控制室的新增火灾自动报警设备应能与原有火灾自动报警 设备联网及兼容,且各受控设备接口的特性参数应与消防联动控 制器发出的联动控制信号相匹配。(√) 8.消防控制室应有相应的竣工图纸、各分系统控制逻辑关系说明、 设备使用说明书、系统操作规程、应急预案、值班制度、维护保 养制度及值班记录等文件资料。(√)

基于单片机的火灾报警器设计与实现

编号: 设计说明书 题目:基于单片机的火灾报警器设计与实现学院:桂林电子科技大学职业技术学院专业:电子信息工程技术 学生姓名: 学号: 指导教师:周光祥 职称:讲师 2015 年 6 月日

摘要 火灾自动报警系统(Fire Alarm System,简称FAS系统)是人们为了早期发现通报火灾,并及时采取有效措施,控制和扑灭火灾,而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施,是人们同火灾作斗争的有力工具。 本次设计以AT89C51单片机,MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器为核心设计的火灾报警器可实现报警故障自诊断、报警设置、实时温度显示及与温度报警值设定等功能。是一种结构简单、电路简单、而且易懂、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器,具有非常高的实用价值。 关键词:AT89C51;温度传感器;烟雾传感器;火灾报警器;四位共阴数码管;

目录 引言 (1) 1 系统概述 (2) 1.1选题背景 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计原理 (2) 2.1 硬件部分 (2) 2.2 软件部分 (3) 3 硬件电路设计与分析 (3) 3.1 硬件框架图 (3) 3.2 单片机最小系统 (4) 3.2.1 STC89C52芯片介绍 (4) 3.2.2 时钟电路 (4) 3.2.3 复位电路 (5) 3.3 四位数码管 (6) 3.3.1 数码管的介绍 (6) 3.3.2 四位数码管共阳和共阴的区分 (7) 3.3.3数码管的驱动方式 (8) 3.4 74HC573芯片介绍 (8) 3.5 温度传感器DS18B20模块 (9) 3.6 烟雾传感器MQ-2模块 (9) 4 软件设计与分析 (10) 4.1 程序主流程图: (10) 4.2 初始化定时器程序 (11) 4.3 四位共阴数码管的动态显示程序 (11) 5 系统调试 (12) 5.1 硬件调试 (12) 5.1.1 最小系统调试 (12) 5.1.2 四位数码管调试 (12) 5.2 软件调试 (12) 5.3 脱机运行调试 (12) 6 总结 (13) 谢辞 (14) 附录1:火灾报警器原理图: (15) 附录2:火灾报警器PCB图: (15) 附录3:火灾报警器程序 (16)

「精灵」8000火灾自动报警控制系统简介

「精灵」8000火灾自动报警控制系统简介

「精灵」8000火灾自动报警控制系统简介 1 关于「精灵」8000火灾自动报警控制系统 「精灵」8000火灾自动报警控制系统是高度智能化的系统,属于第五代产品,有多种智能型火灾探测器件,可以满足不同建筑物对火灾自动报警方式及消防联动控制功能的特别要求,所有用户操作接口,包括控制器面板、中央监控软件等都经过专门设计,维护和管理工作非常简便。 可针对建筑物及其内部设施的火灾危害性进行设计,实现对早期火灾的可靠监视及报警,保证及时发现和通报火灾,自动发出控制信号给有关消防设备,消除火灾隐患、控制烟气蔓延、阻止火灾扩展、减少火灾危害甚至扑灭火灾,避免或降低灾害情况下造成的人员和财物损失,保障防火安全。 「精灵」8000系统产品具有中国国家消防电子产品质量监督检测中心颁发的检测合格报告,并荣获下列国际体系及产品的质量证书: 1. ISO 9001国际质量体系认证 2. LPCB 安全及质量体系认可之供货商 3. BSi 质量管理系统证书 4. 中国国家消防产品质量认证证书 SYSTEM 8000

2 「精灵」8000火灾自动报警控制系统结构 如图所示: 「精灵」8000系统由火灾报警控制器、消防联动控制设备、火灾探测装置、手动火灾报警按钮、功能模块、彩色图形显示装置与打印机等系统设备组成。 火灾报警控制器 有8007、8000C、8000M以及8000系列的智能型控制器,接收、显示 并处理各种报警信号,具备消防联动控制功能。

●中文彩色图形显示装置与打印机终端 连接在火灾报警控制器RS232信号接口上,接收、显示、记录火灾报 警控制器传来的系统运行信息,具有火灾报警自动切换出报警平面图 并动态显示报警点的功能,值班人员可更加清楚报警事件的情况,为 灭火工作赢得宝贵的时间。 ●消防联动控制柜 设置手动/自动控制模式开关,设置手动控制面板与硬线线路,具备手 动控制功能,可对消防水泵、消防风机、非消防电源配电箱、消防广 播、防火卷帘、电梯、燃气阀等重要消防设备直接发出控制信号(可 按实际需要配置)。 ●火灾探测装置 包括智能型感烟探测器、智能型感温探测器、红外光束感烟探测器、 缆式感温探测装置、空气采样探测装置、可燃气体探测装置(通过模 块采集报警信号)等设备,安装在现场,用于检测早期火灾信号。 ●功能模块 包括单输入模块、单输入/单输出模块、四输入/二输出模块、十二继 电器输出模块以及发光二极管模块等,连接在报警回路总线上,具备 独立地址的信号输入端口和信号输出端口,用于控制和监视有关消防 设备。 ●手动报警按钮 用于现场人员发现火灾隐患或灾情时发出报警信号。 地址式手动报警按钮:直接连接在回路总线上。 非地址式手动报警按钮:由功能模块接收其动作信号。 3 系统相关技术指标: ●系统容量:31台火灾报警控制器,≥35000地址点。 ●回路容量:127个地址式系统设备。 ●网络线:可采用普通双绞线、屏蔽双绞线或光纤(配光纤匹配器)作控制器之 间的网络线。

30303479 GST-5000火灾报警控制系统软件用户手册Ver1.01,2006.04 F2.480.028YC用户手册

GST-5000火灾报警控制系统软件 用户手册 (Ver 1.01,2006.04) 海湾安全技术有限公司

目录 第1章系统简介 (1) 1.1系统特点 (1) 1.2系统配置 (1) 1.2.1 软件环境 (1) 1.2.2 硬件环境 (1) 第2章系统的安装及卸载 (2) 2.1安装程序 (2) 2.2执行程序 (4) 2.3卸载程序 (4) 第3章用户使用说明 (6) 3.1概述 (6) 3.2用户操作步骤及说明 (7) 3.2.1 标准工具条 (7) 3.2.2 系统导航操作列表 (10) 3.2.3 控制器操作 (11) 3.2.4 分区定义 (12) 3.2.5 回路设备配置 (13) 3.2.6 联动公式配置 (15) 3.2.7 回路计算 (18) 3.2.8 实时操作 (20) 3.2.9 报表系统 (21) 第4章操作流程图 (23)

第1章系统简介 1.1 系统特点 GST-5000火灾报警控制系统是新一代海湾消防控制系统,它的主要功能是用于调试和配置及控制海湾消防设备。系统在整体上界面美观、大方、人机界面友好, 功能完备,操作灵活,可与海湾集团公司所生产的GST5000火灾报警控制器(联动型)通讯,可将回路设备、手动盘设备、联动公式等进行定义,并将这些定义信息下载到控制器或从控制器上传至本系统中,从而大大简化了消防系统的工程调试工作,方便现场调试人员进行工程定义及诊断。它主要具有以下主要功能: ●定义系统中的控制器 ●定义控制器的回路 ●定义控制器的联动公式 ●定义手动盘 ●定义回路设备 ●定义防火分区 ●对定义信息的上传下载 ●软件与控制器的通讯测试 ●设备实时操作 ●回路计算 ●报表系统 1.2 系统配置 1.2.1软件环境 操作系统:Win98,Win2000,WinXP 1.2.2硬件环境 ●内存:256M以上 ●CPU:PIII 1G以上 ●硬盘:2G以上

基于单片机的火灾自动报警系统..doc

火灾自动报警系统的工作原理 2.1 系统总体功能概述 。整体电路的框图如图2-1所示: 第3章系统硬件设计 3.1 核心芯片选择 图2-1 系统原理及组成框图 1. 芯片AT89S52 在火灾报警器的设计中,单片机是其核心部件。它一方面要接收来自传感器送来的温度、烟雾对应的模拟信号和故障检测信号,另一方面要对这两种信号分别进行处理,以控制后续电路进行相应动作;与此同时查询是否有键按下的请求。在单片机完成这些工作的过程中,尤其是信号处理中,比较浓度值后送入显示的软件实现比较复杂,要求单片机具备较快的运算速度,使检测人员能够较准确地观测到烟雾浓度,并根据情况进行相应的处理。并且也要考虑选择低价实用的机型,并为研制同一系列的低功耗产品做准备。根据多方面的比较,本设计选用ATMEL公司的AT89S52单片机作为控制器。

AT89S52是一个低功耗、高性能的CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的计算机AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S52片内集成256字节程序运行空间、8K字节Flash存储空间,支持最大64K外部存储扩展。根据不同的运行速度和功耗的要求,时钟频率可以设置在0-33M之间。片内资源有4组I/O控制端口、3个定时器、8个中断、软件设置低能耗模式、看门狗和断电保护。可以在4V到5.5V宽电压范围内正常工作。不断发展的半导体工艺也让该单片机的功耗不断降低。根据本次设计的具体情况,采用双列直插DIP-40封装。AT89S52的引脚图如图3-1所示: 图3-1 DIP-40封装AT89S52引脚图 2、集成温度传感器AD590

火灾自动报警系统维护保养方案

火灾自动报警系统维护保养方案 一、系统维护方案 1、系统故障分析及对策 根据火灾自动报警系统的构成情况,通过对本项目的详细分析,我方将火灾自动报警系统的故障分为四类; 2、故障处理流程

案整 4-.*ieh 针对本项目,我方将专门委派3名具有丰富工作经验的人员负责, 以便 能对系统运行过程中出现的故障进行及时处理, 当遇到专职人员不能排 除的故障时,我方技术服务部将尽快由总工到过现场处理。 3、维护服务计划 定期派员到现场进行系统检查并进行如下维护工作: 1) 每月对贵方的消防控制室值班记录及建筑消防设施巡视检查记录作 详细分析并提出合理化建议,发现问题及时处理。 2) 每月分期分批试验探测器的报警及确认灯显示。 3) 每月分期分批试验火灾报警装置的声光显示功能。 4) 每月分期分批对喷头进行一次外观检查,发现有不正常的喷头及时 更换;当喷头上有异物时及时清除。 5)每月分期分批用自动或手动检查大楼消防联动的控制设备和消防通 讯设备的控制和显示功能。 ML I h ip ■ fl* JI 灿 鹰弊林肚“? 丄他;ni* EiM-? ASF 卫.I HJlJfc 沖好加

6) 每月检查消防水泵接合器的接口及附件,保证接口完好、无渗漏、闷盖齐全。 7) 每月对灭火剂贮存容器、选择阀、液体单向阀、高压软管、集流管、管网与喷嘴等全部系统进行外观检查。确保系统组件无碰撞变形及其它机械性损伤,表面无锈蚀,保护涂层完好,铭牌清晰,手动操作装置的防护罩、铅封和安全标志完整等。 8) 每月分期分批试验水流指示器、压力开关等设备的报警功能、信号显示。 9) 每月对备用电源进行充放电试验,主电源和备用电源自动切 换试验。 10) 每月对报警阀旁的放水试验阀进行一次供水试验,验证系统的供水能力。 11) 每季度分析各个探测器的自诊断及历史记录,对需要清洗的探测器 (污染 度>70%)进行处理。 12) 每月对应急照明及疏散指示装置进行检查及维护。 13) 每月对防排烟系统装置进行检查及维护。 14) 每月对气体灭火系统进行全面检查,包括:灭火剂贮瓶间设备、灭火剂输送管道和支、吊架的稳固情况。 4、主要检查试验内容 4.1 具体检查试验内容

「精灵」8000火灾自动报警控制系统简介概要

「精灵」8000火灾自动报警控制系统简介 1 关于「精灵」8000火灾自动报警控制系统 「精灵」8000火灾自动报警控制系统是高度智能化的系统,属于第五代产品,有多种智能型火灾探测器件,可以满足不同建筑物对火灾自动报警方式及消防联动控制功能的特别要求,所有用户操作接口,包括控制器面板、中央监控软件等都经过专门设计,维护和管理工作非常简便。 可针对建筑物及其内部设施的火灾危害性进行设计,实现对早期火灾的可靠监视及报警,保证及时发现和通报火灾,自动发出控制信号给有关消防设备,消除火灾隐患、控制烟气蔓延、阻止火灾扩展、减少火灾危害甚至扑灭火灾,避免或降低灾害情况下造成的人员和财物损失,保障防火安全。 「精灵」8000系统产品具有中国国家消防电子产品质量监督检测中心颁发的检测合格报告,并荣获下列国际体系及产品的质量证书: 1. ISO 9001国际质量体系认证 2. LPCB 安全及质量体系认可之供货商 3. BSi 质量管理系统证书 4. 中国国家消防产品质量认证证书 SYSTEM 8000

2 「精灵」8000火灾自动报警控制系统结构 如图所示: 「精灵」8000系统由火灾报警控制器、消防联动控制设备、火灾探测装置、手动火灾报警按钮、功能模块、彩色图形显示装置与打印机等系统设备组成。 火灾报警控制器 有8007、8000C、8000M以及8000系列的智能型控制器,接收、显示并处理各 种报警信号,具备消防联动控制功能。

●中文彩色图形显示装置与打印机终端 连接在火灾报警控制器RS232信号接口上,接收、显示、记录火灾报警控制器 传来的系统运行信息,具有火灾报警自动切换出报警平面图并动态显示报警点 的功能,值班人员可更加清楚报警事件的情况,为灭火工作赢得宝贵的时间。 ●消防联动控制柜 设置手动/自动控制模式开关,设置手动控制面板与硬线线路,具备手动控制 功能,可对消防水泵、消防风机、非消防电源配电箱、消防广播、防火卷帘、 电梯、燃气阀等重要消防设备直接发出控制信号(可按实际需要配置)。 ●火灾探测装置 包括智能型感烟探测器、智能型感温探测器、红外光束感烟探测器、缆式感温 探测装置、空气采样探测装置、可燃气体探测装置(通过模块采集报警信号) 等设备,安装在现场,用于检测早期火灾信号。 ●功能模块 包括单输入模块、单输入/单输出模块、四输入/二输出模块、十二继电器输出 模块以及发光二极管模块等,连接在报警回路总线上,具备独立地址的信号输 入端口和信号输出端口,用于控制和监视有关消防设备。 ●手动报警按钮 用于现场人员发现火灾隐患或灾情时发出报警信号。 地址式手动报警按钮:直接连接在回路总线上。 非地址式手动报警按钮:由功能模块接收其动作信号。 3 系统相关技术指标: ●系统容量:31台火灾报警控制器,≥35000地址点。 ●回路容量:127个地址式系统设备。 ●网络线:可采用普通双绞线、屏蔽双绞线或光纤(配光纤匹配器)作控制器之 间的网络线。 ●回路线:采用普通双绞线作回路线,每个总线回路距离可达2000米。 ●系统两节点间的距离可达2000米或以上。 ●系统网络响应时间≤3秒;回路响应时间≤1.5秒。

基于单片机智能火灾报警系统毕业设计

基于单片机的智能火灾报警系统 前言 目前,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,将火灾消灭在萌芽状态,最大限度地减少社会财富的损失。 本系统可安装在各防火单位,它负责不断地向所监视的现场发车巡检信号,监视现场的温度、浓度等,并不断反馈给报警控制器,控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。当发生火灾时,可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等,是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾传感器,具有一定的实用价值。 1 基于单片机的智能火灾报警系统介绍 1.1 选题背景及意义 火灾是可燃物在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害,是威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。火,在给人类带来文明进步、光明和温暖的同时也在其失去控制之时给人类造成了巨大的灾难。据统计,我国70年代火灾平均损失不到2.5亿元,80年代火灾平均损失接近3.2亿元。进入90年代,特别是1993年以来,火灾造成的直接损失上升到年均十几亿元,年均死亡2000多人。 严峻的事实证明,随着社会和经济的发展,社会财富日益增加,火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大,它不仅毁坏物质财产,造成社会秩序的混乱,还直接威胁生命安全,给人们的心灵造成极大的伤害。残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性,良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的上网,为社会减少不必要的损失。 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,在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。智能化火灾报警系统已并非传统意义上的简单的报警设备,而是融入了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器的应用等各领域知识。伴随着科学技术的不断进步,火灾报警系统必将得到更快的发展。 1.2设计要求

火灾自动报警系统维护保养与方案

、系统维护方案 1、系统故障分析及对策 根据火灾自动报警系统的构成情况,通过对本项目的详细分析, 我方将火灾自动报警系统的故障分为四类;

2、故障处理流程 针对本项目,我方将专门委派3名具有丰富工作经验的人员负 责,以便能对系统运行过程中出现的故障进行及时处理,当遇到专职人员不能排除的故障时,我方技术服务部将尽快由总工到过现场处理。

3、维护服务计划 定期派员到现场进行系统检查并进行如下维护工作: 1)每月对贵方的消防控制室值班记录及建筑消防设施巡视检查记录作 详细分析并提出合理化建议,发现问题及时处理。 2)每月分期分批试验探测器的报警及确认灯显示。 3)每月分期分批试验火灾报警装置的声光显示功能。 4)每月分期分批对喷头进行一次外观检查,发现有不正常的喷头及 时更换;当喷头上有异物时及时清除。 5)每月分期分批用自动或手动检查大楼消防联动的控制设备和消防通 讯设备的控制和显示功能。 6)每月检查消防水泵接合器的接口及附件,保证接口完好、无渗漏、 闷盖齐全。 7)每月对灭火剂贮存容器、选择阀、液体单向阀、高压软管、集流 管、管网与喷嘴等全部系统进行外观检查。确保系统组件无碰撞变 形及其它机械性损伤,表面无锈蚀,保护涂层完好,铭牌清晰,手 动操作装置的防护罩、铅封和安全标志完整等。 8)每月分期分批试验水流指示器、压力开关等设备的报警功能、信号 显示。 9)每月对备用电源进行充放电试验,主电源和备用电源自动切换试 验。 10)每月对报警阀旁的放水试验阀进行一次供水试验,验证系统的供 水能力。 11)每季度分析各个探测器的自诊断及历史记录,对需要清洗的探测

基于单片机的智能火灾报警系统大学论文

本科毕业设计题目基于单片机的智能火灾报警系统

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

基于单片机的火灾报警器设计

课程设计 设计题目:基于单片机的火灾报警器设计

课程设计任务书 专业:电子信息工程学号:4091426 学生姓名(签名): 设计题目:基于单片机的火灾报警器设计 一、设计实验条件 微机实验室 二、设计任务及要求 1.根据题目要求进行资料收集及监测方案设计; 2.主要功能要求:(1)实时检测至多8个监测点的环境温度、烟雾浓度等因素变化, 以判断是否出现火警;(2)判定某监控点出现火警时进行声光报警,并显示此监控点编号;(3)能手动报警和取消报警;(4)能手动进行系统检测;(5)监控点数目可以通过键盘设置。 3.撰写课程设计说明书; 三、设计报告的内容 1.设计题目与设计任务(设计任务书) 2.前言(绪论)(设计的目的、意义等) 3.设计主体(各部分设计内容、分析、结论等) 4.结束语(设计的收获、体会等) 5.参考资料 四、设计时间与安排 1、设计时间:2周 2、设计时间安排: 熟悉实验设备、收集资料: 2 天 设计图纸、实验、计算、程序编写调试:9天 编写课程设计报告:2天 答辩:1天

目录 1 绪论 (1) 1.1 课题研究的背景和意义 (1) 1.2 国内外的研究现状 (2) 1.3 本文内容的结构安排 (3) 2 火灾报警系统整体方案设计 (4) 2.1火灾产生原理及过程 (4) 2.2系统总体方案设计 (6) 2.2.1 系统硬件总体构架 (6) 2.2.2 系统软件总体构架 (6) 2.3系统主要器件的选择 (8) 2.3.1 火灾探测器的选择 (8) 2.3.2 单片机的选择 (15) 3 火灾自动报警系统硬件设计 (16) 3.1 复位电路与晶振电路 (16) 3.1.1晶振电路 (16) 3.1.2 复位电路 (16) 3.2 传感器信息采集电路 (17) 3.3 声光报警显示电路 (18) 3.4 系统控制电路 (19) 4 火灾报警系统程序设计 (20) 4.1软件开发环境 (20) 4.2火灾报警系统程序设计 (21) 4.2.1数据采集子程序 (22) 4.2.2火灾判断/报警子程序 (23) 4.2.3控制系统子程序 (25) 5 总结 (26) 5.1 总结 (26)

火灾报警控制系统保养工作标准(新版)

火灾报警控制系统保养工作标 准(新版) Investigate environmental equipment, eliminate major safety hazards, and implement handover responsibilities, organization, systems, and preventive measures. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0646

火灾报警控制系统保养工作标准(新版) 一、公司信息室负责监控火灾报警控制主机,工程技术部维修人员负责对该系统实施维修保养。 二、火灾报警系统应由经过专门训练的人员负责使用、管理和维护,无关人员不得随意触动。消防设备维修后必须恢复原来状态,不得随意更改原器材、线路。属保修内容,立即通知保修单位修理、保养,并记录在案。 三、消防设备故障维修一般不超过8小时,若在8小时内无法解决的故障,应将故障原因、解决时间上报公司,限期解决。 四、凡是夜间发生的,不影响用户生活、工作的,不会产生严重后果的消防设备故障,可以由早班维修工进行维修。 五、值班员应熟悉火灾报警系统的报警信号与各火灾监测点之间的对应和编排。

六、设备投入正常使用后,为确保运行正常,工程技术部维修人员必须严格按《火灾报警控制系统保养项目计划表》进行检查: 1.每日检查:火灾报警控制主机各项功能(如火警功能、故障功能)是否正常,有无指示灯损坏或异常,进行主、备用电源自动转换试验,消防火灾报警控制器进行自检功能检查,将检查结果填写在《消防设施每日保养记录表》中,自检功能检查步骤如下: (1)按自检键,让报警控制器进行自检。 (2)然后按消声键,消去控制器的声音。 2.每月检查: (1)完成每日检查保养全部内容。 (2)控制器主要工作电压测试。 (3)公共场所烟感器、温感器安装倾斜度不大于45度,与底座接触是否良好,外观是否洁净完好。 (4)随机抽取不低于5%的烟感器,喷烟后查视报警是否正确。 (5)手动报警按钮,检查安装是否牢固,有无破损及丢失。 (6)任选两个手动报警按钮,进行模拟报警,测试报警功能是否

基于单片机的火灾报警系统

毕业设计(论文)任务书 专业电子信息工程班级中韩电子072姓名余涌 一、课题名称:单片机火灾报警电路设计 二、主要技术指标: (1) 传感器类型:半导体电阻式 (2) 检测范围:0~100%LEL (3) 报警准确度::±5%LEL (4) 报警点设置:达到20%LEL开始报警 (5) 报警器工作方式:现场固定安装,自然扩散进行采样,长年连续运行 (6) 工作环境温度:检测器-50°C~50°C;报警器0°C~500°C (7) 工作环境湿度:≤85%RH (8) 报警方式:烟雾泄漏声光报警、自诊断故障报警 (9) 指示方式:数字显示,可显示被测烟雾LEL%及设定报警限值 (10)响应时间:≤30S (11) 输出信号:可输出与烟雾浓度对应的0~5V DC标准信号 (11) 工作电压:AC220V±15%,50±lHz (12)具备快速重复检测和延时报警功能,可区别烟雾的泄漏和短时间的微量散失,防止误报。 毕业设计(论文)开题报告

目录 【摘要】222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222229 【关键词】2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222229 第一章绪论222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222210 1.1 概述2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222210 1.2 火灾报警器的发展趋势222222222222222222222222222222222222222222222222222211 1. 3 火灾报警器的现状及特点2222222222222222222222222222222222222222222222222211 第二章烟雾检测报警器的方案设计2222222222222222222222222222222222222222211 2. 1 烟雾检测报警器设计思路222222222222222222222222222222222222222222222222211 2. 2 烟雾传感器的选型222222222222222222222222222222222222222222222222222222212 2. 2.1 烟雾传感器介绍2222222222222222222222222222222222222222222222222222213 2. 2.2 烟雾传感器的选定222222222222222222222222222222222222222222222222222214 2. 3 烟雾检测报警器整体设计方案22222222222222222222222222222222222222222222215 2. 3.1 烟雾检测报警器工作原理222222222222222222222222222222222222222222222215 2. 3.2 烟雾检测报警器的结构22222222222222222222222222222222222222222222222216 2. 3.3 烟雾检测报警器的功能22222222222222222222222222222222222222222222222216第三章烟雾检测报警器的硬件设计22222222222222222222222222222222222222217 3. 1单片机的选型222222222222222222222222222222222222222222222222222217 3.1.1 单片机的选择22222222222222222222222222222222222222222222217 3. 2 烟雾检测报警器硬件电路设计222222222222222222222222222222222218 3. 2. 1 信号采集及前置放大电路2222222222222222222222222222222222219 3. 2. 2 声音报警电路22222222222222222222222222222222222222222222220 3. 2. 3 数码管显示电路222222222222222222222222222222222222222222221 3. 2. 4 状态指示灯及控制键电路2222222222222222222222222222222222222 3. 2. 5 报警器故障自诊断电路222222222222222222222222222222222222223 第四章烟雾检测报警器的软件设计22222222222222222222222222222222222222224 4. 1 STC12系列单片机调试及开发工具222222222222222224 4. 2 烟雾检测报警器软件流程及设计2222222222222222224 4. 2.1 主程序设计及流程图22222222222222222222224 4. 2.2 主程序初始化流程图22222222222222222222225 4. 2.3 中位值平均滤波法数字滤波子程序设计及流程 图2222222222222222227 4. 2.4 插值法线性化处理子程序设计及流程图222222222222222222222222228 4. 2.5 报警子程序设计及流程图222222222222222222222222222222222222230 4. 2.6 控制按键设计子程序及流程图22222222222222222222222222222222231 第五章实验检定及误差分析22222222222222222222222222222222222222222222233 5. 1 烟雾检测报警器检定2222222222222222222222222222222222222222222 33 5. 1.1 爆炸下限(LEL)概念介绍22222222222222222222222222222222222222 34 5. 1.2实验数据分析22222222222222222222222222222222222222222222222235 5. 2 实验误差分析222222222222222222222222222222222222222222222222236 第六章结束语222222222222222222222222222222222222222222222222222222237 第七章答谢词222222222222222222222222222222222222222222222222222222238参考文献22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222239

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