初定单片机火灾报警系统的设计11级矿山机电电气3班吕君明

毕 业 设 计（说 明 书）题 目：单片机火灾报警系统的设计姓 名： 吕君明 编 号： 20112005048 平顶山工业职业技术学院2014年 5 月 8 日平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 任 务 书姓名 吕君明 专业班级 11 级矿山机电（电气控制三班） 任 务 下 达 日 期 2014 年 2 月 18 日设计开始日期 2014 年 2 月 25 日设计完成日期 2014 年 4 月 30 日设计题目： 单片机火灾报警系统的设计 指 导 教 师 田慧玲 院(部)主 任 郭 宗 跃 2014年 5 月 8 日 平顶山工业职业技术学院毕业设计答辩委员会记录电力工程 学院 矿山机电（电气 ） 专业，学生 吕君明于 2014年 6 月 10 日进行了毕业设计答辩。设计题目： 单片机火灾报警系统的设计 专题题目： 单片机火灾报警系统的设计 指导老师： 田慧玲 答辩委员会根据学生提交的毕业设计材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 吕君明 毕业设计成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， 平顶山工业职业技术学院毕业设计评语第 页共 页学生姓名： 吕君明 专业班级 矿山机电（电气） 3 班 年级 2011 毕业设计题目： 单片机火灾报警系统的设计 评 阅 人： 指导教师： （签字） 2014 年 6 月 12 日成 绩： 系 主 任： （签字） 2014 年 6 月 12 日毕业设计及答辩评语： 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书第 1 页摘 要本设计是利用单片机结合传感器技术而开发设计的智能火灾报警系统。设计目的是设计和实现一种分布式智能火灾报警控制系统，实现系统软硬件的组成和实现。论文中主要针对智能火灾报警器系统中的各个组成部件进行了介绍，对它的主控电路和外围设备电路之间的接口技术，还有软件方面进行了重点介绍。设计以 AT89C52单片机为硬件核心实现智能火灾报警系统的设计。文中选用 MQ-2型半导体烟雾传感器实现烟雾的检测；选用 DS18B20数字温度传感器实现温度的检测；使用 ADC0809对 MQ-2采集的模拟信号进行 A/D转换，以便单片机处理。由于 ADC0809的时钟信号通常为 500KHz，故而选用 74LS74进行分频。单片机处理数据后，与设定的上限值进行比较，超过上限值时，发出指令，实现光报警，达到预期的效果关键词: 智能火灾报警系统；传感器；单片机； ADC0809平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书第 1 页目 录第一章 绪论.31.1火灾报警技术的发展概况 .31.2智能火灾报警系统 .41.3课题研究的意义 .5第二章 方案设计.62.1系统的主要功能及原理 .62.1.1目的和要求 .62.1.2系统的工作原理 .62.2系统芯片的选择 .72.2.1单片机的选择 .72.2.2 A/D转换器的选择 .72.2.3 烟雾传感器的选择 .72.2.4 温度传感器的选择 .82.3 系统的结构原理框图.8第三章 硬件模块设计.93.1单片机主控处理模块 .93.1.1主要性能参数 .93.1.2功能特性概述 .123.1.3工作特性 .123.2 A/D转换模块 .143.2.1 ADC0809芯片的基本知识 .143.2.2 ADC0809引角结构引 .153.3数据采集模块 .163.3.1 烟雾报警器模块 .163.3.2 温度报警器模块 .193.4报警电路模块 .22第四章 软件设计.234.1变频器的应用场合及具体应用举例 .23平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书第 2 页4.1.1应用场合编程 Keil环境介绍 .234.2 系统构件设计.244.2.1ADC0809流程图 .244.2.2 DS18B20流程图 .244.2.3 DS18B20流程图 .25第五章 系统调试.265.1 系统调试的步骤.265.2 系统调试过程中遇到的问题及解决的方法.26结论 .28致谢 .29参考文献 .30平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书第 3 页第一章 绪 论1.1 火灾报警技术的发展概况我国的火灾自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。目前国内厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所大型火灾报警系统的研发，他们采用集中区域报警控制方式，其系统复杂、成本较高。而在居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位，需要设置一种单一或区域联网、廉价实用的智能火灾报警装置，因此，研制一种结构简单、价格低廉的智能火灾报警器是非常必要的。火灾报警系统，从发展过程来看，大体可分为三个阶段:第一阶段为多线型火灾自动报警系统，每个探测器除需提供两根电源线外，还需提供一根报警信号线，探测器电源由报警器提供，探测器的信号线均连接到报警显示盘上，报警时点亮相应的指示灯，如日本“日探”公司生产的 CPF火灾报警系统。此类系统的功能一般以报警为主，辅以一些简单的联动功能，只会对电源线的断线作出故障反应，安装此类系统比较繁琐，特别是校线工作量较大。第二阶段为总线型火灾自动报警系统，已采用微处理器控制。其线制一般有四线制、三线制、二线制。探测器和模块通过总线与控制器实现信号传送。其探测器的报警形式为开关量，它的灵敏度在制造时，通过硬件决定，不可调整。此类系统可通过各种模块对各联动设备实行较复杂的控制。此类系统已具有系统自检以及对外围器件的故障检验等功能，但对故障类型不能区分。目前国内生产的火灾自动报警系统大多数为此类产品。由于此类产品具有先进的报警和控制功能，施工、安装较为方便，且价格较低，己被大量使用。第三阶段为智能型火灾自动报警系统，由于采用了先进的计算机控制技术，智能化程度大大提高，探测器的报警形式采用模拟量，并可通过软件对其灵敏度根据使用场合、时间进行设定和调整，如可设定白天、夜间、休息日不同灵敏度。对探测器的使用环境参数变化较大的场所，灵敏度设定相对低一些，对环境较稳定或一些重要的场所，灵敏度设定相对高一些，这一功能可提高系统的稳定性及可靠性，减少误报。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书第 4 页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9将火灾发生期间所产生的烟、温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。从传统型走向智能型，是国内外火灾自动报警系统技术发展的必然趋势。智能型火灾报警系统是一个集信号检测、传输、处理和控制于一体的控制系统，代表了当前火灾报警系统的发展方向。随着科学技术的迅猛发展以及国内外经济的迅速增长，市场上迫切需要一种容量大、性能优越、可靠性高、便于安装、使用和维护的智能型火灾报警控制系统。在本次设计中采用了感烟效果好、灵敏度高的 MQ-2烟雾传感器和 DS18B20数字温度传感器来完成设计要求。智能火灾自动报警控制