单片机的火灾智能温度烟雾报警器
目录
Abstract 3
一、引言 5
(一)课题的研究背景 5
(二) 课题的研究目的与意义 5
(三)火灾报警器的发展与现状 5
(四)课题的研究内容 5
二、基于单片机的火灾智能温度烟雾报警器的总体方案设计 6
(一)系统的功能要求 6
(二) 系统的技术要求 6
(三) 系统的组成及方案设计 7
三、系统的硬件设计 8
(一) 主控电路 9
(二)温度采集电路 13
1. DS18B20概述 13
2. DS18B20引脚介绍 14
3. DS18B20的内部结构 15
4. DS18B20的程序流程图 16
(三) 烟雾探测电路的设计 17
1. MQ2介绍 17
2. ADC0832介绍 20
(四)声光报警提示电路 22
1. 灯光提示电路 22
2. 声音报警电路 22
(五) 按键电路 23
(六) 液晶显示电路设计 24
四、 系统的软件设计 26
(一) 软件介绍 26
(二) 系统程序流程图 28
五、火灾报警器的测试结果及总结 30
(一)调试 30
(二)总结 30
致谢 31
参考文献 32
附录 33
源程序 33
一、引言
(一)、课题的研究背景
*景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072*
/> 火灾,是由于火源失去控制而发展而给人民生命和财产造成损失的一种灾害性燃烧现象。火灾造成了许多不可挽回的损失,比如人的生命,文化古迹,和书籍等等。火灾还污染了大气,破坏了生态环境。
近年来,我国城市发生了许多火灾,发生的特大火灾所造成的危害及后果,给人们留下了一辈子的阴影,造成了非常严重的后果。而且,随着现在生活水平的提高,厨房内燃气的使用也变得广泛,不管是罐装煤气,还是管道输送的,都给人们的生活带来极大的方便。但是,这些气体对人的身体会产生毒性,如果在室内,这些可燃气的浓度达到一定范围,会使人中毒,严重的甚至会威胁到人们的生命。如果没有察觉到这些气体的泄露,比如在夜晚熟睡的时候,即使没有发生火情,也会出现危险。
基于上述情况,火灾报警技术被人们广泛研究,并以此来预防火灾,并且预报一些可燃气体的泄露。
(二)、 课题的研究目的与意义
目的:为了避免火灾扩散,能够做好预警措施是十分重要的。导致家庭出现火情的原因有许多,也许我们能看得见可以避免,也可能在被我们忽视地方。厨房内燃气如果泄露,这些可燃气的浓度达到一定范围,会使人中毒,严重的甚至会威胁到人们的生命。
综上所述,在家庭中被忽视原因导致的火灾,使幸福家庭在一瞬间毁于一旦。所以说,人们应该积极预防火灾。这就是研究的目的。
意义:因为传统家庭对于防火的观念不够重视,加上现在楼层的高度增加,救火的难度变得很大,所以要从根本上解决因火灾出现的后续问题,预警就是关键。有了预警,对可能引发火灾源头的处理,具有非同凡响的意义。
(三)、火灾报警器的发展与现状
随着社会的进步,海外开发了许多的火灾警报系统,并且走向实用。当初,不仅是无线火灾警报系统的价格要高,而且还要连接布线,这些只是检查设备的一部分。但是无线控制已经是大势所趋。松柏公司(ITI)是美国最大的无线报警系统公司, ITI产品的90 %是无线报警器。它的产品被 “国家质量监督检测测试中心”的检测所认证,这是世界级先进技术的代表,他们的产品引领着世界的先进技术。
我国关于火灾报警装置的研发发展比国外许多国家落后。 1970年后的10年间,中国才开始火灾报警系统的开发。80年代以后,国内的企业大部分仍然是模仿国外的先进产品,并不能自主研发生产。后来,由于国力的强盛和国家的崛起,我们的的火灾报警装置的生产企业也欣欣向荣,慢慢走上了自主的道路。有的企业开始自行研发核心技术,向国际上的先进技术发出挑战,并取得了不菲的成就。
(四)、课题的研究内容
本设计,主要检测判断烟雾和温度的变化,使用单片机控制相应的报警。通过液晶显示器显示检测的状况,并用按键自主设定相应的阀值。
为了实现功能,包括以下三个方面:
(1)硬件部分:传感器、显示模块、报警电路、温度烟雾信号转换电路的选择设计。
(2)软件部分:编译单片机程序和设计原理图和绘制pcb。
(3)系统调试与分析:使用电脑软件proteus进行仿真,分析系统,有没有存在理论上的问题,并检查是否实用可靠,并对系统的不足之处进行调整。然后,将焊接好的实物进行测试,调试功能。
二、课题的总体方案设计
本课题主要是实现环境中温度和烟雾发生相应变化时进行报警以下对系统功能要求、系统技术要求及系统的实现进行阐述。
(一)、系统的功能要求
本系统要实现的功能:
(1)火情探测功能:预警的要求是准确并及时。由于防火场所各异(比如,家庭、仓库、酒店、娱乐场所等等地方)使用者可以采取与之相对应的措施,对不同场所采取不同方法。如对可燃气体的检测(比如氢气、天然气、液化石油气、煤气)、对空气中不同地段温度的检测及对不同地方烟雾的探测等检测方式,用来增加预警的准确性。
(2)声光报警功能:当被探测的地方出现烟雾超过设定上限或温度超过设定上限时,蜂鸣器报警。烟雾超过设定上限黄灯长亮,温度超过设定上限红灯常亮。
(二)、 系统的技术要求
该系统采用成本较低且便于批量生产51系列单片机为单片机的处理器,同时51系列单片机普及率较高,能满足各类工程的需求。为提高该系统的市场竞争力,其应具备的技术特点主要有功耗低、体积小、性能稳定等。具体如下:
(1) 功耗低:系统供电使用三节5号干电池或5v电源。
(2) 体积小:探测器的外观体积尽可能减小,这样会更方便安装使用;
(3)性能稳定:因为在不同环境中的具体情况不一样,在某些方面可能存在一些不稳定的因素,比如不确定的电磁干扰。因此,要保证系统工作的稳定性,则可以选择使用多个指示灯分别指示不同的状态情况。
(三)、 系统的组成及方案设计
本系统主要组成部分有单片机、编解码模块、灯光报警模块、声音报警的蜂鸣器模块、烟雾探测传感器模块、负载驱动模块、和控制程序等。
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