November, 12, 2010
Users Manual
Electrolytic Type Smoke Sensor NIS-02C
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1. General
Electrolytic type smoke sensor NIS-02C is a newly developed smoke sensor, when the designated DC power is applied between both electrodes, the output signal varies since it is sensitive to smoke generated in the event of fire, cigarette smoke and dust. Since the current consumption is exceedingly low (order of pA), it can be driven by battery, and then it is widely available for fire alarm. The following are the features of NIS-02C.
1) Features;
* The extremely small power consumption enables to operation by battery for
several years.
* Simple structure and less expensive than photo-electric type smoke sensors.
* Output is not dependent on colors of smoke.
* Superior durability to photo-electric type smoke sensors.
2) Applications;
* Fire alarms * Air purifiers * Dust counters
3) Maximum ratings;
* Supply voltage DC 24V
* Temp. & humidity in operation Temperature -20 ~ +70degree C
Humidity Less than 95% RH * Temp. & humidity in storage Temperature -25 ~ +80 degree C
Humidity Less than 95% RH
4) Recommended ratings;
* Supply voltage DC 9V
* Current consumption 7 +/- 2 pA (When 9V is supplied)
* Output in clean air(Tentative) 5.6 +/-0.4 V (25 degree C, 60% RH)
* Smoke sensitivity 0.6 +/- 0.1 V (2%/foot, according to UL217)
* Temp. & humidity in operation Temperature -10 ~ +60 degree C
Humidity Less than 95% RH * Temp. & humidity in storage Temperature -10 ~ +70 degree C
Humidity Less than 95% RH
5) Structure, dimensions, & weight
* Structure As per drawing on next page.
* Dimensions As per drawing on next page.
* Weight Approx. 12.0g
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2. Structure
The following is the structure of NIS －02C
12
3
5
17±0.5
M N O E
O T 74k B q
.241
-m A NIS-02C
42±0.5
35.5±2.
5±1
4
11
.5±1.0
18.5±1.0
45?
45?
6
4±1
5±12.3±0.5
0.3±0.1
0.5±0.1
Fig. 1 Structure of NIS －02C
If the designated voltage (normally 9V) is applied between G and B in the above figure, designated output signal 5.0 – 6.0V, is generated at potential electrode E and GND., and this signal decreases in case that smoke particles exist according to smoke concentration. As it is not a photoelectric type, it is dependent on smoke concentration but independent on smoke variation.
NIS-02C is 2 space type, and PBT resin is employed for plastic base material in order to be resistive to heat and solvent. Additionally, stainless steel is used in all metal parts, and it exhibits excellent durability to rigorous corrosion test which is specified in UL standard.
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3. Basic features
1) Smoke sensitivity characteristic
Fig. 2 shows the sensitivity characteristic to smoke density. The data was obtained using exclusive testing equipment and smoke generated by burning a filter paper. Details of the testing equipment appears later in
this brochure.
Fig. 2 Smoke sensitivity of NIS-02C
2) Temperature dependency
Fig. 3 shows temperature dependency characteristic of NIS-02C. All pieces retain this output tendency in the temperature range of 0 ~ 50 degree C, and individual differences are negligible. It is possible to compensate the temperature dependency with a thermistor if necessary. However a
thermistor is usually not required for fire alarm systems.
Fig. 3 Temperature dependence of NIS-02C
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(Relative humidity : 60%)
3) Humidity dependency
Fig. 4 shows humidity dependence characteristic of NIS-02C at 25 degree C.
It may slightly fluctuate in a higher temperature range, but is negligible.
Fig.4 Humidity dependence of NIS-02C
(Temperature : 25 degree C)
4) Wind dependency
Fig. 5 shows wind dependency characteristic of NIS-02C up to 3.5m/sec. of air velocity. As the generated ionic pairs are flown by wind, slight influence cannot be helped. However, it does not create a serious problem in practical applications.
0246
8012
3Wind Velocity (m/s)
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Fig. 5 Wind velocity dependency of NIS-02C
4. Durability
The following durability tests were carried out to confirm that the output and sensitivity characteristics were equivalent * to the ones before tests.
carried out.
** There was no sympathetic vibration point.
5. How to use NIS-02C
Because of the tiny power consumption, this sensor can be operated by a battery for several years. However the impedance is very high (about 1012ohm) and an exclusive IC (available on the market) should be required. As NIS-02C may be easily affected by electrical noises from the outside, it is recommended to shield the sensor, especially on connection point of the lead wire and input terminal of the IC. Usually this connection point is supported with a teflon post or connection is made in air with a teflon coated wire not to touch to a PCB. The following is a specimen of circuit for smoke detectors using an exclusive IC. Regarding this IC, Allegro 5348, 5368 and 5367 are also available except MC14466 in the circuit described below.
1) The following is a recommended circuit using NIS －02C
0.1μF
1M Ω1M Ω
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Fig. 6 Recommended circuit using NIS-02C
2) Application methods
DC 9V is applied to INPUT and GND terminals. As this sensor does not have a heater, monitoring can be done just after energized. A tester or a recorder is to be connected to GND and V terminals to obtain output signal. The "T" in the drawing is a button to check a battery life, "S" is the upper chamber (to let smoke in) of the sensor, and "C" is the lower chamber of the sensor. The alarm level can be calibrated by the V/R monitoring the voltage between GND and A terminals. Detailed description is written in the following page of this brochure.
6. Evaluation on NIS-02C
A sample unit to be evaluated is made according to the recommended circuit shown on the previous page.
1) Testing equipment
The following is the testing equipment we use in our labs.
Fig. 7 Testing equipment
R emarks: a) Test chamber
The test chamber is to be made of wood or metal. In case of a metallic chamber, inside walls are to be painted black (to prevent reflection) so that a photoelectric type smoke densitometer can be used. In order to obtain even dispersion of smoke in the chamber, a fan for agitation and honeycomb layers are to be provided inside the chamber. It is recommended to use a chamber of the above size. For further information, please refer to UL-217 standard.
b) Agitation of smoke
Volume; approx. 430 litters
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In order to get even dispersion of smoke in the chamber, two fans are to be equipped as shown above and air velocity is to be controlled about 0.2m/sec.
Higher air velocity may cause inaccurate output signals because of the wind dependency of the sensor. Too lower air velocity may cause uneven dispersion of smoke that may result inaccurate measurement.
c) Ventilation of smoke
Special ventilation system is usually not required to let smoke out of chamber after tests.
d) Kind of smoke
Generally cotton yarns are burnt to generate gray smoke that is specified in UL-217.
2) Adjustment of smoke concentration
Smoke concentration is adjusted by the time of burning cotton yarns, but actual concentration is to be measured by a photoelectric type smoke densitometer. UL-217 specified also black smoke obtained by burning gasoline, but it may be too dangerous to conduct experiments with black smoke in your labs. An experiment with black smoke is usually not carried out in private labs.
3) Calibration of alarm point
The following explanation is for calibration of smoke detectors for fire alarm systems. Output range of NIS-02A in clean air is 5.6+/- 0.4V, but the smoke sensitivity is within 0.6 +/- 0.1V/2%/foot. Therefore it is recommended to set an alarm point at around 0.6V lower than the output in air. Calibration is made by adjusting the V/R, but the alarm point set as above is equivalent to the smoke concentration of 2%/foot. This unit of smoke concentration represents the dimming out ratio of light when measured using a photoelectric densitometer. The above alarm level means that 2% of light is absorbed (dimmed out) by smoke particles when measured at a distance of 1 foot (30cm). In most of the smoke detectors, the alarm point is set at around 2%/foot.
4) Measurement
a) Smoke densitometer
* Photoelectric type smoke densitometers available on the market have
units in %/m, but different results would be obtained depending on
color and particle size of smoke. This type of densitometers does not
need a warning up period.
* Particle counters available on the market count particle of smoke and
the provided unit is particles/m3. This type of equipment is not used
for experiments because the light dimming out ratio cannot be
obtained.
b) Measurement
* A sample unit to be measured is set in the test chamber.
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* Fans are operated, and DC 9V is supplied to the test sample. Voltage
is supplied by either batteries or voltage stabilizer.
* Monitoring the output voltage, burning cotton yarns are put into the
test chamber.
* Smoke concentration is monitored and the cotton yarns are taken out
of the test chamber when it reaches at 2%/foot.
c) Ventilation
* After a test is completed, the door of the test chamber is opened and
smoke is naturally ventilated by fans.
d) Judgment
* It is confirmed that the output in clean air is within 5.6 +/- 0.4V, and
output variation in smoke of 2%/foot (delta V) is within 0.6V +/- 0.1V.
5) Remarks
a) Keep away from moisture to prevent dew condensation.
b) During storage, take measures of anti-static-electricity.
c) Do not frequently touch the teflon-shield lead wire of the sensor.
d) Do not block the smoke inlet opening of the sensor upon calibration.
e) Use an electrometer with impedance of more than 1014ohm and the
recommended circuit with an exclusive IC. Measurement cannot be
done by a regular tester.
f) Upon mounting the sensor onto a PCB, pay attention not to let soldering
flux get into the sensor. Washing is necessary when it happens.
g) Use silicone resin for protecting the connected point of IC with the lead
wire of the sensor. Humidity would affect to the connected point to
cause malfunctions.
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NANCHANG UNIVERSITY 自动化专业综合实验及设计论文 题目基于51单片机火灾报警器设计 学院：信息工程学院系：自动化 专业班级：自动化122班 学号： 5801112083 学生姓名：马田一 指导教师：龙伟职称：教授 起讫日期： 2016年1月4日至2016年1月14日
目录 摘要.................................................................. 错误！未定义书签。第一章课程设计的要求..................................... 错误！未定义书签。 1、本次课程设计的目的： ............................. 错误！未定义书签。 2、本次课程设计的要求： ............................. 错误！未定义书签。第二章课程设计系统总体设计 ......................... 错误！未定义书签。 1、系统的设计原理......................................... 错误！未定义书签。 2、系统结构图 ................................................ 错误！未定义书签。第三章硬件设计 ................................................ 错误！未定义书签。 1、芯片的选择—AT89S52.............................. 错误！未定义书签。 2、集成温度传感器的选择 ............................. 错误！未定义书签。 3、气体传感器的选择..................................... 错误！未定义书签。 4、数码管驱动芯片......................................... 错误！未定义书签。 5、信号处理电路 (7) 6、A/D转换模块............................................. 错误！未定义书签。 7、声音报警电路 (8) 8、状态指示灯及按键控制电路 (9) 第四章软件设计 (9) 系统总的原理图 .............................................. 错误！未定义书签。第五章仿真结果分析 (10) 第六章心得体会 (10) 参考文献 (11)
火灾报警器 容摘要：多少年来，火灾一直是人们所遭遇的最主要灾害之一，曾对人类的文明造成了重大破坏，许多著名的建筑大都毁于火灾。由火灾引发的重大安全事故比比皆是，所以人类一直也未停止过对它的研究。本文介绍了一种适用于多种公共场所的基于单片机火灾报警系统。 本系统以AT89C51为主控制器，DS18B20温度传感器为感温器件，离子感烟传感器为感烟元件，将烟雾和温度等信号转化为可检测的电信号。然后将传感器输出的电信号送入A/D转换电路 ,完成烟雾传感器和温度传感器输出的模拟信号到数字信号的转换，再由单片机判断现场是否发生火灾。若发生火灾，系统会驱动蜂鸣器和LED指示灯报警。该系统主要由烟感数据采集模块、单片机控制模块、驱动声光报警模块组成，采用高性能的单片机芯片为核心和高灵敏度的离子感烟传感器和温度传感器，而且利用声音和指示灯两种报警形式进行报警提示，大大的提高了系统的精确性和可靠性。 关键词：火灾报警器离子感烟探测器 AT89C51单片机 DS18B20 Fire Alarm Abstract:For many years, fire was people encountered the main disasters, had to human civilization caused major damage. Many famous buildings mostly destroyed in the fire. A major safety accident caused by a fire can be found everywhere, so human beings have never stopped studying it. This paper introduces a kind of fire alarm system based on single chip microcomputer, which is suitable for many kinds of public places. The system takes the AT89C51 as the main controller, and the DS18B20 temperature sensor is a temperature sensor, the ion sensor is a sensor, and the signal can be converted into a detectable signal. Then the sensor output of the electrical signal into the A/D conversion circuit, complete the smoke sensor and temperature sensor output analog signal to digital signal conversion, and then by the microcontroller to determine whether the scene of fire. If a fire occurs, the system will drive the buzzer and
火灾报警器工作原理 火灾报警器主要由探测器和二次仪表两部分组成。火灾发生时，必然会伴随着产生烟雾、高温和火光，探测器对这些都很敏感。当有烟雾、高温、火光产生的时候，探测器就改变平时的正常状态，引起电流、电压或机械部分发生变化或位移，再通过二次仪表放大、传输等过程，发出警报声，有的还能同时发出灯光信号，并显示发生火灾的部位、地点。 火灾探测器主要分感烟、感温、光辐射三大类，工作原理如下。 (1)感烟探测器工作原理 根据结构不同，感烟探测器可分为离子感烟探测器和光电感烟探测器。 ①离子感烟探测器工作原理 离子式感烟探测器是由两个内含Am241放射源的串联室、场效应管及开关电路组成的。内电离室即补偿室，是密封的，烟不易进入；外电离室即检测室，是开孔的，烟能够顺利进入。在串联两个电离室的两端直接接入24V直流电源。当火灾发生时，烟雾进入检测电离室，Am241产生的α射线被阻挡，使其电离能力降低，因而电离电流减少，检测电离室空**的等效阻抗增加，而补偿电离室因无烟进入，电离室的阻抗保持不变，因此，引起施加在两个电离室两端分压比的变化，在检测电离室两端的电压增加量达到一定值时，开关电路动作、发出报警信号。 ②光电感烟探测器工作原理 光电式感烟探测器由光源、光电元件和电子开关组成。利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号。按照光源不同，可分为一般光电式、激光光电式、紫外光光电式和红外光光电式等4种，下面介绍一般光电式和激光光电式感烟探测器的工作原理。 a、一般光电式感烟探测器根据其结构特点可分为遮光型和散射型两种，工作原理如下。 遮光型光电感烟探测器由一个光源（灯泡或发光二极管）和一个光电元件对应装在小暗室内构成。在无烟情况下，光源发出的光通过透镜聚成光束，照射到光电元件上，并将其转换成电信号，使整个电路维持在正常状态，不发出报警。
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：
唐山师范学院本科毕业论文 题目：火灾报警器的设计 学生：22222 指导老师：姜丽飞讲师 年级：08级 专业：电子信息科学与技术 系别：物理系 唐山师范学院物理系 2012年5 月
郑重声明 本人的毕业论文（设计）是在指导教师姜丽飞的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。 毕业论文（设计）作者（签名）： 2012年月日
目录 火灾报警器的设计 (1) 摘要 (1) 1.序言 (1) 2.硬件设计 (1) 2.1 DS18B20温度传感器 (2) 2.1.1 DS18B20的特性 (2) 2.1.2 DS18B20内部结构及DS18B20的管脚排列 (2) 2.1.3 DS18B20使用注意事项 (2) 2.2.ＭＱ－２烟雾传感器 (3) 2.2.1 MQ-2的特性 (3) 2.2.2 MQ-2的结构 (3) 2.2.3 MQ-2的原理图 (4) 2.3有线通信 (5) 2.4.比较器LM339 (6) 2.4.1电压比较器LM339简介 (6) 2.4.2应用范围 (6) 2.4.3引脚配置 (6) 2.4.4 LM339的特点和一些参数 (7) 3．软件设计 (7) 3.1程序流程图 (7) 参考文献 (12) 致谢 (13) 外文页 (14) 附录： (15)
火灾报警器的设计 宁波 摘要随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高，从而导致生命财产的重大损失。火灾自动报警系统是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。报警系统主要是通过传感器自动检测，产生报警信号，从现场发出报警信号或通过专门电缆近距离报警，从而引起人们的警觉。本设计实现了火灾报警器的小型化和智能化，使仪器具有结构简单、性能稳定、体积小、成本低等优点，具有一定的实用价值。 关键词温度传感器烟雾传感器电压比较器串口通信 1.序言 本设计具有一定的实用价值。本设计实现了仪器的小型化，和智能化。使仪器具有结构简单、性能稳定、体积小、成本低等优点。具有一定的使用价值。火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置组成火灾报警系统按钮的火灾报警系统。它能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，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，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。 2.硬件设计 原理如图1： 图1
火灾报警器的原理 探测器为什么能发现火灾现象呢? 火灾发生时，必然会伴随着产生烟雾、高温和火光，探测器对这些都很敏感。当有烟雾、高温、火光 产生的时候，它就改变平时的正常状态，引起电流、电压或机械部分发生变化或位移，再通过放大、传输 等过程，发出警报声，有的还能同时发出灯光信号，并显示发生火灾的部位、地点。 火灾探测器主要分感烟、感温、光辐射三大类： (1)感烟探测器。一种是离子感烟探测器，它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离 子，在电场的作用下各向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有 烟雾窜逃外电离室。千扰了带电粒子的正常运动，使电流，电压就有所改变，破坏了内外电离室之间的平 衡，于是就发出了信号。还有一种叫光电感应探测器，它有一个发光元件和一个光敏元件，平常光源发出 的光，通过透镜射到光敏元件上，电路维持正常，如果有烟雾从中阻隔，到达光敏元件上的光就显著减弱， 于是光敏元件就把光强的变化变成电的变化，通过放大电路向人们报警。还有一种叫管道抽吸式感烟探测 器，它的工作原理与光电感应探测器中另一种散射型相似，通过烟雾的反射或散射产生光敏电流，主要用 在船舶上。近年来还出现了激光感烟探测器，它也是利用光电感应原理，不同的是光源改用激光束。这种 探测器采用半导体器件，体积小、价格低、耐震动、寿命长，很有发展前途。 (2)感温探测器。一种是运用金属热胀冷缩的特性。正常的情况下，探测器的电路断开；当温度升到一 定值时，由于金属膨胀、延伸，导体接通，于是发出了信号。一种是利用某些金属易熔的特性，在探测器 里固定一块低熔点合金，当温度升到它的熔点(70~90℃)时，金属熔化，借助弹簧的作用力，使触头相碰， 电路接通，发出信号。这二种探测器都属定温型。即当外界温度超过某一限值时就报警;还有一类是差温型， 升温的速度超过特定值时，便会感应报警。如将两者结合起来，便成为差定温组合式。(3)光辐射探测器。一种是红外光辐射探测器。物质在燃烧时，由化学反应产生闪烁的红外光辐射使硫 化铅红外光敏元件感应，转变成电信号，经放大后，就能向人们报警。另一种是紫外光辐射探测器，则利 用有机化合物燃烧时，火光中的紫外光，使紫外光敏管的电极激发出离子，通过继电器等，就能打开开关 电路报警。 火灾报警器是重要的安全设备，一切重要的场所，如大型物资仓库、隧道、大型船舶、高层建筑都应 该安装。它还可以与自动灭火设备一起组成自动报警、自动灭火的“自动消防队”。
一、结构特点及工作原理： 烟雾检测器MC14467—1和MC14468是美国摩托罗拉（MOTOROLA）公司生产的离子感烟探测报警专用芯片，为大规模CMOS电路构造。它只需外接一个离子源和用于安装离子源的离子室及少量的外部元件，即完成烟雾探测、报警的功能。当探测到烟雾时，它能通过外接的压电式换能器和内部的驱动电路发出报警声。它主要具有以下一些特点： ①内置高输入阻抗的场效应管和比较器 ②内含压电式蜂呜器的驱动电路，可以直接驱动蜂呜器； ③探测信号输入端具有保护二极管； ④电池欠压报警，电池电压报警点可通过外接电阻设置； ⑤探测阀值即灵敏度可通过电阻进行设置； ⑥具有电池极性反接保护功能（仅MC14467—1具有）； ⑦MC14468还具有一个I/O脚，允许40个报警单元相互连接在一起，组成一个多点报警区域系统。 MC14467—1和MC14468为双列直插式（DIP）16脚封装，其引脚如图一所示。由图可看出它具有具有直接同离子室中的各极相连的引脚和发光二极管驱动输出脚等。MC14467—1和MC14468的内部结构框图如图二所示。内含有振荡器、定时器、锁存器、报警控制逻辑电路和高输入阻抗的比较器、电阻网络等。没有检测到烟雾时，MC14467—1和MC14468的内部振荡器振荡周期为1.67S。每个1.67S周期内，内部的电源都提供给整个芯片工作。除了LED闪亮、电池欠压告警和有烟雾报警期间，它都不停地检测有无烟雾，每24个周期检测一次电池电压是否正常，它是通过与比较器中的一个齐纳稳压二极管相比较而得出，因为整个探测装置对功耗的要示比较高，所以经12脚接的振荡电容应该选低泄漏的电容，以提高电池使用寿命。 当MC14467—1或MC14468一旦检测到有烟雾时，振荡器的振荡周期变为40MS，压电蜂鸣器振荡驱动电路启动，启动使能输出为维持高电平160MS后，停止80MS。在停止期间，继续检测烟雾的变化，这时如果没有检测到烟雾，则禁止蜂鸣器振荡电路振荡，将不发出报警声。在烟雾报警过程中，将禁止电池欠压报警，同时LED 发光二极管指示灯闪亮，频率约为1Hz。
学士学位论文烟雾火灾自动报警器设计 姓名：闫玉杰 学号：200905220137 指导教师：吕依颖 院系(部所)：光电工程学院 专业：电子信息工程 完成日期：2012年04月18日
学士学位论文烟雾火灾自动报警器设计 姓名：闫玉杰 学号：200905220137 指导教师：吕依颖 院系(部所)：光电工程学院 专业：电子信息工程 完成日期：2012年04月18日
摘要 随着经济的发展，我国改革开放的不断深入和经济建设的迅猛发展,建筑自动消防设施应用规模日渐增大。大型工业企业日益增加各种高层地下和火灾危险性较高的新型厂房不断涌现，火灾自动报警系统在实际使用过程中也出现了诸多问题，火灾隐患急剧增加威胁着我国经济的发展和人民生命财产的安全，而火灾自动报警系统作为厂房设计的重要组成部分在工业生产中肩负着安全防范的重任。建筑中的火灾自动报警系统设计首先必须符GB50116-98火灾自动报警系统设计规范的要求同时也要适应工业建筑的特点，合理选配产品做到安全适用技术先进经济合理。火灾报警器发生误报的现象时有发生，探讨了火灾自动报警系统误报的原因以及预防措施。 【关键词】火灾自动报警系统；GB50116-98；误报
Abstract With the development of economy, the deepening of the reform and opening up and economic construction in our country the rapid development of building fire control facilities scale grows automatically。Big industrial companies increasingly various high-level underground and high fire risk of new factories have sprung up, in the process of the automatic fire alarm system in the actual use also appeared many problems, fire hazard has increased dramatically threatening China's economic development and people's life and property safety。As factory building design and automatic fire alarm system is an important part of shoulder the responsibility of safety in industrial production。Architectural design of automatic fire alarm system must first be operator GB50116-98 automatic fire alarm system design specification requirements at the same time, it should meet the characteristics of industrial buildings, reasonable selecting applicable advanced technology economic and reasonable products to do it safely。Fire alarm occurs the phenomenon of false alarms, automatic fire alarm system was discussed the reason of false alarm and prevention measures.。 【Key words】:Automatic fire alarm system ;GB50116-98; False positives
电子科技大学 课程设计报告 学生姓名：李星村学号：2013040203027 指导教师：张雅丽 一、课程名称：模拟电路基础 二、课程设计名称：火灾报警器电路 三、课程设计目的： 1.了解火灾报警器基本工作原理 2.理解火灾报警器电路 3.学习运用Multisim仿真软件对电路进行仿真 四、课程设计内容： 计算火灾报警器电路个原件参数并用Multisim进行电路仿真，观察报警器工作情况。 五、课程设计步骤： 1. 查看资料书籍了解火灾报警器工作原理：正常情况下，即无火情时，两个温度传感器产生的电压相等，即u11=u12，发光二极管不亮，蜂鸣器不响；有火情时，u11不等于u12，即产生电压差，使得发光二极管发亮，蜂鸣器鸣叫报警。故可用函数发生器产生0V信号表示正常情况，用有幅度的信号代表火灾发生时两输入端产生的电压差。 2.设计出总体框图以及电路图总体图
3.设计各个部分电路具体参数： 选取Ｒ１＝200Ω，Ｒ２＝400Ω，从而，通过一级运放后的输出电压Ｕ１＝Ｒ２·（ＵＩ１－ＵＩ２）／Ｒ１ 第二级运放有门限电压ＵT＝VCC·Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）可以选Ｒ３＝100Ω，Ｒ４＝２00Ω，从而ＵT＝4V。当Ｕ１＇＞ＵT时，ＵＯＨ＝ＵＺ。 发光二极管ＵＤ＝２．５Ｖ，ＩＤ≦２０ｍＡ。由ＩＤ＝（ＵＯＨ－ＵＤ）／Ｒ５，可以得出Ｒ５＝1.2KΩ。 三极管的基极电流ＩＢ＝（ＵＯＨ－ＵＢＥ）／Ｒ６，ＵＢＤ＝０．７Ｖ，ＩＢ约为几毫安，因此Ｒ６可以选1.8ＫΩ。 蜂鸣器电流即集电极电流ＩＣ＝βＩＢ 电源为直流电源，加在运放上的为１２Ｖ，具体位置参看电路图。 4.对电路进行初步测试并进行修改调试：在进行初步调试是发现LED两端电压过大，在实际情况中很容易烧坏二极管，故采用在其两端接入稳压二极管，是发光二极管正常工作。最 终得到实际电路如图.
2021版火灾自动报警系统火灾探测器和火灾警报器要求 Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0387
2021版火灾自动报警系统火灾探测器和火 灾警报器要求 一、火灾探测器 1、火灾探测器的选择应符合《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013，并与保护场所火灾特性相适应。 2、各类火灾火灾探测器应按《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB50166-2007要求，由具备相应资质的人员进行定期维护保养或更换。 3、采用光栅光纤感温火灾探测器保护外浮顶油罐时，两个相邻光栅间距离不应大于3m(《火灾自动报警系统设计规范》 GB50116-2013第12.2.3条)。 4、不同类型的火灾探测器应有10%并不少于50只的备品(《火
灾自动报警系统施工及验收规范》GB50166-2007第6.2.6条)。 5、火灾探测器外观完好，处于正常工作状态(《建筑消防设施的维护管理》GB25201-2010第6.2.2条)。 二、火灾警报器 1、火灾自动报警系统应设置火灾警报器。火灾警报器接收信号后应发警报，并在确认火灾后启动建筑内的所有火灾警报器(《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013第4.8.1条)。 2、当火灾声警报器设置带有语音提示功能时，应同时设置语音同步器(《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013第4.8.4条)。 3、同一建筑内设置多个火灾声警报器时，火灾自动报警系统应能同时启动和停止所有火灾声警报器工作(《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013第4.8.5条)。 4、火灾光警报器应设置在每个楼层的楼梯口、消防电梯前室、建筑内部拐角等处的明显部位，且不宜与安全出口指示标志灯具设置在同一面墙上(《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013第6.5.1条)。
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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火灾报警系统技术及施工方案 一、总则 1、本技术规格书适用于XX公司项目工程中的火灾自动报警系统, 提出设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术标准。 2、本文件在甲方与乙方确认签字后即成为合同技术附件，本附件作为合同不可分割的组成部分，与合同具有同等效力。 3、乙方具备所供的系统在国内同等容量、同等功能规模两个相同企业、两年以上成功运行业绩以及工程安装指导和调试的资格和经验，其分包商亦应具有同样资格和经验并完全执行本规范书的要求，不允许分包商再分包。 4、乙方应严格遵守本规定，但并不意味着可以解除其对火灾自动报警系统的正确设计、选材、制造等以及满足规定的工艺技术要求的责任。乙方会根据其经验进行合理的设计、选材、制造并提供一整套能符合规定要求的设备和材料。 5、凡对于一个完整的可操作的系统的某些必备要求，而未列入本规定者也属于本规定的范围。 二、设计规范及标准 乙方在施工过程中严格遵守国家现行的施工及验收规范，并参考一下规范。
三、产品性能及技术要求 1、消防火灾自动报警系统采用火灾自动报警总控制器（以下简称总控制器）与火灾自动报警区域控制器（以下简称区域控制器）相结合的控制方式，总控制器与区域控制器之间通过网络相连接，总控制器设置在控制中心分别控制需控制的各个区域控制器。各区域控制器现场也能控制及联动本防火分区的设备。系统由火灾自动报警总控制器、区域控制器、感烟火灾探测器、感温光纤、输入模块、输出模块等装置组成。 2、实现分布智能与集中智能并举处理，二总线联动控制功能的火灾报警系统。带多线联动控制盘，可直接实现手动/自动控制。键盘上可实现手动控制总线输出启动，以实现火灾报警控制器的手动与自动操作。联动逻辑表达式可直接从键盘输入，增强现场灵活性。具有标准RS232/485接口，可连接其他电子系统。控制器具有跳电保护的事件记录功能，用于追查历史报警及操作时间，可记录1000条信息。具有完善的系统自诊断功能，整个系统处于不间断的自检状态，所有设备、线路、控制器内各元件单元之间都处于系统自动监测状态，要能保证系统可靠工作、维修维护方便。 3、编码型火灾声光报警器：占用一个地址。非编码型一般属于防
123123safg 简易火灾报警电路设计 目录 摘要 (1) 第一章设计任务及主要技术指标和要求 (1) 第二章引言 (1) 第三章火灾报警器工作原理 (2) 第四章设计所用器材 (3) 第五章电路组成部分 (4) 第六章设计所用器材 (4) 第七章电路总体说明 (6) 第八章小结及致谢 (6) 参考文献 (7) 摘要本文通过使用热敏电阻随温度电阻值的减小来控制比例运算电路的反向端的电压，从而使二级运放的输入电压增大而使其超过阀值电压。单限比较器实现电压的跳变。输 出高电平使发光二极管和晶体管导通，从而驱动声光报警电路报警。 关键词热敏电阻；比例运算电路；单限比较器；声光报警电路. 1设计任务及主要技术指标和要求 1.1要求电路能够通过热敏电阻实现对温度的控制，从而当温度升高时会有
声光报警信号（灯发光，蜂鸣器发声）。 1.2温度范围t ≥70℃。 1.3 要求温度必须手动调整。 2引言 生活中难免遇到火灾的发生，因此一个火灾报警器是十分必要的。在火灾未发生前防患于未然。 12341234123412343工作原理 3.1热敏电阻随温度的变化阻值变小，因此分压减小。有如图1有公式： 2I U = 2''''P CC R R R V +?；1I U =1 '' P CC R R R V +?。 热敏电阻R ’’和R ’变化时2I U 和1I U 变化。R ’’接受高温，R ’在室温下时。由于R ’’的减小，使2I U 减小。与同向端1I U 形成压差。 3.2双端输入的比列运算电路，如图3.2.1 3.2.1当R1//R2//Rf =R3//R4//R5时O U =( 33R U I + 44R U I -22R U I -1 1R U I ) UI2 UI1 图3.2.1双端输入的比列运算电路 图3.2.2 A1 差分比例运算电路
? QA124-4a :- Customer's Part No.CHECKED BY SUBMITTED BY Part No. Spec. No. SPECIFICATIONS S11-S041::感温探测器高精度温度传感器销售／技术支持热线：胡先生：１３５ １０７１ ４９２６／ＱＱ：３０５６８４４４８
5. Dimensions Unit (mm) *1?2.0max ?from the top(A) to 4.5mm. 2/5? QA124-4a Spec.No. S11-S041 No.??104ET-2Epoxy resin ?Lead-frame ?0.5 Sn-plated 42 alloy Description Materials Thermistor coating 2011.12.01 出図 技術部
6. Electrical properties ?Between the epoxy resin(Head of the sensor) and terminals ? Insulation resistance 7. Mechanical properties One time free fall to a maple board The change ratio of R 25 from 1m high.and B 25/85 shall be within ±1? of the initial value and no visible damage Resistance to 1) Solder Bath The change ratio of R 25soldering heat 260?±5?,10s±1s,area of the lead and B 25/85 shall be within frame below the tiebar cut . ±1? of the initial value.2) Soldering iron 350?±5?,3s±0.5s,area of the lead frame below the tiebar cut . Solderability In solder bath. Should be covered more 245?±5?,2.5s±0.5s,with rosin ethanol than 90% with solder. solution.3/5? QA124-4a 7.1Free fall 7.27.3 Items Test conditions Criteria AC 500V for 1 minute or AC 600V for 1 second Items Test conditions Spec.No. S11-S041 Criteria 6.1 DC 500V 50M ? or more 6.2 Voltage proof 1mA or less 2011.12.01 出図 技術部
3．3．1 火灾报警控制器的设计与安装 火灾报警控制装置的分类，大多按其用将报警控制装置分为域报警控制器和集中报警控制器两种。 一、区域报警控制器 它是由火灾探测器或手动火灾报警按钮以及火灾报警控制器组成。适用于较小范围的保护。 区域控制器的作用，将区域内探测器送来的火警信号转换成声光报警信号，同时输出信号给集中报警控制器。它还兼负将24V直流电提供给探头，并备有联动其它外部设备动作的触点。其功能如下： 1、供电功能。 2、火灾自动报警并记忆。发出声响和灯光，打印报警内容；接受手动或机械式探测器送来信号;时钟停走(记录首次报警时间)；发火警信号给集中报警控制器。 3、消音后再声响功能。当一个回路报警后，按消音钮消音，如果这时控制器又接受其它回路的报警信号，它仍能产生声、光报警。 4、输出控制功能。具有一对以上输出控制接点，供火警时切断空调、通风设备的电源，关闭防火门或启动自动消防设施设备，阻止火灾蔓延扩大。 5、监控传输线断线功能。当探测器到区域报警控制器间的连续断路或松动，区域报警控制器立即发出区别于火
警的声、光断线故障报警信号。 6、主备电源自动监控转换功能。火灾报警控制器的主电源是交流220V市电，其直流备用电源一般为镍镉电池。当市电停电或出现故障时，能自动转换到备用直流电源。市电恢复正常后，又能自动切换到交流220V市电，此时稳压电源要给电池充电，当充好后，自动断开，以备下次使用。 当市电断电，备用直流电源电压偏低时，区域火灾报警控制器能及时发出备用电源欠压的报警信号。 7、熔丝烧断告警功能。火灾报警控制器中任何一根熔丝(保险线)烧断时，能及时以各种形式发出故障报警信号。 8、火警优先功能。当火灾报警控制器接受到火灾报警信号时，能自动切除原先可能存在的其他故障告警信号，只报火警以免引起混淆。只有当火情排除，人工将区域报警控制器复位时，若故障仍然存在，才再次发出故障报警信号。 9、手动检查功能。由于自动火灾报警系统对火警和各类故障均进行自动监控，而且平时该系统处于监视状态，在无火警、无故障时，使用人员无法知道这些自动监控功能是否完好。所以，在火灾报警控制器上都设置了手动检查试验装置，可供随时或定期检查系统各部分的电路和元、器件是否完好无损，系统各种自动监控功能是否正常，以保证火灾自动报警系统处于正常工作状态。手动检查试验后，设备
电子科技大学 《模拟电路基础》电子线路应用设计报告 设计题目： 学生姓名：学号： 教师姓名：日期： 2017-1-6
一仿真目的 火灾报警器设计电路 二指标要求 通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警。 ?正常情况下，电压差为零，发光二极管不亮，蜂鸣器不响。 ?当有火情时，电压差增大，发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫。 三电路原理 放大微弱电压信号----判断是否需要报警—报警指示 放大微弱电压信号-----判断是否需要报警----------报警指示
一，温度传感电路 以二极管作为温度传感器，将温度变化转化为输出电压u i 。 ? 用恒定电流驱动二极管 ? 输出电压u i 等于二极管的正向电压 ? 温度上升时，二极管正向电压下降，输出电压下降。 二．电压放大电路 发生火灾时，温度传感器的电压差可以迅速上升至几十到几百mV ，根据后级的比较电压（可选）确定放大倍数，通过差分放大器将电压放大到大于比较电压。 )(I1I2f O u u R R u -?=
三．单限比较器 差分电路输出的电压从A2的正向输入端输入，与单限电压比较器的阈值电压U T 进行比较。 ? u o1U T 时，u o2=U oH 。 稳压管 运放输出端可以用稳压管限幅，根据稳定电压和稳定电流、负载电流 可以计算限流电阻。 四．声光报警电路 CC T V R R R U ?+=434
当A2输出为高电平时，发光二极管导通，发光。 根据稳定电压和发光二极管的导通电压（）、工作电流（10-20mA）可以计算电阻R5。 放大电路 当A2输出为高电平时，晶体管T导通，蜂鸣器鸣叫。 根据选择的基极电流（I B）和稳定电压计算基极电阻R6。 四．仿真电路及其结果
1-Wire 温度传感器在火灾报警系统中应用
2009-10-18 18:39:00 来源：
摘 要：1-Wire 总线技术具有节省 I/O 资源、结构简单、成本低廉，便于总线扩展和 方便维护等特点。文章中介绍了 1-Wire 总线技术数字温度传感器的基本特性与功能 块图， 数字温度传感器 ROM 命令和功能命令。 阐述了 1-Wire 总线技术数字温度传感 器供电方式。利用 1-Wire 总线技术使用多个数字温度传感器，实时时钟电路，键盘 显示电路，串行存储器电路，RS485 通信电路以及看门狗电路等，组成了火灾报警系 统硬件系统。 绘制了温度采集与处理流程图。 采用多个传感器测量不同房间内的温度， 可以设置不同房间的报警上限值，可以实现多个房间对应温度的显示和报警。1-Wire 总线技术数字温度传感器已经成功地应用于火灾报警系统中。 关键词：1-Wire 技术;温度传感器;火灾报警;温度采集 1.引言 1-Wire 总线技术具有节省 I/O 资源、结构简单、成本低廉，便于总线扩展和方便 维护等特点。因此在分布式测温系统中有着广泛的应用。而美国 DALLAS 公司生产 的单总线智能温度传感器 DS18B20 是采用 1-Wire 总线技术的典型产品[2]。 DS18B20 通过单线按照 1-Wire 协议传送特定的命令序列并进行数据通信。该系列产品有个很 重要的特性就是在出厂前每个器件都被写入了唯一的 64 位 ROM 码即序列号，最低 有效字节为家族代码。代表器件的类型。如 DS1990A 的家族码为 01H，DS18B20 的 家族码为 28H。由于在同一条 1-Wire 总线上可同时挂接多个相同系列或不同系列的 1-Wire 器件，因此主机必须能够决定如何正确地访问位于 1-Wire 总线上的各个器 件。64 位 ROM 码中家族码提供了器件的类型，随后的 6 个字节是器件的唯一序列 号，用以区分同一个系列的不同器件。该序列号可作为 1-Wire 总线上器件的地址。 这样 1-Wire 总线上的所有器件连同主机就构成了一个微型局域网。它们之间通过一 条公共线来进行通信[5]. 2.数字温度传感器特性与功能块图。 DS18B20 的核心功能就是可以直接转换成数字量。由于每一个智能温度传感器 DS18B20 有一个唯一的 64 位序列号。 允许多个 DS18B20 在同一条总线上工作。 因此 可以用一个单片机在一个大范围内控制多个数字温度传感器 DS18B20，经常用于环 境温度控制、温度监测系统以及过程监测和控制系统中。1-Wire 器件 64 位序列号的 最高有效字节是循环冗余校验 CRC 码。该值基于前面的 56 位数据。当系统主机开 始与某个器件进行通信时，可以从低位开始读取 8 个 ROM 字节即 64 位序列号。 1-Wire 总线技术的温度传感器 DS18B20 温度的测量范围为 - 55℃ ～ + 125℃ 。 便笺存储器中包含两个字节温度寄存器用于存储温度传感器的数字输出。 另外提供一 个字节报警上限 TH 和一个字节报警下限 TL 寄存器。还有一个字节组态寄存器。组 态寄存器允许用户设置分辨率为 9 ～ 12 位。 分别对应温度值 0.5℃、 0.25℃、 0.125℃ 和 0.0625℃。TH、、TL 和组态寄存器可以存放在 EEPROM 中，因此当系统掉电时， TH、、TL 和组态寄存器中的数据仍将保存。1-Wire 总线技术的温度传感器 DS18B20 功能块如图 1 所示。