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学号天津城建大学毕业设计开题报告火灾自动报警与消防控制系统学生姓名专业名称电气工程及其自动化指导教师控制与机械工程学院2014年4月18日毕业设计开题报告题目名称：火灾自动报警与消防控制系统1.课题背景（所选课题的来源、开发目的和意义，国内外现状）本课题来源于智能家居中的消防与安防系统，消防与安防是智能家居的重要组成部分，消防部分承担着火灾发生时自动报警并开启消防喷头、语音报警、疏散引导等功能，安防部分承担着家庭防盗、室内外环境危害检测及报警等功能。开发目的：能够及时监测到环境中有无火灾，火灾一旦发生将实现声光报警，并自动打电话给户主提示家中有火灾隐患，同时打开消防设施等采取有效措施控制火情的发展，将火灾消灭在萌芽状态，以确保人身财产安全，最大限度地减少损失。安防部分为当有人从窗户进入时发短信给户主并自动报警，室内有害气体超标检测及燃气泄露报警。意义：随着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，在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。智能化火灾报警系统已并非传统意义上的简单的报警设备，而是融入了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器的应用等各领域知识。伴随着科学技术的不断进步，火灾报警系统必将得到更快的发展。国内外现状：随着社会的进步以及人们生活水平的提高，人们对于家居环境的要求也不再只是简单的物质空间，更为关注的是一个高度安全、舒适以及美观方便的居住环境，也即是当下最为热门的智能家居。由于智能家居系统还缺乏统一明确的国际标准，许多公司开发出的产品都是基于自己组建的网络和信息交换协议，很多产品是针对特定的组网环境开发的，部分核心技术没有对外公布，技术复杂，直接导致了使用范围的局限性。再者，缺乏对应的第三方产品，各个接入设备之间不能兼容，互操作性差，不利于产品的扩充，因而进一步局限了产品的发展。再加上，有的系统成本过高，严重影响了产品的普及。因此设计一个符合国家国情和规范的集远程控制和本地控制为一体的智能家居控制系统是非常具有现实意义的，且势在必行。开发设计的基本内容及预期设计效果目标：通过HT66FU50单片机为核心，可以实现火灾现场声光报警、电话报警，安防报警等功能。是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的火灾报警器，具有一定的实用价值。内容：对该检测系统与报警系统进行整体功能分析，分模块来实现其各个部分的功能，对其所选择的主要芯片作简单介绍，动手制作产品，包括硬件电路的设计，PCB的制作，手工焊接与调试，软件程序的编写，硬件与软件的联合调试。预期设计效果：烟感器能够24小时监测环境中有无烟雾气体，一旦监测到烟雾将发出声光报警，并自动打电话给主人提示家中有火灾隐患，同时打开消防设施，当有人从窗户进入时发短信给户主并自动报警，室内有害气体超标检测及燃气泄露报警。3.开发设计方案（拟采用的设计思想、设计方案及开发工具介绍）设计思路和设计方案：本次毕业设计将选用HT66FU50的单片机做为主控芯片，该芯片是一款A/D型具有8位高性能精简指令集的Flash单片机。其Flash存储器可多次编程的特性给我们提供了极大的方便。存储器方面，还包含了一个RAM数据存储器和一个可用于存储序号、校准数据等非易失性数据的EEPROM存储器。本单片机有一个全双工的异步串行口，8路AD转换，PWM输出，定时器，外部中断等重要功能；用TC35作为远程通信模块，此模块可通过单片机串行口发送的命令控制其给指定的手机发送短信和拨打电话。当烟感器检测到烟雾时发出电平跳变信号，单片机检测到信号后产生中断，进入中断服务子程序，将执行报警命令和拨打电话命令程序；当红外传感器检测到有人从窗户进入时输出高电平，传输到单片机I/O口，单片机产生相应的响应，现场报警的同时给远程手机发送短信提示；使用有毒气体检测传感器，可以检测到室内有害气体如甲醛、一氧化碳、甲烷等的含量，并做出上限报警，利用单片机和TC35模块进行远程通知。开发工具：采用ProtelDXP2004进行硬件电路原理图设计和PCB的制作，HT-IDE3000进行软件程序的开发，并与HOPE3000forEIC300联合仿真器在线仿真和程序烧写。设计进度安排2014.4.1——2014.4.5：查找资料、搜集相关素材2014.4.5——2014.4.10：完成需求分析2014.4.10——2014.4.15：完成概要设计2014.4.15——2014.4.20：完成硬件电路设计2014.4.20——2014.4.25：硬件电路的制作、模块测试与连接2014.4.25——2014.5.20：程序的编写与调试2014.5.20——2014.6.1：整理资料、撰写毕业论文参考文献[1]王钊.智能型火灾报警系统的设计与研究：西安理工大学，2009.[2]孙健.基于ARM7的电气火灾自动报警控制器研制：浙江大学，2007.[3]雍静,李北海，杨岳.建筑智能化技术〔M〕.北京:科学出版社，2008.[4]王忠民,郝静,张瑜.基于单片机的语音数字联网火灾报警器设计.西安邮电学院.[5]S.M.Lo，C.M.Zhao，M.Liu，A.Coping.Asimulationmodelforstudyingtheimplementationofperformance-basedfiresafetydesigninbuildings[J].AutomationsinConstruction，1998，17(7)：852~863.[6]J.K.W.Wong，H.Li，S.W.Wang.Intelligentbuildingresearch：areview[J].AutomationinConstruction，2005，14(l)：143~159.[7]张向亮.智能建筑火灾自动报警系统的设计与研究：武汉理工大学，2010.[8]VaughnBradshaw.TheBuildingEnvironment:ActiveandPassiveControlsystems[M].JohnWiley&Sons，2006.[9]陈颖.基于C8051F单片机的火灾智能报警控制系统的设计.大连海事大学,2007.[10]于智洋.浅析智能建筑中火灾自动报警系统的设计[J].潜江:江汉石油科技，2008，2:62~64.[11]丁璐，李春华，杨戍.火灾探测技术的分析[J].煤矿现代化.2007(4)：29~31.[12]吴龙标，袁宏永.火灾探测与控制工程[M].合肥：中国科学技术大学出版社，1999.11：1~20.[13]范维澄.中国火灾科学基础研究概况[J].火灾科学，2005，6:57~62.[14]缪顺兵，熊光明，李永萍，鲁霞.自动火灾报警系统设计与研究[J].装备制造技术.2006.4：90~92.[15]黄凤娟.单片机火灾报警系统的设计.安徽电子信息职业技术学院学报，2010年第1期.[16]孟立凡，蓝金辉.传感器原理与应用.北京：电子工业出版社，2007.8.[17]胡显华.火灾探测器误报警的原因及改进方法[J].电脑开发与应用，2007，Vol.20，N0.11：60~62.[18]陈悦，刁若菲，刘志伟，等.烟雾检测火灾报警系统的设计[J].北京：微计算机信息，2007，23(8~2)：93~95.[19]陈晓娟，卜乐平，李其修.基于图像处理的明火火灾探测研究[J].2007.6，Vol.19，No.3：6~11.[20]卫成业，李晓东，马增益等.高温火焰图像处理比色测温法的数值方法研究[J].燃烧科学与技术，1998，(3)：307~31.[21]CaoHui，HuanJunnai.CircuitdesignandimplementationfordigitaltemperatureandHumiditymeasurementandcontrol[J].ASIC2001Proceedings，4thInternationalConferenceon，2001:502~505.[22]文方，陈慕君，刘佳.基于模糊神经网络的火灾报警系统[J].南京：机械制造与自动化，2009，38(6):93~94.[23]LuckHO.Dedicateddetectionalgorithmsforautomaticfiredetection[C].InternationalSymposiumonFireSafetyScience:EdinburghUK，1991.[24]陈汝全.电子技术常用器件应用手册.北京：机械工业出版社，2004.10.[25]张宝.基于MATLAB的火灾信号滤波处理及仿真[J].南京：中国制造业信息化，2008，37(15)，37~39.[26]郝晓剑，杨述平，张连红.仪器电路设计与应用.北京：电子工业出版社，2007.6.[27]毕满清，王黎明，高文华.模拟电子技术基础.北京：电子工业出版社，2008.6.[28]韩焱，张艳花，王康谊.电子技术基础.北京：电子工业出版社，2009.6.[29]童长飞.CSO5lF系列单片机开发与C语言编程.北京：北京航空航天大学出版社，2005.[30]魏锋.论火灾报警系统的应用及发展[J].科学之友.2006.9:11~12.[31]董巍.动车组火灾报警系统的设计：大连理工大学，2009.指导教师意见（对本课题的深度、广度、工作量、设计方案及进度安排的意见）指导教师（签字）：年月日系审查意见（是否同意指导教师意见）系主任（盖章）：年月日设计进度计划表序号起止日期计划完成内容实际完成情况检查人签名检查日期12014.4.1—2014.4.5查找资料、搜集相关素材22014.4.5—2014.4.10完成需求分析32014.4.10—2014.4.15完成概要设计42014.4.15—2014.4.20完成硬件电路设计52014.4.20—2014.4.25硬件电路的制作、模块测试与连接62014.4.25—2014.5.20程序的编写与调试72014.5.20—2014.6.1整理资料、撰写毕业论文8910指导教师批准，并签名：年月日