火灾自动报警器毕业设计论文
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摘要本论文是针对里和顺园旧楼改造的火灾自动报警系统设计,对高层建筑的火灾报警及联动控制系统的一些学习心得。
随着我国经济建设的迅速发展,人民生活水平不断提高,城市用地日益紧,促使建筑物正朝着高层化、密集化方向发展。
高层建筑的特点决定其火灾的危险性和高层建筑的火灾自动报警系统的重要性,一套完整的火灾自动报警系统是高层建筑发生火灾时人们生命财产的有利保障,是能否快速准确地发现火情,把火灾扑灭在萌芽状态的关键所在。
文章通过消防设计,论述了火灾自动报警及消防联动系统。
除了这一大系统中所包括的编码感温探测器、编码感烟探测器、火灾紧急报警、地址式报警按钮、报警指示灯、手动报警按钮等外,水流指示器、带监视信号的检修阀、防火卷帘门等。
关键词:火灾自动报警;联动控制;火灾探测器;高层建筑目录第一章引言..................................................................... - 1 -1.1建筑情况及方案确定........................................................ - 1 -1.2火灾自动报警系统的作用.................................................... - 1 - 第二章火灾自动报警系统简介 ...................................................... - 3 -2.1 火灾自动报警系统概述 ..................................................... - 3 -2.2 火灾自动报警系统的组成 ................................................... - 3 -2.3 火灾自动报警系统功能 ..................................................... - 5 - 第三章火灾自动报警系统的设置 .................................................... - 6 -3.1 区域报警控制系统 ......................................................... - 6 -3.2 集中报警控制系统 ......................................................... - 6 -3.3 控制中心报警系统 ......................................................... - 7 - 第四章火灾自动报警系统设计 ..................................................... - 10 -4.1系统选型................................................................. - 10 -4.2 防火区域和报警区域 ...................................................... - 10 -4.2.1 防火分区定义 ...................................................... - 10 -4.2.2 防火分区的划分 .................................................... - 11 -4.2.3 报警区域的划分 .................................................... - 14 -4.3 火灾探测器.............................................................. - 14 -4.3.1火灾探测器种类..................................................... - 14 -4.3.2 火灾探测器的选择 .................................................. - 16 -4.3.3 火灾探测器的设置 .................................................. - 20 -4.4 手动报警按钮的设置 ...................................................... - 21 -4.5 火灾应急广播扬声器的设置 ................................................ - 21 -4.6 火灾自动报警装置 ........................................................ - 22 -4.7 消防专用的设置 .......................................................... - 24 - 第五章消防联动的设计 ........................................................... - 26 -5.1 消防水泵................................................................ - 26 -5.2 电动防火卷帘 ............................................................ - 27 -5.3 防烟、排烟设施 .......................................................... - 28 - 结束语.......................................................................... - 30 - 致............................................................................. - 31 - 参考文献........................................................................ - 32 -第一章引言消防是防火和灭火的总称。
基于51单片机的火灾自动报警系统毕业设计火灾自动报警系统是一种广泛应用于居民住宅、商业建筑、工业厂房等场所的安全设备,它能够及时发现和报警火灾,有效减少火灾造成的财产损失和人员伤亡。
本篇论文将介绍一种基于51单片机的火灾自动报警系统的设计。
本系统的主要功能包括火灾探测、报警信号输出和远程监控等。
为了实现这些功能,我们将采用51单片机作为主控芯片,并结合相应的外围电路和传感器。
在火灾探测方面,我们选择了烟雾传感器和温度传感器作为主要探测元件。
当烟雾传感器检测到烟雾浓度超过一定阈值时,系统将触发报警;当温度传感器检测到环境温度超过一定阈值时,系统也将触发报警。
通过使用这两种传感器,可以提高火灾探测的准确性和可靠性。
在报警信号输出方面,系统将采用声音和光线两种形式进行报警。
当系统检测到火灾时,蜂鸣器将发出响亮的声音,以吸引周围人员的注意;同时,LED指示灯也将闪烁,以增加报警的显著性。
通过这种声光报警方式,可以快速有效地提醒人们火灾的发生。
此外,为了实现远程监控功能,我们将使用无线模块与远程服务器进行通信。
当系统发生火灾的时候,会通过无线模块将相关信息发送到远程服务器,并触发服务器端的报警响应。
同时,远程服务器也可以向系统发送指令,以便实现对系统的远程控制和监控。
总之,本设计基于51单片机的火灾自动报警系统可以实现火灾探测、报警信号输出和远程监控等功能。
通过有效地利用传感器和外围电路,可以提高火灾探测的准确性和可靠性;通过声光报警和远程监控,可以及时地发现火灾并采取相应的措施。
这种系统在实际应用中具有重要的价值和意义,可以帮助人们提高火灾防范和救援的能力,减少火灾带来的危害。
第一章绪论1.1 选题背景近年来全国火灾事故频繁发生,造成人、财、物的巨大损失。
用户对火灾报警以至自动消防系统的要求越来越高。
针对多起火灾事故的分析,排除水压不足等因素外,现有的消防隔断未能起到应有的作用,是造成重大损失的关键。
本文基于上述考虑,通过研发全自动智能防火卷闸门电气控制系统,满足了防火卷闸门的各种动作状态要求,也满足了用户的不同使用环境的需要。
其主要功能是在火灾发生时,控制防火卷闸门可靠、准确地运行,实现防火卷闸门的一步降或二步降,达到分区防火,控制火势蔓延,减少火灾损失的目的防火卷闸门控制方式主要分为手动调整自动与联动等各种控制方式同时预留和上位机的通讯接口,为自动消防系统作好前期准备。
同时,通过温度传感器和烟雾传感器检测出信号,通过控制电路使电话自动拨号(119),并报告现场地址。
这对有效、快速扑救具有积极意义。
本系统适用于各种消防环境,尤其适合于不能用水做灭火介质的地方,如图书馆、档案馆、计算机房等处。
因单片机集成度高,故该装置具有结构简单,可靠性高,成本低等优点。
1.2 智能火灾报警系统火灾自动报警系统属于楼宇自动化范畴,是当前楼宇自动化的一个主要构成系统。
其设置目的是为了防止和减少火灾危害,保护人身和财产安全。
火灾报警技术是预防火灾的一项基础工作,应用范围广泛。
报警早,损失少,不仅对发生火灾的单位和个人具有重要作用,而且对公安消防监督机构及时扑灭火灾、减少人员伤亡和财产损失同样具有十分重要的现实意义。
火灾自动报警系统由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置及具有其他辅助功能的装置组成。
随着电子技术和计算机技术的迅速发展,火灾自动报警系统的结构、形式越来越灵活多样,很难精确划分为几种固定的模式。
火灾自动报警技术趋向于智能化系统,这种系统可组合成任何形式的火灾自动报警网络形式,既可以是区域报警系统,又可以是集中报警系统或控制中心报警系统形式。
所谓智能火灾自动报警系统,应当是:使用探测器件将火灾发生期间所产生的烟、温、光等信号以模拟量形式,连同外界相关的环境参数一起传送给报警器,报警器再根据获取的数据及内部存储的大量数据,利用火灾模型判据来判断火灾是否存在,这样的系统称为智能火灾自动报警系统。
火灾自动报警系统毕业设计论文标题:基于火灾图像识别的自动报警系统设计与实现摘要:随着科技的不断发展,火灾的防范和报警系统的自动化已成为一个重要的研究方向。
本文提出了一种基于火灾图像识别的自动报警系统设计,并采用深度学习模型进行火灾图像的识别,以实现火灾的自动警报。
该系统通过对火灾图像进行实时监测和分析,能够快速准确地识别火灾,并及时向相关部门发送报警信息,提高了火灾防范和扑救的效率,减少了人力和物力的浪费。
实验证明,该系统具有较高的识别准确率和实时性,具有重要的应用价值和推广前景。
关键词:火灾报警系统、火灾图像识别、深度学习一、引言近年来,火灾事故频繁发生,给人们的生命财产安全带来了严重威胁。
传统的火灾报警系统需要依靠人工巡逻来发现火灾迹象,不仅效率低下而且容易出现盲点,无法实现24小时实时监控。
因此,设计一种能够快速准确地识别火灾并进行报警的自动化系统非常必要。
二、设计思路本文设计的自动报警系统主要基于火灾图像的识别。
系统的主要流程包括图像采集、图像预处理、特征提取、模型训练和火灾识别等环节。
首先,使用高清摄像头采集火灾现场图像;然后,对图像进行预处理,包括图像去噪、图像增强等操作;接着,利用深度学习模型进行特征提取,将图像转化为一组有意义的特征向量;最后,通过对模型进行训练,实现火灾图像的准确识别,并及时向相关部门发送报警信息。
三、深度学习模型的选择本文选择了卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)作为深度学习模型。
CNN具有良好的图像处理能力和学习能力,适用于图像识别。
在本系统中,选择一种主流的CNN模型(例如ResNet、Inception等)作为基础模型,并通过调整网络结构和参数进行优化,提高火灾图像的识别准确率。
四、实验结果与讨论本文在实验中采用了大量的火灾图像数据进行训练和测试,评估了系统的性能表现。
实验结果表明,本系统在火灾图像的识别准确率和实时性方面都达到了很高的水平。
自动火灾报警器毕业论文引言近年来,火灾事故频繁发生,给社会带来了巨大的财产损失和人员伤亡。
为了提高火灾防控的效率和减少灾害发生时的损失,越来越多的关注已经转向自动火灾报警器这一高效的防火设备。
本论文旨在研究自动火灾报警器的工作原理、技术特点和应用前景,为相关领域的研究和实践提供参考。
第一章:自动火灾报警器的工作原理1.1 火灾报警器的基本原理自动火灾报警器是通过监测火灾的特定因素来实现火灾报警的设备。
其基本原理是通过感知环境中的烟雾、温度或者气体等因素的变化,当这些因素超过设定的阈值时,触发报警系统发出警报信号。
1.2 火灾报警器的分类根据不同的火灾报警条件和监测手段,自动火灾报警器可以分为光电式、离子式、热敏式、气体式和复合式等不同类型。
每种类型的火灾报警器都有其独特的工作原理和适用场景。
第二章:自动火灾报警器的技术特点2.1 灵敏度与误报率自动火灾报警器的灵敏度是衡量其监测能力的重要指标,合理的灵敏度可以有效降低火灾发生时的反应时间,减少损失。
然而,灵敏度过高会导致误报率增加,对正常生活和工作造成干扰。
因此,自动火灾报警器需要在灵敏度和误报率之间取得平衡。
2.2 防拆和防干扰能力自动火灾报警器需要具备抗干扰和防拆功能,以免被恶意破坏或受到外界因素的影响导致误报或无法正常工作。
这一特点是保证火灾报警器长期稳定可靠工作的重要保障。
第三章:自动火灾报警器的应用前景3.1 住宅建筑领域自动火灾报警器在住宅建筑领域有着广泛的应用。
通过安装自动火灾报警器,可以及时发现火灾并减少火灾损失,保护住宅居民的生命和财产安全。
3.2 商业建筑领域商业建筑领域是自动火灾报警器的另一个重要应用领域。
大型商场、办公楼和酒店等商业场所的火灾风险较高,安装自动火灾报警器可以提前探测火灾发生,切实保障人员的生命安全和财产利益。
3.3 工业生产领域工业生产领域也是自动火灾报警器的重要应用领域之一。
在危险品储存、化工生产和油气开采等场所,安装自动火灾报警器可以及时发现火灾隐患,采取措施进行灭火或疏散,确保生产的安全和稳定进行。
第2章报警系统安装简介 (3)第3章火灾报警器的传感器选型 (4)3.1 烟雾传感器的选型 (4)3.2 烟雾传感器工作原理和分类 (4)3.3 烟雾传感器MQ2处理电路设计 (4)第4章火灾报警器控制系统设计 (6)4.1 声光报警器的选型 (5)554.2 控制系统的总体设计 (7)774.3 PLC程序设计 (9)第5章结论 (12)参考文献 (13)摘要:随着经济和科学技术日新月异的发展。
现代化建筑、高层住宅和宾馆、写字楼、综合楼以及工业基地和大型娱乐设施的兴建、自动灭火系统己成为必不可少的保安装置。
设置功能完善的消防设施、对保障人民生命财产的安全无疑是极为重要的火灾报警系统用于探测火灾并给出声响警示信号。
本文主要研究内容展开讲火灾报警器的传感器选型和火灾报警器控制系统设计。
关键字:火灾探测器、传感器、控制器第1章绪论1.1 课题研究意义有关资料统计表明:凡是安装了火灾自动报警系统的场所,发生了火灾一般地说都能及早报警,不会酿成重大火灾。
在我们交通港航系统许多重要的办公楼、仓库、变电站、控制中心,500总吨以上的各种船舶都根据国家标准《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计肪火规范》以及国际海事组织《SOLAS公约》等有关条文安装了火灾自动报警系统,在消防安全保卫工作中发挥了重要作用。
1.2 课题研究背景国内外火灾自动报警系统是将报警与灭火联动并加以控制的系统。
为了及时发现火灾隐患和扑灭火灾、电力系统的防火重点保护场所、各种商业和工业建筑以及现代智能建筑已采用火灾自动报警灭火系统。
第2章报警系统安装简介一个探测区域的面积不宜超过500平方米;从主要人口能看清其内部,且面积不超过1000平方米的房间,也可划分为一个探测区域。
红外光束型感烟火灾探测器的探测区域长度不宜超过l00米。
缆式感温火灾探测器的探测区域长度不宜超过200m。
空气管差温火灾探测器的探测区域长度宜在20米—l00米之间这是探测区域划分的基本依据。
专科毕业设计(论文)设计题目:某电厂火灾自动报警系统的设计系部:电气工程系专业:工业企业电气自动化班级:工企电气091301姓名:学号: 093905130130指导教师:职称:讲师20 12 年6月南京摘要人类能够对火进行利用和控制,是文明进步的一个重要标志。
人们在用火的同时,不断总结火灾发生的规律,尽可能地减少火灾及其对人类造成的危害。
火灾自动报警系统是人们为了早期发现火灾,并及时采取有效措施,控制和扑灭火灾而设置在建筑物或其他可能发生火灾场所的一种自动消防设施,是人类同火灾作斗争的有力工具。
火灾自动报警系统及消防联动系统能够在火灾发生的初期自动探测、报警、及时扑灭,从而保障了人身安全和财产安全。
所以说,火灾自动报警系统在建筑消防中起到至关重要的作用。
本文通过某火力发电厂的火灾自动报警系统的设计,介绍了火灾自动报警系统的组成结构,工作原理及功能。
关键词火灾自动报警系统消防安全烟感探测器温感探测器AbstractUsing and controlling fire of human is an important symbol of civilization and progress. The history of human using fire coexists with the history of fighting with fire. People use fire, at the same time, constantly sum up the law of fire to minimize fires and the harm caused to humans. Automatic fire alarm system is an automatic fire-fighting facilities which set in the building or other possible fire place can detect fire early and take timely and effective measures to control and extinguish fires .It is a powerful tool for humans to fight the fire .Automatic fire alarm system and fire linkage system can automatically detect the early stage of the fire occurred, alarm, timely put out, in order to protect the personal safety and property security. Therefore, the automatic fire alarm system plays a crucial role in building fire. This essay introduces composition structure, working principle and function of Automatic fire alarm system by casing analysis of a project briefly.Keywords Automatic fire alarm system Fire safety Smoke detector Temperature sense detector目录1 引言 (1)2系统工作原理 (1) (1) (2) (3) (3) (4)3某大型火力发电厂火灾自动报警系统的设计 (4) (4) (4) (6) (7) (7) (7) (7) (9) (10)4火灾自动报警系统的调试 (10) (10) (10) (11) (11) (11)结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)附录1 (16)1 引言据《中国统计年鉴》显示,近年来全国每年的火灾伤亡人数不低于2000人,直接财产损失高达15亿元。
目录1 引言 (2)1.1 火灾自动报警系统的作用 (2)1.2 选题的目的和意义 (3)2火灾自动报警系统简介 (4)2.1 火灾自动报警系统概述 (4)2.2 火灾自动报警系统的组成 (5)3系统的设置 (5)3.1 区域报警控制系统 (6)3.2 集中报警控制系统 (6)3.3 控制中心报警系统 (7)4PLC原理 (8)4.1 PLC的选择 (8)4.2 PLC 的程序设定 (9)5火灾自动报警系统的设计 (10)5.1 系统的选型 (11)5.2 报警区域和探测区域的划分 (11)5.3 火灾探测器的选择 (12)5.4 消防联动的设计 (13)5.4.1 消防联动系统的组成 (14)5.4.2 消防联动系统的功能 (14)5.4.3 消防联动控制装置 (14)6结束语 (17)参考文献: (18)谢辞 (19)火灾自动报警系统的设计摘要:火灾自动报警系统(AFAS)是当今现代化建筑中不可缺少的组成部分,在火灾发生初期它能及时的发出信号,为人们的生命和财产提供重要保障。
火灾自动报警系统由触发器件、火灾报警控制器、火灾警报装置以及其他辅助功能装置组成,火灾发生时它把烟雾、温度等物理信号转变成电信号从而向人们发出警报,以便于人们尽早疏散,采取灭火措施。
本设计通过对火灾自动报警系统以及消防联动的分析,将PLC技术应用到本系统中,以PLC 为核心设计火灾自动报警系统。
关键词:火灾;PLC;自动报警;消防联动1引言二十一世纪的今天,人类社会发展迅速,居民楼、大型商场,医院等各式建筑随处可见,但同时带来的还有突发事故发生时人们生命和财产的不安全性。
火灾对人们生命和财产的威胁尤其严重,因此人们对火灾的预防愈发的重视。
在一座建筑中安全有效的火灾自动报警系统是人们生命和财产的保障,设计出有效的火灾报警系统才能减少火灾给人类社会带来的损失。
我国的火灾自动报警系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程,其智能化程度也不断提高,但距离国际先进水平还有一定距离。
1 引言1.1 火灾报警器的起源和发展火灾作为危害人类生存的大敌,越来越受到人们的重视。
随着高层建筑的不断增多,火灾隐患增加。
一旦发生火灾,将对人的生命财产造成极大的危害,于是人们开始寻求一种早期发现火灾的方法,以便控制和扑灭火灾,减少损失,保障生命安全。
火灾报警器就是为了满足这一需要而研制出来的,已成为保护人身和财产安全必不可少的重要手段。
现代化建筑中设置火灾自动报警系统,尤为重要。
近年来,各部门对火灾自动报警系统的要求,不仅表现在数量上日益增多,而且对其功能和可靠性等方面提出更高的要求,这给我国消防工作带来新课题,并将进步促进我国火灾自动报警系统的研制、生产、和应用的发展[1]。
近年来,随着科学技术的飞跃发展,基于单片机有体积小、功耗小、成本低、价格廉以及控制功能强等,它的应用领域日益广泛。
目前国内各种家用电器已普遍采用单片机控制取代传统的控制电路,做成单片机控制系统,如洗衣机、电冰箱、空调机等的控制器。
在办公自动化领域,现代办公室中使用的大量通信、信息产品多数都采用了单片机,如通用计算机系统中的键盘译码、磁盘驱动、打印机等。
在商业营销领域,已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读机、仓储安全监测系统等中已纷纷采用单片机构成专用系统。
在工业自动化领域,如工业过程控制、过程监测、工业控制器及机电一体化控制系统等,这些系统除一些小型工控机外,许多都是以单片机为核心的单机或多机网络系统,在智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路及汽车电子与航空航天电子系统方面同样都用到了单片机[2]。
单片机的应用正在不断的走向深入,这必将导致传统的单片机技术的日益革新。
在实时监测和自动控制的单片机系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,现代火灾报警器就是采用单片机作为核心部件完成的。
1.2 开发智能火灾报警系统的意义由于开关量火灾报警系统受到开关量探测器工作原理的限制。
尽管开发人员常常通过多种确认的方法来消除误报警,但也无法从根本上动态的反映出火灾变化的全过程,更不能实现对监视现场的环境进行自动学习,积累“经验”,从而准确的分析、判断现场的各种非火灾因素和真实的火灾信号,以及对各种非火灾因素造成的探测器灵敏度的漂移进行补偿。
于是,国内开始了对智能火灾报警控制系统的研究和开发。
开发智能火灾报警系统的重大意义就是要在实现准确可靠的早期报警的同时,方便用户对系统的安装、调试,并且提供强有力的系统维护手段,降低系统的维护费用。
1.3 本文设计的内容(1) 本系统是具有高可靠性的16路火灾报警器。
(2)以单片机为核心,设计硬件主控制器电路总体框图。
(3)对每个分框图分别设计具体电路。
对火灾以声,光形式报警, 显示,控制电路功耗不大于10瓦.使用220伏交流电源、或12伏直流电源工作、两套电源互为备用。
(4)设计相应的软件流程图。
(5)依据流程图设计控制程序。
(6)画出整体电路图。
1.4 本论文的设计安排第一章是引言部分。
第二章是整体设计方案,根据设计要求做了整体设计的规划,对设计的主要部件做了初步选用并画出设计总框图以便以后设计按此进行。
第三章是各部分硬件的设计,这部分要进行具体的设计并且要对所设计的器件有一定的讲解。
第四章是软件的设计部分,这部分要有程序流程图和主要的程序部分。
第五章是结论部分,这部分要对火灾报警器的设计过程中得到的知识做一总结。
2 总体设计方案火灾报警器的设计可采用多种方法,如简单的模拟电路设计也可以完成报警功能,也可采用火灾报警专用集成电路c14467来完成报警功能,这些火灾报警器不能对多处火灾集中监控,在发生报警时不能准确的判断这是线路故障还是火灾发生且不能在短时间内判断是哪处发生故障或发生火灾[3]。
我们要设计的是对16处进行的火灾监控,只需在值班室就可以监控。
要在值班室对16路进行监控,就需要把报警器安装在值班室,为了在短时间内就能发现报警我们采用声光报警。
虽报警系统发生报警,但我们还得判断这是线路故障造成的报警还是火灾发生造成的报警,而且要在短时间内知道这发生在哪一处房间,使损失降到最低。
完成这一系统的功能采用简单电路是难以完成的,这是总体方案设计中比较难的部分,从各方面考虑,计划采用单片机来完成这些功能。
2.1 整体设计思想基于上面的介绍,我们对整体设计思路做一叙述,假设我们的控制核心就采用单片机。
第一步必须有传感器及火灾探测器去感受信号,当火灾发生,火灾探测器需要把感受到的信号以高低电平的形式输出,传到接口电路,转换成单片机所能接受的电平。
第二步当信号输入到单片机后,通过程序进行自检和故障检查。
若探测器与火灾报警器之间的连线中断或探测器失效时,面板上显示相应的房间号,并发出单调的音响信号并通过火灾巡回检测程序判断输入信号有无火灾信号还是干扰信号,若是火灾信号,则显示器显示发生火灾的房间号码,报警灯闪烁和发出变调的音响信号。
2.2 部分设计的初定2.2.1 火灾探测器的选用火灾探测器有感烟的和感温的。
在许多情况下,火灾往往是先有烟而后起火的,因此使用感烟型传感器更能早发现火情,减少火灾损失。
离子感烟型传感器的灵敏度高而且价格低,因此我们在此采用离子感烟传感器。
2.2.2 单片机的选用单片机的应用,首先是它的控制功能,即在于实现计算机控制。
而在线控制应用方面,由于计算机身处系统之中,因此对计算机有体积小、功耗小、成本低、价格廉以及控制功能强等要求,对这些要求真可谓是非单片机莫属了。
80C51是INTEL公司MCS-51系列单片机中最基本的产品,它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机,属于标准的MCS-51的HCMOS产品。
它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征,它继承和扩展了MCS-48单片机的体系结构和指令系统。
80C51内置中央处理单元、128字节内部数据存储器RAM、32个双向输入/输出(I/O)口、2个16位定时/计数器和5个两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内时钟振荡电路。
此外,80C51还可工作于低功耗模式,可通过两种软件选择空闲和掉电模式。
在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。
掉电模式下,保存RAM数据,时钟振荡停止,同时停止芯片内其它功能。
80C51有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式[2]。
在单片机的应用中,80C51是比较通用的,P0口,P1口,P2口共24个口用来做输入、输出口,足够本系统用。
因此初步决定使用80C51作为此系统的核心部件。
2.2.3 输入接口电路由于要求设计16路火灾报警器,所以我们要用16路的探测器来探测。
在探测器探测到的信号要传入控制器单片机时,要把信号转化为单片机能接收的电平,且需对16路信号巡回检测,采用单片机控制16选1的电开关来巡回检测,因此输入接口电路是非常重要的一部分设计。
2.2.4 显示器与键盘的选用显示器可采用LED,由于只有16路,所以只用两个LED显示器即可。
键盘有独立式键盘和行列式键盘。
独立式键盘的缺点是需要占用较多的I/O口线。
当单片机应用系统键盘中需要的按键比较少或I/O口线比较富余时,采用此类键盘。
行列式键盘的键盘结构,能够有效地提高单片机系统中I/O的利用率[4]。
因此初步设计采用行列式的4ⅹ4或4ⅹ3的键盘。
2.3 构造整体电路设计框图本系统是基于单片机控制的具有可靠性的16路火灾报警器。
它以单片机为电路的主控制芯片。
电路主要包括,火灾探测器、单片机及其扩充电路、输入、输出接口电路还有电源。
电路框图如2.3所示。
图2.3 整体框图3 硬件电路各部分的设计3.1 核心部分的设计3.1.1 80C51的引脚图及功能如左图3.1.1所示是40引脚双列直插的80C51管脚图。
其中电源和晶振,大家都是比较了解的就不用在详细介绍。
下面主要介绍80C51中比较重要的引脚的功能:(1)I/O 口 有4个,32根。
P 0——8位、漏极开路的双向口I/O 。
当使用片外存储器时,作地址和数据分时复用。
在程序校验期间,输出指令字节(这时需要外加上拉电路)。
P 0作为总线时能驱动8个LSTTL 负载。
在本设计中此I/O 口用做输图3.1.1 80C51引脚图 出来给数码管提供输入信号。
P 1——8位、准双向I/O 口。
在编程/校验期间,用做输入低位字节地址。
P 1口能驱动4个LSTTL 负载。
在此我们用它作为键盘的输入口。
P 2——8位、准双向I/O 口。
当使用片外存储器时,输出高8位地址。
在编程/校验期间,接收高位字节地址。
P 2口可以驱动4个LSTTL 负载。
在此我们设计的采集信号输入口和报警输出口都是用的P 2口。
P 3——8位、准双向I/O 口,具有内部上拉电路。
P 3提供各种替代功能。
在提供这些功能时,其输出锁存器应由程序置1。
P 3口可以输入/输出4个LSTTL 负载。
P3.0—RXD 串行输入口的输入。
P3.1—TXD (串行输出口),输出。
P3.2—INT0 ,在外部中断0的输入。
P3.3—INT1,外部中断1的输入。
P3.4—T0,定时器/计数器0的外部输入。
P3.5—T1,定时器/计数器1的外部。
P3.6—WR ,低电平有效,输出,片外数据存储器写选通。
P3.7—RD ,低电平有效,输出,片外数据存储器读选通。
(2)控制线:共4根。
RST —复位输入信号,高电平有效,在振荡器工作时,在RST 上作用两个机器周期以上的高电平,期间复位。
EA/V PP —片外程序存储器访问允许信号,低电平有效。
再编程时,其上施加21V的编程电压。
ALE/PROG—地址锁存允许信号,输出。
用作片外存储器访问时,低字节地址锁存。
ALE一1/6的振荡频率稳定速率输出,可用作对外输出的时钟或用于定时。
在EPROM编程期间,作输入。
输入编程脉冲(PROG)。
ALE可以驱动8个LSTTL负载。
PSEN—片外程序存储器选通信号,低电平有效[4]。
在从片外程序存储器取指令口PSEN 期间,在每个机器周期中,在PSEN有效时,程序存储器的内容被送上P可以驱动8个LSTTL负载。
3.1.2 80C51单片机的复位方式复位是单片机的初始化操作,其主要功能是把PC初始化为0000H,使单片机从0000H单元开始执行程序。
除了进入系统的正常初始化之外,当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时,为摆脱困境,也需按复位键以重新启动。
主要的复位方式有三种:上电自动复位、按键电平复位和外部脉冲复位[5]。
此次设计是用按键电平复位。
按键电平复位是通过复位端经电阻与VCC电源接通而实现的,电路如图3.1.2所示。
按键电平复位电路中的电阻、电容参数设置都适合与设计的振荡电路,能保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期。