基于51单片机火灾报警系统设计(毕业设计)

本科论文(设计)标题：智能火灾语音报警系统设计学校：宝鸡艺术学院学科(医院):电子电气工程学院姓氏：学号：专业化：通信工程指导教师：完成日期：2015-4-20摘褥子现在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，我们生活周围到处都有火灾的危险。要防止火灾，减少火灾造成的损失，应按照“隐患比火焰更危险，防灾比泰山更大的责任”的概念，设计和完善火灾自动报警系统，将火灾从初始状态中排除，将社会财富损失降到最低。本文以采用多传感器信息融合技术的单片机8051、集成语音芯片ISD1420、a/d转换器、集成温度传感器AD590和气体传感器TGS202等为基础，设计了侧重于语音报警系统配置和工作原理的实用、可靠的单片机语音自动报警系统。实践表明，单片机技术在系统报警等一些自动控制领域具有广泛的应用前景。该系统可以自动完成分配点检测，确认火灾后自动报警，并显示记录火灾发生时间的火灾点。该系统可以安装在各个消防单元上，持续监控对被监控现场的出发检查信号，监控现场的温度、浓度等，比较接收到的信号和内存的正常设定值，并持续反馈给起到确定火灾作用的警报控制器。火灾时语音报警、故障自我诊断、浓度指示、设定报警限制、延迟报警等的简单结构，稳定的性能，易于使用、价格低廉、智能的烟雾传感器，具有实用价值。关键词：火警；微控制器；传感器AbstractNow，with electronic products used in humanlife more and more widely，the resulting fire，more and more，We live in fire hazards lurrsto avoid fires and reduce firelosses，We must follow The hidden dangers fire in prevention is better than disaster relief，The responsionsthis paper design a method that use single chip computer and digital voice chip isd 1420 to realize remote voice alarm，Gives out the hardware structurethis system automatically to monitor the points which are acute to temperature . it can also send out alarm，Show the points and record the occurrarmThe system can be installed in all fire units，Which is responsible for continuously monitoring The site to start The inspection signal，monnwhen fire occurst、Can achieve sound and light alarm、fault diagnsis、concentration display、alarm limit settings and delay alararmkeywords:fire alarm；MCU收发器列表第一章简介1.1概述1.2国内外研究现状1.3研究背景和重要性第二章火灾报警系统的总体设计2.1火灾发生原理和过程2.2系统范围的程序设计2.2.1系统的总体功能概述2.2.2系统硬件整体体系结构2.2.2系统软件总体体系结构2.3火灾报警系统类型2.4火灾报警系统原理第三章火灾报警系统硬件设计3.1选择系统核心芯片3.1.1传感器简介3.1.2 ISD1420语音芯片3.1.3 80C51简介3.1.4 AD转换芯片3.1.5数码管显示电路3.2单片机外围接口电路3.3信号处理电路3.4数据收集电路3.5报警电路3.5 .1语音报警电路3.5 .2光报警电路3.6数码管显示电路第四章火灾报警系统软件设计4.1软件开发环境4.2火灾报警系统编程4.2.1主计划流程图4.2.2主程序初始化流程图4.2.3数据收集子程序4.2.4火灾判断和报警程序参考文献表示谢意附录1附录2引言1.1概述无线火灾传感器硬件和软件平台的设计在整个系统的开发和应用中必然朝着小型化、高度集成、网络、节能、智能化的方向发展，近年来随着计算机成本的降低和微处理器体积的缩小，火灾智能无线报警系统的开发和构建具有广泛的应用前景。工程测试结果充分表明了技术的可行性和实现效果。随着智能建筑技术应用的迅速发展，商业市场对火灾报警器的要求不断提高，目前主要使用基于智能总线的分布式计算机系统的火灾报警系统，虽然在系统安装方面比过去方便多了，但仍然不能满足现代的要求，其安装成本约占设备成本的33%-70%。无线火灾报警系统具有安装简单、快速、价格低廉、不需要布线、对建筑表面的最低破坏性、对功能变化的适应性等特点。据有关资料显示，如果是安装了自动火灾警报系统的场所，就可以立即预警发生火灾，不会引发大火灾。1.2国内外研究现状根据现代战争的突发、立体、区域不确定性，攻击和防御的界限模糊，作战方向变化不定，战争火灾自动警报系统发展了100多年的历史，19世纪40年代美国诞生的火灾警报装置表明火灾自动警报系统首次进入了人们的视野1。1890年，英国成功开发了温度检测仪，并应用于火灾探测系统，这标志着自动火灾报警系统的开发进入了正常轨道2。此后随着世界科学技术的飞速发展和各种新兴技术的出现和发展火灾监测技术也随之迅速发展各种火灾探测器陆续出现和完成，火灾自动报警系统也在此基础上逐渐繁荣，发展过程可以分为以下几个阶段：第一阶段，从19世纪40年代到19世纪40年代，作为火灾报警系统发展的初级阶段采用的探测器主要是收集温度信号，然后判断是否超过设定的灰度值，判断是否发生火灾的感温式探测器。在这个阶段，火灾报警系统很简单，只用单个温度参数就能进行火灾判断。但是，容易受到环境其他干扰源的影响，灵敏度低，响应速度慢，判断森林火灾，或者不符合智能火灾报警系统的要求。第二阶段，20世纪40年代末，瑞士物理学家Emst Meili研究的离子感烟探测器问世，引起了人们对离子感烟探测器的关注，此后感烟探测器被广泛普及，逐渐占据了大部分市场，使感热式感测器退居第二位；直到20世纪70年代末，光电子探测器还是在光电子技术的基础上开发的，寿命长，抗干扰能力强，离子烟雾探测器的放射性问题没有出现，这一事实很快得到了很大发展。现阶段，火灾报警系统一般采用配线调试、系统可靠性为系统开发瓶颈的复线布置方式。第三阶段20世纪80年代初期出现了公交型火灾报警系统，在火灾报警领域迈出了一大步，得到了比较普遍的应用。布线工作量大大减少，安装和调试更加容易，并可以指定准确的报警位置。但是这个时期火灾报警系统的智能水平不高，有线引进对工程要求很高。从第四阶段、80年代中后期开始，随着计算机技术、控制技术、集成电路技术、传感器技术和智能技术的迅速发展，随着智能时代火灾自动报警系统的迅速发展，各种智能火灾自动报警系统应运而生。模拟可寻址技术的应用极大地提高了火灾报警系统的安全性、准确性和智能性，在自动火灾报警系统的发展史上具有划时代的意义3。近年来，利用无线通信方式的火灾自动报警系统在海外安静地工作。该系统引入了无线通信技术，使用无线通信方法代替传统的有线通信方法，通过无线连接方式传输和控制大多数电气设备的信息，使其适合各种建筑和场所。无线火灾自动报警系统最初只在博物馆、名胜地等布线不合适的特殊情况下使用，价格也比较高。随着科技进步和零部件成本的降低，无线火灾自动报警系统的研发和生成成本也降低了，在性能和价格上都具有很强的竞争力，市场潜力突出5。在我国，利用无线通信方式的火灾自动报警系统变得越来越重要。安装方便，建筑无损工作，灵活性高，扩展方便等优点，适合名胜、体育馆、博物馆、展示中心、正在建设的建筑物、医院等很多场合。火灾自动报警系统的智能性主要从火灾判断和总体管理方面分为分布式、集中和分布式，分布式系统由非智能控制器的多个智能检测节点组成，检测节点用于判断火灾状态。集中式系统由多个非智能探测节点组成，这些节点仅将火灾参数传递给控制器，以便智能地判断火灾状况。分布式系统中的控制器和探测节点是智能的，是未来自动火灾报警系统的发展方向6。1.3主题研究的背景和意义在各种灾害中，火灾是最频繁、普遍威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。火灾是世界各地发生频率高的一种灾害，几乎每天都发生火灾。据联合国“世界卫生中心2000统计”指出，全球每年有大约600万宗至700万宗火灾，全球每年约有6500至75000人死于火灾。其中欧美发生的火灾较多，死亡人数较少，与欧美发达国家的生活水平和消防技术及设施有关。相反，亚洲地区火灾发生次数少，但死亡人数多，与亚洲经济发展程度不高，以及消防设施不足等有关。据统计，70年代火灾的年平均损失额不到2.5亿韩元，80年代火灾年平均损失额接近3.2亿韩元。进入90年代后，特别是1993年以后，火灾造成的直接财产损失年均增加到10亿元，年均增加到2000多人。随着经济和城市建设的快速发展，城市的高层、地下、大型综合建筑日益增多，火灾隐患也大幅增加，火灾的发生次数及其危害逐年增加。发生火灾会对人的生命和财产造成巨大的损失。冷酷的事实证明，随着社会和经济的发展，社会财富的增加，火灾对人类、社会、自然造成的危害范围不断扩大，不仅破坏物质财产，引起社会秩序的混乱，还直接威胁生命的安全，给人们的心灵带来了巨大的伤害。残酷的现实使人们越来越认识到监视警告和消防工作的重要性，良好的监视系统和及时的报警机制可以大大减少人员伤亡，为社会减少不必要的损失8。火灾自动报警系统(FAS)旨在满足这些需求，其自身技术水平也随着人们需求的增加在功能、结构、形式等方面不断提高。火灾自动报警系统可以快速监控火灾状况，发现不明显火灾的早期特性，从而将火灾造成的人命财产损失降至最低。火灾发生初期，燃烧