摘要
随着经济的发展，宾馆酒店、办公楼和购物商场等公共场所越来越多，人们的火灾安全意识也越来越强。为了预防火灾带来的危害，设计一款及时、可靠的火灾检测与自动报警系统具有重要的意义。
该课题围绕商场火灾检测与自动报警控制系统进行设计。首先，分析课题的研究范围，确定火灾检测与报警控制系统的总结构。其次，设计系统硬件电路。选定AT89C51单片机为控制中心，采用ADC0832芯片进行模数转换，利用MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器进行烟雾浓度和环境温度的检测和测量，并通过按键对浓度和温度进行预置值，实现声、光双重报警功能。然后，对系统软件流程进行分析与设计。根据设计的火灾报警系统主程序与火灾判断子程序，采用C语言进行程序编写，并利用Protues进行仿真调试，建立商场火灾检测与自动报警控制系统仿真模型，通过仿真分析和比较验证设计的可行性和正确性。最后，对系统硬件电路进行制作与调试，并根据浓度和温度的预置值对报警功能进行了测试，达到了设计的要求。该系统结构简单、性能稳定、应用性强，能有效预防火灾危害，对保护人身安全和财产安全具有一定的现实意义。
关键词：烟雾检测；报警器；AT89C51单片机；传感器
ABSTRACT
As the development of ecology,there are more and more hotels,office buildings and shopping malls. Also more and more people are aware of the safety of fire. To prevent the danger of fire,it has great significance for us to design a timely and reliable fire detection and alarm system.
This topic around the mall fire detection and automatic alarm control system design. Firstly, the research scope of the topic is analyzed, and the general structure of the fire detection and alarm control system is determined. Secondly, the design of the system hardware circuit. Selected AT89C51 Microcontroller as the control center, the chip ADC0832 analog-to-digital conversion, mq-2 smoke sensor and temperature sensor DS18B20 is used for the detection and measurement of smoke concentration and ambient temperature, and through the buttons on the concentration and temperature of the preset value, achieving sound and light double alarm function. Then, the analysis and design of the system software process. According to the design of fire alarm system main program and fire judging subprogram by C language programming, and use Protues simulation debugging, a shopping mall fire detection and automatic alarm control system simulation model, through simulation analysis and comparison to verify the design is feasible and correct. Finally, the hardware circuit of the system is made and debugged, and the alarm function is tested according to the preset value of the concentration and temperature, which can meet the requirement of the design. This system has some advantages of simple structure, such as, stable performance, strong applicability, and can effectively prevent the fire hazard, which has certain practical significance to the protection of personal safety and property safety
Key words : s moke detector；alarm；AT89C51 single chip microcomputer；sensor
目录
1 绪论 (1)
1.1 课题的研究背景及意义 (1)
1.2 课题的国内外研究现状 (1)
1.3 课题的主要结构 (2)
2 商场火灾检测与自动报警控制系统的方案设计 (3)
2.1 设计的研究范围 (3)
2.2 火灾检测与报警控制系统设计方案 (4)
2.3 本章小结 (5)
3 系统硬件电路设计 (6)
3.1 单片机模块电路 (6)
3.1.1 AT89C51单片机介绍 (6)
3.1.2 单片机外围接口电路设计 (7)
3.2 A/D转换电路 (8)
3.2.1 ADC0832芯片的介绍 (8)
3.2.2 模数转换电路设计 (9)
3.3 烟雾传感器电路 (10)
3.3.1 烟雾传感器的介绍 (10)
3.3.2 烟雾传感器电路设计 (11)
3.4 温度传感器电路 (12)
3.4.1 温度传感器的介绍 (12)
3.4.2 温度传感器电路设计 (13)
3.5 按键控制电路 (14)
3.6 声光报警电路 (14)
3.7 本章小结 (14)
4 系统软件流程设计 (16)
4.1 软件开发环境 (16)
4.2 主程序流程图 (16)
4.3 火灾判断与报警功能说明 (17)
4.4 电路仿真 (18)
4.5 本章小结 (19)
5 系统硬件电路制作与调试 (21)
5.1 硬件电路的制作 (21)
5.2 系统功能的调试 (22)
5.2.1 显示功能调试 (22)
5.2.2 报警功能调试 (22)
5.3 本章小结 (24)
结束语 (25)
参考文献 (26)
致谢 (28)
附录A 商场火灾检测与自动报警控制系统接线图 (29)
附录B 商场火灾检测与自动报警控制系统程序 (30)
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
在中国，随着经济的快速发展和人们生活水平的提高，大型饭店、酒店、办公楼和购物商场等公共场所也越来越多。在这些商场楼宇中拥有大量的塑料制品与木质材料，这将大幅增加火灾的发生概率[1]。因此，人们对预防火灾的发生也越来越重视，要求火灾检测与报警控制系统具有及时、可靠的特点，以提高火灾检测与报警的功能，保障人们的生命财产安全。
火灾检测与自动报警控制系统采用对信号的检测、传输、报警的运作方式来监控还未变大的火情，并发出警报将火灾可能带来的损失降到最低。
1.2 课题的国内外研究现状
中国相比于欧美国家对火灾检测与自动报警控制系统的研发起步较晚。随着世界经济的发展与科学技术的进步，火灾报警系统也取得了阶段性的变化，从研发品种单一化慢慢的发展到多样化的过程。
19世纪初至20世纪初，人们对火灾检测与自动报警控制系统的研究也才刚开始。其中主要采用的是温度感应器，利用感应器采集到的温度信号，判定是否超出设定值，得出是否有火灾发生[2]。这段时期，火灾报警系统结构简单，唯一参量只有温度，很容易受到环境的影响，且温度感应的灵敏度低，响应速度缓慢，准确度低下，很难适合人们的要求。
20世纪40年代末，物理学家Emst Meili研究出离子感烟探测器以后，人们把这种探测器运用到火灾检测当中，取得了非常好的检测效果[3]。之后，又出现了光电式感烟探测器，它的优点是硬件性能好，具有超强抗干扰能力。在得到这些优秀的探测器后，所面临的问题是火灾检测与自动报警控制系统的布线繁琐、复杂等问题。
20世纪80年代初期，面对火灾检测与自动报警系统布线的复杂性，出现了总线型的布线方式[4]。这使得传统火灾报警系统在布线方面有了新的突破，让系统对火灾的检测变的更加方便。把布线的繁琐变的简单起来，使得安装变的更加方便。这段时期，由于计算机没有普遍，使得对火灾检测报警系统的自动化程度不理想。
20世纪80年代中后期，在计算机技术快速发展的带动下，集成电路技术，传感器技术等得到了显著的进步[5]。计算机输入的模拟量能快速准确的确定火灾的大小。这很大程度上提高了系统的准确性、及时性和稳定性，在火灾检测与自
动报警控制系统发展史上具重要的意义。
1.3 课题的主要结构
课题主要针对商场火灾报警系统的软硬件与电路调试进行了设计。硬件包括，单片机、烟雾传感器、温度传感器和各电路模块。软件包括，采用C语言进行编程，利用Protues软件进行仿真。电路调试包括，通过硬件电路的制作过程对显示功能和报警功能进行调试与验证。该课题有五章内容具体包括：第一章，叙述了火灾报警技术的研究背景及意义，简单介绍火灾报警技术国内外研究现状与课题主要结构。
第二章，叙述了商场火灾的范围，及实施火灾报警所应需要的功能。简单说明了课题研究的总体设计方案。
第三章，叙述系统硬件电路的设计，介绍了单片机、温度传感器、烟雾传感器和数模转换芯片，并设计了各模块电路。
第四章，叙述商场火灾检测与自动报警控制系统的软件流程设计方案，并对程序进行仿真。
第五章，叙述系统的硬件制作及调试。通过对电路的通电试验，验证显示功能和报警功能的正确性与合理性。
2 商场火灾检测与自动报警控制系统的方案设计
2.1 设计的研究范围
该课题主要研究的场合为发生在商场中的火灾。此类火灾发生的速度比较快，在火势变大之前温度会发生变化，并伴随着烟雾等有害气体的产生。燃烧时表现为以下形式如图1所示：首先是产生燃烧气体，然后是烟雾，在氧气充足的条件下才能达到全部燃烧，产生火焰，发出可见光和不可见光，并散发出大量的热，使环境温度升高。起火过程中，起初和阴燃两个阶段所占的时间比较长，虽然产生大量的烟雾，但是环境温度不太高，若探测器就应该从此阶段开始进行探测，就可以火灾损失控制在最小限度。火焰燃烧后，迅速蔓延，产生大量的热使得环境温度升高，如果能将这时能够探测到有效地温度值，就可以比较及时地控制火灾[6]。
图1 起火过程曲线
由图可知系统需要精确的测量出空气中温度和烟雾浓度，并对采集的温度与浓度进行分析，根据采集到的信息显示出温度与浓度等级，判断是否需要发出声光报警。由于该课题设计主要应用于商场火灾的预防当中，因此设计的火灾报警系统应具有以下功能:
（1）当检测到商场中有一氧化碳气体、瓦斯气体、煤气、氟利昂（R11、R12）、乙醇等气体烟雾时，能发出声、光双重报警功能。
（2）当检测到商场温度环境出现异常(如温度较高)时，能发出声、光双重报警，以引起人们的注意，尽可能逃离火灾现场。
（3）当检测到商场烟雾和温度同时出现异常时，能发出声、光双重报警。
（4）当发现真的有火灾发生时，能手动发出声、光警报。
2.2 火灾检测与报警控制系统设计方案
一个完整的火灾报警系统，主要包含以下几个部分如图2所示：单片机控制模块，数据采集模块，声光报警模块[7]。该设计以单片机作为控制系统的核心，以传感器作为其测量装置，来实现火灾报警系统的设计。
图2 火灾检测与报警系统的结构框图
单片机控制模块
（1）该模块为单片机处理烟雾传感器与温度传感器采集到的信号进行分析与判断，当烟雾传感器与温度传感器收集到了信号时，经模数转换把收集到的模拟信号转换成数字信号，单片机判断现场是否发生火灾。
（2）数据采集模块
该模块为烟雾与温度传感器采集到商场中的烟雾浓度值和温度值，当商场发生火灾时，烟雾传感器接收烟雾信号把烟雾浓度产生的各种非电量参数（如烟、气体浓度等）转化成模拟量，然后再传送给模数转换器输入到单片机。数据采集模块是整个系统中不可或少的部件。
（3）声光报警模块
该模块为报警功能模块，当商场发生火灾时由该模块发出声音与亮光，达到警示人们的作用。
该设计可以对商场内外温度以及烟雾实时采集可检测，当所测温度或者烟雾浓度高于临界温度时自动报警。温度信号或者烟雾浓度信号采集电路将温度信号或者烟雾浓度信号以数字信号的形式送入单片机。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，是否大于或者等于某个预设值，即报警临界温度或者烟雾浓度。如果大于则启动报警电路发出报警声音和显示非正常状态，反之则为正常状态。
2.3 本章小结
本章主要介绍了商场火灾报警器系统的设计方案，并研究了商场火灾发生的特点，确定硬件控制模块与软件设计思路的的总体结构框架。
3 系统硬件电路设计
3.1 单片机模块电路
3.1.1 AT89C51单片机介绍
基于单片机的火灾检测与报警控制系统中，单片机是系统的核心部件就像人体的大脑一样，所以单片机的好坏决定系统的优劣。
本次设计采用AT89C51单片机，其拥有4K字节的程序存储器、只读存储器、128字节的随机存取存储器和高性能CMOS8位微处理器[8]。其中最为突出的是片内的4K字节程序存储器，这种存储器可以用电的方式瞬间擦除、改写程序，结合可反复擦写存储器与微处理器，使得开发成本能有效地降低，给用户在使用起来更加灵活方便。
单片机AT89C51内置有8位中央处理器和Flash存储单元，能根据程序的灵活性更好的控制各个模块。AT89C51单片机的引脚图如图3所示，共有40个引脚，在40个引脚中有32个对外部信号双向输入/输出端口，其中有2个外中断口和2个可编程定时计数器与2个全双工串行通信口[9]。
图3 AT89C51单片机的引脚图
AT89C51单片机的部分引脚介绍：
VCC：供电电压。
GND：接地。
RST：复位输入。
P0口：8位漏级开路双向I/O口。
P1口：提供上拉电阻的8位双向I/O口。
PSEN：外部程序存储器的选通信号。
EA/VPP：EA为外部程序存储器访问允许的控制端。
XTAL1：来自反向振荡器的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
3.1.2 单片机外围接口电路设计
（1）晶振电路
晶振电路就是单片机的时钟电路如图4所示，其中的高增益反相放大器是内部振荡器的核心。引脚XTAL1为放大器的输入端，引脚XTAL2为是该放大器的输出端。该放大器与反馈元件的片外石英晶体构成了自激振荡器[9]。在振荡电路中的外接石英晶体与电容C1、C2并联接在放大器的反馈回路中，一起构成晶振电路。
图4 AT89C51单片机的晶振电路
在振荡电路中电容C1、C2 的容量大小是决定响振荡频率的高低、起振的程度和温度测量的稳定性。所以电容的大小非常重要，这里采用石英晶体，它的电
容的容量大小范围为3010
pF pF
，非常适合电容值为30pF的选择[10]。
（2）复位电路
复位电路的基本功能就是把电路恢复到起始状态，单片机在工作前需要恢复到起始状态，使得CPU及系统各部件处于还未工作的初始状态。AT89C51单片机的REST引脚是连接复位信号的，复位命令从REST引脚到单片机芯片的触发器中的[11]。当系统正常工作时，且振荡器已经稳定后，如果REST引脚上的一个高电平并维持24个振荡周期以上，那么CPU就将发出响应使系统复位。
该设计采用的是手动按钮复位能更好的满足火灾报警系统的需要如图5所示，所谓手动按钮复位简单的就是，人为在复位输入端REST引脚输入到单片机芯片的触发器中上加入高电平，把连接REST端与电源VCC之间隔断。在需要复位时人为的按下按钮，则隔断电源VCC的+5V电平就会接通到REST引脚端，系统复位成功。
图5 AT89C51单片机的复位电路
3.2 A/D转换电路
3.2.1 ADC0832芯片的介绍
在系统中模数转换就是，将温度传感器与浓度传感器接受到的温度和浓度模拟量转换成离散的数字量的过程。ADC0832如图6是一种输入输出电平与TTL/CMOS相兼容的芯片[12]，它拥有8位分辨率和双通道A/D转换结构，其性能高，消耗低的优点。
图6 ADC0832引脚图
（1）主要特性
a.8位分辨率。
b.双通道A/D转换。
c.输入输出电平与TTL/CMOS相兼容。
d.5V电源供电时输入电压在0~5V之间。
e.工作频率为250KHZ，转换时间为32μS。
f.一般功耗仅为15mW。
g.8P、14P—DIP（双列直插）、PICC多种封装。
（2）内部结构
ADC0832芯片适合对普通的模拟量进行转换的要求。其芯片在工作供电时输入电压在0~5V之间，转换时间为32μS。具有双通道A/D转换，方便校验数据与收集数据以减少误差[13]。其输入端为DI数据，可方便实现通道功能的切换。（3）外部特性（引脚功能）
CS_：低电平连接。
CH0：模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。
CH1：模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。
DI：数据信号输入，选择通道控制。
DO：数据信号输出，转换数据输出。
CLK：芯片时钟输入。
Vcc：电源，单一+5V电源。
GND：地。
3.2.2 模数转换电路设计
模数转换电路就是，将温度传感器与浓度传感器采集到的温度和浓度的模拟量转换成数字量的过程。如图7所示模数转换电路其中收集到的零散模拟量无法被单片机直接识别，需要经过放大电路进行A/D模数转换[14]。再将传感器所检
测的模拟信号转化为数字信号输入到单片机。
图7 AD转换电路
3.3 烟雾传感器电路
3.3.1 烟雾传感器的介绍
火灾烟雾传感器在火灾报警系统中相当于人的鼻子一样，它是用来采集商场环境中的烟雾浓度。当商场发生火灾时，烟雾传感器接收烟雾信号把烟雾浓度产生的各种非电量参数（如烟、气体浓度等）转化成模拟量，然后再传送给模数转换器输入到单片机。烟雾传感器是整个系统中不可或少的部件。
（1）烟雾检测器的介绍
烟雾传感器是测量装置和控制系统的首要环节，目前常用的烟雾检测器有；具有放射性的离子式烟雾传感器、光电一体式的自动烟雾感应传感器、半导体型的气敏式烟雾传感器。其中，半导体型的气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。它主要结构是特殊材料的半导体，在遇到不同的气体或烟雾时其导电性会发生变化，根据这一特性能够检测商场中例如：一氧化碳气体、瓦斯气体、煤气、
氟利昂和乙醇等气体[15]。
根据商场火灾发生的特点，以及分析了离子式烟雾传感器、光电一体式的自动烟雾感应传感器和半导体型的气敏式烟雾传感器各个传感器特点。该设计采用气敏式烟雾探测器其性能更适合检测商场中发生的火灾。气敏式烟雾探测器中MQ-2气敏式烟雾传感器具有低功耗、普适性和高效性等优点。 （2）关于MQ-2特点
MQ-2烟雾传感器属于气敏式半导体，适用于烟雾、天然气、煤气、氢气、烷类气体、汽油、煤油、乙炔等的检测。这种传感器在较宽的浓度范围内对烟雾气体有良好的灵敏度，能够检测多种可燃性气体，十分适合应用在商场的烟雾报警器中。是一款便携式烟雾气体检测器，满足商场火灾发生的特点。 （3）烟雾检测器工作原理
MQ-2型烟雾传感器材料具有特殊性，其表面附有离子式的二氧化锡半导体。当这种半导体处与高温下时半导体中的二氧化锡会吸附空气中的氧气。在半导体表明形成氧的负离子，把半导体内的电子密度稀疏，使得电阻值变大。还有一种情况是当半导体与烟雾接触时，半导体表明会发生变法从而引起电导率的变化。MQ-2型烟雾传感器的灵敏性高，在接受到的浓度越大，半导体的导电率也会变大，则使电阻变小，传感器的模拟信号越清楚[16]。根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中存在的情况有关的信息，从而达到检测、监控、报警的功能。主要技术指标如表1：
表1 MQ-2的技术指标
3.3.2 烟雾传感器电路设计
烟雾检测采用的是MQ-2传感器，其传感器电路设计运用滤波电路使的有用频率信号可以通过，同时抑制无用频率，从而稳定输出清楚的烟雾浓度信号。在选择滤波电路时有，一阶滤波电路和二阶滤波器电路，其中一阶滤波电路过渡带较宽，可能会影响到数据的准确性。要想提早发现火灾，及时性是不可缺少的。
特点 技术指标
加热电压
回路电压 负载电阴 清洁空气中电阻
灵敏度 响应时间 恢复时间 元件功耗 检测范围 使用寿命
AC 或DC 5±0.2V 最大DC 24V 2KΩ ≤2000 KΩ
≥4(在1000ppmC4H10中)
≤10S ≤30S ≤0.7W
50—10000ppm
2年
为使滤波器的滤波特性接近理想特性和及时性，系统采用二阶滤波电路[17]，电路如图8所示。烟雾传感器电路先将两节RC 低同网络串联，再与反向电压跟随电路连接。这样就形成了烟雾调理电路的二阶低通滤波器。其中电路
891R R R K ===，890.1C C C F μ===。
图8 烟雾传感器电路
3.4 温度传感器电路
3.4.1 温度传感器的介绍
火灾烟雾传感器是火灾报警系统中类似于人的皮肤一样，能感受周围环境温度的变化。它的性能直接影响到控制系统能否正常工作，是整个系统中不可或少的部件，其功能是判断火灾温度的变化，当商场发生火灾时，温度传感器接收温度信号把温度产生的各种非电量参数转化成模拟量，然后再传送给单片机。 （1）温度检测器的介绍
目前常用的温度检测器有；定温型温度检测器、差温型温度检测器和差定温型温度检测器三种类型探测器。其中DS18B20作为测温电路的温度传感器。它在具有测量精度准、模数转换时间短、数据传输距离快、制作成本低、温度分辨率高等方面的优点，相比于其他温度传感器更加适合商场火灾检测中。 （2）DS18B20温度检测器特点
a .电压范围：3.0～5.5V 。
b .接口方式：单线。 c.组网功能：支持多点组网。 d .元件结构：集成式。
e.测范围：－55℃～+125℃。
f.分辨率：9～12位。
g.输出方式：一线总线。
h.负压特性：短接不会烧毁。
（3）DS18B20的内部结构
DS18B20温度传感器如图9所示主要由：64位ROM、高速缓冲存储器、CRC 生成器、温度敏感器件、温触发器及配置寄存器等部件组成[18]。
图9 DS18B20数字温度传感器引脚图
DS18B20的引脚说明如下：
GND:接地。
DQ：数据I/O。
VDD:电源。
3.4.2 温度传感器电路设计
DS18B20温度传感器工作原理为：当温度系数晶振的振荡频率受到影响时，即温度传感器接受到温度模拟信号时。DS18B20温度传感器会产生固定频率，这种频率脉冲信号输入到单片机计数器，计数器把这个信号记录下来。在设定寄存器的数值为50℃为一个基数值，计数器和晶振脉冲信号进行对比相减直到计数器设定值为0时，温度寄存器相反值将往上加1。那么计数器对信号将重新设定。设定好的计数器会对温度系数产生的脉冲信号进行计数，循环计数使计数器读取的数值为0时，停止循环，输出数据如图10所示温度感应电路[19]。如此工作即为温度传感器测得的温度。
图10 温度感应电路
3.5 按键控制电路
按键控制电路设计了四个按键，设置键、加键、减键、紧急报警键如图11所示。其中设置键为功能为设定数值（浓度和温度）预置值，当超过时马上报警。加、减键为设置键提供数值的加减值用。紧急报警键为当人们发现有火灾的发生时，按下紧急报警键，蜂鸣器和灯光进行报警以提醒有火灾发生。
图11 按键控制电路
3.6 声光报警电路
声光报警为系统的显示模块如图12所示，蜂鸣器与发光二极管并联在电路中，当单片机给出报警信号时，则声光报警电路为低电平，蜂鸣器发出响声，发光二极管灯亮，当单片机没有给出信号时声光报警电路为高电平。
图12 声光报警电路
3.7 本章小结
本章主要介绍了系统硬件电路模块的设计，包括单片机电路、A\D转化电路、烟雾传感器电路、温度传感器电路、和按键控制电路与声光报警电路。对单片机采用了AT89C51芯片，温度传感器采用了DS18B20器件，烟雾传感器采用了MQ-2器件，对转换电路采用了ADC0832芯片。并对它们的硬件选择和电路设计进行详细的介绍，以实现对火灾的检测与自动控制报警功能。
4 系统软件流程设计
4.1 软件开发环境
软件程序设计是系统的思想，它决定了系统的运作方式。程序采用C 语言编辑，其结构由函数组成，便于模块式的程序设计。程序结构可分为主程序和子程序，能对复杂的数据和在线编辑可以轻松的处理。
4.2 主程序流程图
火灾报警控制程序流程是对AT89C51芯片进行编辑，其主要工作为：控制外围电路与A/D 模数转换进行逻辑判断，达到指示显示声光报警电路的状态等。这些是火灾报警系统的全部表现，体现了系统的自动化性[20]。
为了体现系统的自动化与智能化，该设计的软件程序编程采用了模块化的设计方法如图13所示。系统由多个模块的子程序组成。使得主程序结构清晰，有理有条，层次分明，方便扩展功能。主程序中的子程序包括；主程序初始化子程序、温度数据采集子程序、浓度数据采集子程序、火灾判断子程序和报警显示子程序等。
图13 主程序流程图
否
是 复位
报警判
断 开始
初始化
温度浓度信号采集 正常
火灾报警
家庭环境监测系统 ——火灾监测系统课程设计实验报告 一课程设计的目的 本次课程设计的目的有：1 锻炼学生独立进行单片机系统设计的能力，通过从硬件到软件，从模块采购到整个系统的调试这些过程，让学生能够较为真实的体会到单片机系统的研发设计过程，为今后学生进行更为复杂的系统研发打下一定的基础。2 培养学生从实际生活中发现问题并且解决问题的能力，是学生的思想不再局限于课本的理论，让学生能够真正的去现实生活中去寻找问题，并运用自己学过的知识去解决问题，开阔眼界，为将来走上工作岗位提供必要的知识。二课程设计的内容 本次课程设计目的是设计一个家庭火灾报警系统，本方案设计的消防报警和联动控制系统基于51单片机控制的，由多种火灾探测器联合进行检测报警的系统。该系统是生命财产安全的忠实卫士和智能大厦的保卫者，它可以避免由于火灾而造成的巨大经济损失，在火灾初期就可以人为地预防由于火灾造成的一些不必要的损失，使生命财产受到安全的保护。它广泛用于生命安全，紧急信号，防爆防火等各类场所。可保证该系统在未来数年内保持世界领先水平。 一套先进可靠的火灾报警系统可以有效的避免或降低由于火灾而引起的生命财产损失。同时几乎为零的误报率，运行的极其安全稳定，先进的可再生功能也可减少大厦的物业管理工作。本方案即是针对本项目的特点而设计的。 1 火灾报警系统简介 1.1火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和火焰辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并及时发出报警信号。 火灾自动报警系统的组成形式多种多样，它的发展目前可分为三个阶段 1 多线制开关量式火灾探测报警系统。这是第一代产品，目前国内极少数厂家生产外，它基本上已处于被淘汰状态。 2 总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统。这是第二代产品，尤其式二总线制开关量式探测报警系统目前正被大量使用。
本 科毕业设计 （自然科学） 题 目：火灾报警系统的设计（偏硬） Hebei Normal University of Science & Technology 专业：电气工程及其自动化 学号：93110070121
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：
独创声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。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。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二〇一〇年九月二十日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名: 二〇一〇年九月二十日
毕业设计论文 水温自动控制系统 钟野 院系：电子信息工程学系 专业：电气自动化技术 班级： 学号： 指导教师： 职称（或学位）： 2011年5 月
目录 1 引言 (2) 2 方案设计 (2) 2.1 总体系统的设计思路 (2) 2.2 部分外围系统的设计思路 (3) 3 硬件电路设计 (3) 3.1 单片机最小系统的设计 (3) 3.2 温度检测电路的设计与论证 (4) 3.3 显示功能电路的设计与论证 (5) 3.4 温度报警提示功能电路的设计与论证 (5) 3.5 外围电路控制设计 (6) 3.6 扩展部分方案设计 (7) 4 软件设计 (7) 4.1 控制主程序设计 (7) 4.2 温度设置程序设计 (8) 4.3 上下限报警程序设计 (8) 5 结论 (9) 结束语 (9) 致谢 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................................................................... 错误！未定义书签。
水温自动控制系统 钟野 （XXXX电子信息工程学系指导教师：CXJ） 摘要：本文设计主要是采用A T89C51单片机为控制核心、以温度传感器（DS18B20）为温度采集元件, 外加温度设置电路、温度采集电路、显示电路、报警电路和加热电路来实现对水温的显示同时自动检测及线性化处理,其误差小于±0.5℃。本文重点介绍硬件设计方案的论证和选择，以及各部分功能控制的软件的设计。本次设计的目标在于：由单片机来实现水温的自动检测及自动控制，实现设备的智能化。 关键词：单片机;温度传感器;自动控制 Abstract: This paper is designed AT89C51 microcontroller as control core and temperature sensor DS18B20) for (temperature gathering element, plus the temperature setting circuit, temperature gathering electriccircuit, display circuit, alarm circuit and heating circuit to achieve water temperature display while automatically detecting and linearization, its error is less than 0.5 + ℃. This paper mainly introduces the hardware design argumentation and choice, and some functional control software design. This design goal is: by single-chip microcomputer to realize the automatic detection and automatic temperature control, realize the intellectualized equipment. Keywords: Microcontroller; Temperature sensors; Automatic control
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
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此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文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实 验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归 属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同 意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论 文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如 果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人 毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名 单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规 定，同意如下各项内容： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位 论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保 存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或 者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论 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学校有关数据库和收录到《中国学位论文全 文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复 制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 专业：电气工程及其自动化 学号：93110070121
北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制
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
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。
火灾报警系统设计方案 第一章绪论 1.1本课题研究背景 随着我们社会的不断发展，人们的生活、工作以及我们居住的环境愈来愈相对的集中，火灾发生的可能性也变得日益突出，火灾给人们所造成的损失和危害也越来越不可忽视，对广大人民群众的生命财产安全造成了很大的威胁。世界上很多国家都致力于各种各样的火灾报警系统的研究和实验，人们更加重视对火灾发生的及时发现与报警。2011年，我国公安部消防局公布了当年的全国火灾情况，全国共接到报火灾一共125402起，死亡人数一共1106人，受伤人数有572人，直接造成的财产经济损失有18.8亿元。其中，尤其是在节日期间，燃放烟花原因所造成的火灾有所增多，还有建设施工的工地、以及小作坊和小商店等场所火灾发生的数量较多，同时由于用电用火所引起的火灾，在火灾发生总量上仍然占据了比较大的比重。 统计数据显示，全国较大火灾共接报76起，死亡281人，受伤54人，直接财产损失8468.2万元，与2010年相比，死亡人数增加3.3%。全国公司厂房所发生的火灾6779起；居民住宅一共发生了火灾有48548起；而用作仓储场所引起的火灾一共5463起，人口比较集中的场所所发生火灾12471起，因为交通工具事故所造成的火灾13049起；易燃易爆地方事故所发生的火灾407起；城乡火灾总量下降。全国农村一共发生了火灾38469起，死亡349人，受伤154人，造成直接财产损失有39301.3万元。而城市已共引发火灾有43171起，死亡331人，受伤196人，造成的直接财产损失有55330万元；从以上统计数据可以看出，我国火灾情况不容乐观，因此，传统的火灾报警系统已经越来越不适应当今火灾发生的复杂情况了，而传统的火灾报警系统多采用RS-485总线作为通信方式，通信可靠性比较差。所以现在各国更加注重，更加智能、高效、可靠的型、火灾报警控制系统的开发。现代智能高效的火灾报警系统是一个将信号的检测、传输以及控制集于一体的控制系统, 指引了当今智能火灾报警系统的发展方向[1]。
论文题目:温度自动控制系统的设计
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
火灾自动报警系统案 ●本系统采用控制中心型智能消防报警系统，具有火灾报警、联动控制等功能。系统包括以下容： 手动报警按钮、感烟探测器、感温探测器、警铃和水流指示器等报警装置，系统同时监视消火 栓按钮、报警阀、压力开关、水流指示器及信号阀等的动作信号。 ●为了便于控制和管理，所有消防信号将显示于总控制屏上，以便一旦发生火灾时，可迅速报告 消防局。 ●消防总控制室有以下设备：消防系统主机（工作站）、火灾视屏显示屏（LED）、火灾自动报警系 统总控制屏、消防联动控制盘、消防专用主机、应急电源配电盘和UPS电源、消防系统运行记 录打印机等。消防控制室可监听所有消防电源设备的状态。另外，消防总控制室设置一部直拨 消防单位的外线，并同时提供与消防插匹配的手提。 （1）火灾报警系统保护目标 ●快速火灾探测 ●准确定位火灾地点 ●及时发出火灾报警信号 ●警示相关人员以实现： ●快速疏散建筑物人群 ●通知相关部门采取救援措施 ●指示相关消防设备动作以实现： ●自动启动消防泵、喷淋泵等水系统灭火设备 ●联动火灾隔断手段如关闭防火卷帘门和防火阀等 ●开启排烟风机、正压风机等防排烟设备 ●开启应急广播、应急照明和疏散指示系统 （2）系统设计原则 ●系统应符合中国有关法律法规，符合消防管理条例和标准。 ●遵照安全第一、预防为主的原则，火灾自动报警系统应格保证设备可靠性和系统可靠性，避免 误报。 ●系统应具有先进性和适用性：系统的技术性能和质量指标均达到国际先进水平，且在安装调试、 软件编程和操作使用各面均简便易行，并适合建筑特点，达到最佳的性能价格比。 ●在系统设计时应明确与建筑设备监控系统、安防系统之间的接口界面，且系统的各项技术规均 符合相应要求。 ●在设计火灾自动报警系统时应预留该系统与综合信息共享管理系统之间信息数据交换接口，系 统的各项技术规均符合相应要求。 ●在系统设计时应尽量优化设备配置，考虑了整个建筑全系统的统筹配置，避免设备的重复购置 和管线的混乱局面。 在系统设计时应保留足够的冗余度：探测点与控制点的容量上及回路卡的设置上均应保留不少于20％的扩展余地。报警系统施工主要程序：
城市职业学院 火灾消防报警系统设计方案 设计人员：黄建恒- 设计日期： 2015年 12 月29日
火灾消防报警系统说明 消防自控系统产业的形成是在八十年代中期，由于经济发展，新的建筑物日见增多，并且社会各方面对预防和消除火情十分重视，这样就产生了需求拉动。经过短时间的混乱后，由于国家主管部门的适时介入，有力地整合、规了市场，使本产业在有规可循、有法可依的基础上健康成长。 消防报警系统又称火灾报警系统，消防自动报警系统。由火灾报警主机、火灾特征或火灾早期特征传感器、人工火灾报警设备、输出控制设备组成。传感器完成对火灾特征或火灾早期特征的探测，并将相关信号传送到火灾报警主机。报警主机完成对信号的显示、记录，并完成相应的输出控制。火灾自动报警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。
1.项目概况 本项目设计的是城市职业学院教学楼、食堂、学生宿舍（男、女寝）的消防报警系统。通过对学校消防报警系统的勘察，我们了解了学校消防系统的布局，例如，学校在教学楼各层都按放有消防报警设备（灭火器、消防提示（导向）、声光报警器、感烟、感温探测器、火灾指示灯等），但是根据学校的情况，我们的学校面积比较小，学生人数很多，有时候放学下楼时就特别的拥挤，有的楼层消防设备就不足。所以对于本系统的设计，例如我们在系统设计中增加了消防广播报警系统和导向指示牌。 2设计依据 区域报警系统的设计，应符合下列要求：一个报警区域宜设置一台区域火灾报警控制器或一台火灾报警控制器，系统中区域火灾报警控制器或火灾报警控制器不应超过两台；区域火灾报警控制器或火灾报警控制器应设置在有人值班的房间或场所；系统中可设置消防联动控制设备；当用一台区域火灾报警控制器或一台火灾报警控制器警戒多个楼层时，应在每个楼层的楼梯口或消防电梯前室等明显部位，设置识别着火楼层的灯光显示装置；区域火灾报警控制器或火灾报警控制器安装在墙上时，其底边距地面高度宜为1.3～1.5m，其靠近门轴的侧面距墙不应小于0.5m，正面操作距离不应小于1.2m。 系统设计的国家标准、行业规 ●《安全防视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T 28181）●《安全防工程技术规》（GB 50348-2004） ●《安全防工程程序与要求》（GA/T75-94） ●《安全防系统验收规则》（GA308-2001） ●《安全防系统通用图形符号》（GA/T74-2000） ●《安全防系统》（DB33/T334-2001） ●《安全防工程技术规》（GB50348－2004） ●《安全防系统验收规则》（GA308－2001） ●《安全防工程程序与要求》（GA/T75－94） ●EIA/TIA568A，EIA/TIA569A 国际电子工业协会通信线缆、通讯路径和空间 标准
目录 摘要…………………………………………………………………第1章任务要求和方案设计…………………………………… 1.1 任务要求……………………………………………………… 2.1 总体方案确定及元件选择…………………………………….. 2.1.1 总体设计框图……………………………………………… 2.1.2 控制方案确定………………………………...…………… 2.1.3 系统组成……………………………………………… 2.1.4 单片机系统……………………………………….. 2.1.15 D/A转换........................................................................... 2.1.5 晶闸管控制………………………………………... 2.1.6 传感器……………………………………………… 2.1.7 信号放大电路………………………………………. 2.1.8 A/D转换……………………………………………. 2.1.9 设定温度及显示……………………………………. 第2章系统硬件设计……………………….…………………2.1 系统硬件框图……………………………………………2.2 系统组成部分之间接线分析…………………………… 第3章系统软件设计…………………………………………. 3.1程序流程图..…………………………………..…………… 第4章参数计算……………………………..………………... 4.1 系统各模块设计及参数计算 4.1.1、温度采集部分及转换部分
4.1.2、传感器输出信号放大电路部分:........................... 4.1.3、模数转换电路部分:............................ 4.1.4、ADC0804芯片外围电路的设计：....................... 4.1.5、数值处理部分及显示部分:............................. 4.1.6、PID算法的介绍....................................: 4.1.7、A/D转换模块.......................................... 4.1.7、A/D转换模块................................... 4.1.8 单片机基本系统调试............................... 4 .1. 9 注意事项：................................................................ 第5章测试方法和测试结果 5.1 系统测试仪器及设备 5.2 测试方法 5.3 测试结果 结束语........................................... 参考文献.…………………………………….……….……………
学号 天津城建大学 毕业设计开题报告 火灾自动报警与消防控制系统 学生姓名 专业名称 电气工程及其自动化 指导教师 控制与机械工程学院 2014 年4 月18日 毕业设计开题报告 题目名称：火灾自动报警与消防控制系统 1.课题背景（所选课题的来源、开发目的和意义，国内外现状） 本课题来源于智能家居中的消防与安防系统，消防与安防是智能家居的重要组成部分，消防部分承担着火灾发生时自动报警并开启消防喷头、语音报警、疏散引导等功能，安防部分承担着家庭防盗、室内外环境危害检测及报警等功能。 开发目的：能够及时监测到环境中有无火灾，火灾一旦发生将实现声光报警，并自动打电话给户主提示家中有火灾隐患，同时打开消防设施等采取有效措施控制火情的发展，将火灾消灭在萌芽状态，以确保人身财产安全，最大限度地减少损失。安防部分为当有人从窗户进入时发短信给户主并自动报警，室内有害气体超标检测及燃气泄露报警。 意义：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。 国内外现状：随着社会的进步以及人们生活水平的提高，人们对于家居环境的要求也不再只是简单的物质空间，更为关注的是一个高度安全、舒适以及美观方便的居住环境，也即是当下最为热门的智能家居。由于智能家居系统还缺乏统一明确的国际标准，许多公司开发出的
产品都是基于自己组建的网络和信息交换协议，很多产品是针对特定的组网环境开发的，部分核心技术没有对外公布，技术复杂，直接导致了使用范围的局限性。再者，缺乏对应的第三方产品，各个接入设备之间不能兼容，互操作性差，不利于产品的扩充，因而进一步局限了产品的发展。再加上，有的系统成本过高，严重影响了产品的普及。因此设计一个符合国家国情和规范的集远程控制和本地控制为一体的智能家居控制系统是非常具有现实意义的，且势在必行。 开发设计的基本内容及预期设计效果 目标：通过HT66FU50单片机为核心，可以实现火灾现场声光报警、电话报警，安防报警等功能。是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的火灾报警器，具有一定的实用价值。 内容：对该检测系统与报警系统进行整体功能分析，分模块来实现其各个部分的功能，对其所选择的主要芯片作简单介绍，动手制作产品，包括硬件电路的设计，PCB的制作，手工焊接与调试，软件程序的编写，硬件与软件的联合调试。 预期设计效果：烟感器能够24小时监测环境中有无烟雾气体，一旦监测到烟雾将发出声光报警，并自动打电话给主人提示家中有火灾隐患，同时打开消防设施，当有人从窗户进入时发短信给户主并自动报警，室内有害气体超标检测及燃气泄露报警。 3.开发设计方案（拟采用的设计思想、设计方案及开发工具介绍） 设计思路和设计方案：本次毕业设计将选用HT66FU50的单片机做为主控芯片，该芯片是一款A/D 型具有8 位高性能精简指令集的Flash 单片机。其Flash 存储器可多次编程的特性给我们提供了极大的方便。存储器方面，还包含了一个RAM 数据存储器和一个可用于存储序号、校准数据等非易失性数据的EEPROM 存储器。本单片机有一个全双工的异步串行口，8路AD转换，PWM输出，定时器，外部中断等重要功能；用TC35作为远程通信模块，此模块可通过单片机串行口发送的命令控制其给指定的手机发送短信和拨打电话。当烟感器检测到烟雾时发出电平跳变信号，单片机检测到信号后产生中断，进入中断服务子程序，将执行报警命令和拨打电话命令程序；当红外传感器检测到有人从窗户进入时输出高电平，传输到单片机I/O口，单片机产生相应的响应，现场报警的同时给远程手机发送短信提示；使用有毒气体检测传感器，可以检测到室内有害气体如甲醛、一氧化碳、甲烷等的含量，并做出上限报警，利用单片机和TC35模块进行远程通知。 开发工具：采用Protel DXP2004进行硬件电路原理图设计和PCB的制作，HT-IDE3000进行软件程序的开发，并与HOPE3000forEIC300联合仿真器在线仿真和程序烧写。 设计进度安排 2014.4.1——2014.4.5：查找资料、搜集相关素材 2014.4.5——2014.4.10：完成需求分析 2014.4.10——2014.4.15：完成概要设计 2014.4.15——2014.4.20：完成硬件电路设计 2014.4.20——2014.4.25：硬件电路的制作、模块测试与连接 2014.4.25——2014.5.20：程序的编写与调试 2014.5.20——2014.6.1：整理资料、撰写毕业论文 参考文献 [1] 王钊.智能型火灾报警系统的设计与研究：西安理工大学，2009. [2] 孙健. 基于ARM7的电气火灾自动报警控制器研制：浙江大学，2007. [3] 雍静,李北海，杨岳.建筑智能化技术〔M〕.北京:科学出版社，2008. [4] 王忠民, 郝静, 张瑜.基于单片机的语音数字联网火灾报警器设计.西安邮电学院. [5] S.M.Lo，C.M.Zhao，M.Liu，A .Coping. A simulation model for studying the implementation
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
毕业设计用纸
摘要
随着科技的发展，时代的进步，高楼大厦才能追上人类的脚步，伴随着家庭用火、用电量 的增加，所以火灾出现的可能性在持续加大，全国各地几乎每天都有不同情况的火灾在发 生，也正是因为这个原因，用来警示火灾的火灾报警器的地位越来越重要，在各种建筑内 被广泛使用。 该论文的主要研究对象为无线且具备多种功能的火灾报警器，该报警器使用的是利用气体 的传感器 MQ - 2、 ADC0832模数转换器以及温度传感器（型号为 DS18B20 ） ，以及用 STC89C51 作为主要核心进行控制的组件等来使基础功能得以实现。一旦在室内的温度， 或者是一定体积内的燃烧后产生的气体的浓度达到了传感器能够感知的临界值时，火灾警 示器就会通过声音和警示灯来提示可能发生火灾险情，让处于建筑物的人们能够及时逃生。
关键词：气体传感器 MQ-2；火灾报警；51 单片机；智能控制；DS18B20
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毕业设计用纸
ABSTRACT
With the development of science and technology, the progress of The Times, high-rise buildings to catch up with the pace of the human race,Along with the family in the fire, the increase of electricity consumption, and thus the fire frequency is higher and higher, almost all the fire in different regions, Fire alarm and therefore is widely applied to various occasions for warning of fire.This topic research the multi-function wireless fire alarm the STC89C51 as the core controller, using gas sensor MQ - 2, ADC0832 and DS18B20 temperature sensor to realize the basic functions.Through these sensors, when the concentration of combustible gas in the environment or indoor temperature changes, such as system have a corresponding light and sound alarm signals, to prompt the process of fire, let people to save his life.With the development of science and technology, the progress of The Times, high-rise buildings to catch up with the pace of the human race. Key words:MQ-2 gas sensor; fire alarm; MCU51; intelligent control；DS18B20
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自动控制原理及系统仿 真课程设计 学号：1030620227 姓名：李斌 指导老师：胡开明 学院：机械与电子工程学院
2013年11月
目录 一、设计要求 (1) 二、设计报告的要求 (1) 三、题目及要求 (1) （一）自动控制仿真训练 (1) （二）控制方法训练 (19) （三）控制系统的设计 (23) 四、心得体会 (27) 五、参考文献 (28)
自动控制原理及系统仿真课程设计 一：设计要求： 1、 完成给定题目中，要求完成题目的仿真调试，给出仿真程序和图形。 2、 自觉按规定时间进入实验室，做到不迟到，不早退，因事要请假。严格遵守实验室各项规章制度，实验期间保持实验室安静，不得大声喧哗，不得围坐在一起谈与课程设计无关的空话，若违规，则酌情扣分。 3、 课程设计是考查动手能力的基本平台，要求独立设计操作，指导老师只检查运行结果，原则上不对中途故障进行排查。 4、 加大考查力度，每个时间段均进行考勤，计入考勤分数，按照运行的要求给出操作分数。每个人均要全程参与设计，若有1/3时间不到或没有任何运行结果，视为不合格。 二：设计报告的要求： 1.理论分析与设计 2.题目的仿真调试，包括源程序和仿真图形。 3.设计中的心得体会及建议。 三：题目及要求 一）自动控制仿真训练 1.已知两个传递函数分别为：s s x G s x G +=+= 22132)(,131)(
①在MATLAB中分别用传递函数、零极点、和状态空间法表示； MATLAB代码： num=[1] den=[3 1] G=tf(num,den) [E F]=zero(G) [A B C D]=tf2ss(num,den) num=[2] den=[3 1 0] G=tf(num,den) [E F]=zero(G) [A B C D]=tf2ss(num,den) 仿真结果： num =2 den =3 1 0 Transfer function: 2 --------- 3 s^2 + s
学号：14113500504 毕业设计(论文) 题目:智能火灾报警检测系统设计 作者王志荣届别 2015届 院别机械工程学院专业机械电子工程指导教师周红波职称讲师 完成时间2012年5月20日
摘要 智能火灾报警检测系统主要由火灾探测部分、声光报警子系统、消防灭火联动子系统组成。消防联动系统包括自动喷淋灭火系统、防火卷帘门系统、防排烟系统，三个系统由三相异步电机传动动力。我们将楼宇空间划分不同报警区域，以便准确发现火灾，在报警区域内，探测器探测其周围温度、烟的浓度，经PLC控制器传送给声光报警子系统，发出报警光和声音，同时消防联动灭火系统经PLC 控制器延时启动来灭火。在延迟期内可以启动系统复位按钮，终止火灾报警系统响应，这样可以避免误报导致灭火系统因启动产生的后果。为了提高报警精度和及时灭火的能力，安装了手动报警按钮、抽水泵、供水泵。 关键词：火灾报警系统；探测器； PLC
Abstract Intelligent fire alarm detection system consists of fire detection part, sound and light alarm subsystems, fire fighting linkage subsystems. Fire linkage system includes an automatic sprinkler system, fire shutter door systems, smoke control system. Three-phase asynchronous motors deliver power to the three systems. In order to pinpoint the fire, we will be divide building space into different alarm zones in the alarm zone. the detector detects the surrounding temperature, the concentration of smoke. The PLC controller transmit it to the sound and light alarm subsystems, while fire linkage system by PLC controller delayed start to eliminate the fire. To avoid false alarms leading to consequences due to starting fire extinguishing system. During the delay, we can initiate reset button of system to terminate fire alarm system response. In order to improve the accuracy of the fire alarm and the ability to eliminate fire, we have installed a manual alarm button and water-pump. Keyword s: The fire alarm system; Probe; PLC