15火灾报警器系统的单片机设计

本科毕业设计（论文）题目基于单片机的火灾报警器系统设计院（系部）专业名称年级班级学生姓名指导教师年月日—1—专业班级学生姓名一、题目二、主要任务与要求三、起止日期年月日至年月日指导教师签字（盖章）系主任签字（盖章）年月日专业班级学生姓名—2—题目评阅人签字（盖章）职称工作单位年月日专业班级学生姓名题目—3—指导教师签字（盖章）职称年月日经审查，专业班同学所提交的毕业设计（论文），符合学校本科生毕业设计（论文）的相关规定，达到毕业设计（论文）任务书的要求，根据学校教学管理的有关规定，同意参加毕业设计（论文）答辩。—4—指导教师签字（盖章）年月日根据审查，准予参加答辩。答辩委员会主席（组长）签字（盖章）年月日院（系）专业班同学的毕业设计（论文）于年月日进行了答辩。题目答辩委员会成员主席（组长）委员（成员）委员（成员）—5—委员（成员）委员（成员）委员（成员）委员（成员）答辩前向毕业设计答辩委员会（小组）提交了如下资料：１、设计（论文）说明共页２、图纸共张３、评阅人意见共页４、指导教师意见共页根据学生所提供的毕业设计（论文）材料、评阅人和指导教师意见以及在答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计（论文）答辩委员会（小组）做出如下决议。一、毕业设计（论文）的总评语—6—二、毕业设计（论文）的总评成绩毕业设计答辩委员会主席（组长）签名委员（组员）签名年月-7--8-摘要本文介绍了一种适用于多种公共场所的基于单片机火灾报警系统。针对现有的分布式火灾报警系统投资大、安装麻烦、工程量大等缺点，设计了一种基于单片机的无线火灾报警系统。系统上位机采用AT89C51单片机作为主控芯片，可分为主控模块、存储模块、人机对话模块(包括数码管和键盘)和无线射频通信模块。系统下位机以AT89C51系列单片机作为主控芯片，可分为主控模块、烟感探头以及无线射频通信模块。该系统具有很好的可靠性和实时性，具有广泛的市场前景。随着计算机技术和信息技术等高新技术的快速发展，无线火灾报警技术也得到迅速的推动。无线火灾报警技术的应用范围是非常广泛的，更是与我们的生活及生命财产安全息息相关的。本文综合运用火灾自动报警系统观点出发将分布式控制的思想应用到报警控制系统的设计之中，采用一台AT89C51系列单片机作为系统的上位机，下位机也采用了与上位机相同的AT89C51单片机。上位机和下位机之间通过无线模块进行通讯，组成分布式智能消防报警控制系统。该系统下位机的感烟探测器由感烟探测器经加装无线传输设备而成。上位机的液晶显示界面要求提供良好人机对话界面，在故障和报警时提供相应的声光报警信号和数码管显示。关键词：火灾报警；AT89C51单片机；ADC0809；-9--10-AbstractThisarticleintroducedonekindissuitableformanykindsofpublicplacewirelessfirealarmsystem.Forexistingdistributedfirealarmsysteminvestments,installationproblems,engineeringcapacityshortcomings,designedasinglewirelessfirealarmsystem.SystemusingAT89C51microcontrollerasmasterchip,canbedividedintothemastermodule,enclosure,interactivemodules(includingLCDandkeyboard)andradiofrequencycommunicationsmodule.Thesystemhasaverygoodreliabilityandreal-timeperformance,wirelessfirealarmtechnologyhasbeenrapidly.Wirelessfirealarmtechnologyisveryextensive,withourlivesandthelivesandproperty.Thisarticleisacombinationofwirelesscommunicationtechnology,fromthepointofviewwillbedistributedcontrolconceptstowirelessalarmcontrolsystemdesign,PLCorthehostcomputerthesameAT89C51microcontroller.Masterandslaveoverthewirelessmoduleforcommunication,distributedintelligentfirealarmcontrolsystem.TheLCDdisplaystheinterfacerequiresagoodinteractiveinterface,infailureandanalertprovidesalarmingsignalsandLCDscreendisplays.Keywords:FireAlarm;AT89C51Microcontroller;ADC0809-11-目录前言.........................................................-8-1课题研究的背景和意义........................................-14-1.1课题研究的背景和意义.............................-14-1.2国内外的研究现状.................................-15-1.3本文内容的结构安排...............................-17-2火灾报警系统整体方案设计....................................-19-2.1火灾产生原理及过程...............................-19-2.2系统总体方案设计.................................-21-2.2.1系统硬件总体构架...........................-21-2.2.2系统软件总体构架...........................-22-2.3系统主要器件的选择...............................-23-2.3.1火灾探测器的选择...........................-23-2.3.2烟雾传感器的选定............................-29-2.3.3.烟雾检测器的结构...........................-31-2.3.4.烟雾检测器的功能........................................-31-2.3.5.温度探测器的功能.......................................-32-2.3.6.温度探测器的选定..........................-33-3.1AT89C51构成与原理...............................-37-3.1.1AT89C51构造...................................-37-3.1.2AT89C51管脚作用...............................-39-3.2ADC0809构成与原理...............................-42-3.2.1ADC0809特性与构成.............................-43-3.2.2ADC0809工作过程...............................-44-4火灾自动报警系统硬件设计....................................-46-4.1前端信号调理电路.................................-46-4.2晶振电路与复位电路...............................-49-4.2.1晶振电路....................................-49-4.2.2复位电路...................................-50-4.3声光报警电路...............................................-51-4.4数据采集电路.....................................-53-5火灾报警系统程序设计........................................-56--12-5.1软件开发环境.....................................-56-5.2火灾报警系统程序设计.............................-57-5.2.1数据采集程序................................-58-5.2.2火灾判断与报警程序..........................-61-6总结与展望..................................................-63-6.1总结.............................................-63-6.2展望.............................................-64-致谢.........................................................-65-参考文献......................................................-66--13-前言进入上世纪90年代后，我国经济步入高速发展的时期，城市化建设不断加快，城市建筑也由分散式低密度向集中式高密度过渡，林立的高层建筑成了城市的主要的标志。居民住进了高层塔楼，企业搬进了摩天CBD，高层建筑有效利用空间，节约了城市中本就十分紧张的土地资源。任何事物的发展都具有两面性，高层建筑中各种通讯线路、动力和照明线路、以及各种系统中线路纵横交错，致使火灾的发生概率也在大幅增加。加之现代建筑的密闭性较强，一旦发生火灾，整幢大楼就像一个大的火炉，而楼梯道、各种通风管道、线路竖井都是效果极佳的火筒，从而给灭火施救造成了巨大的难度，对火灾发生后及时发现、及时控制的要求促使了火灾报警产品应运而生。与此同时，现代计算机技术、通讯网络技术和自动控制技术的飞速发展又为人类实现更加理想化的生活提供了可能．智能小区应运而生了。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。基于社会和经济方面的需求，本课题旨在开发一个能够对监测点实时监控、报警的智能火灾报警系统。智能型火灾报警系统是一个集信号检测、传输、处理、报警于一体的系统。随着经济和城市建设的快速发展，城市高层、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多，火灾隐患也大大增加，火灾的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势，市场上迫切需要一种容量大、可靠性高、使用简单的智能型火灾报警控制系统。该火灾报警系统是以AT89C51单片机作为控制中心，接受、处理火灾探测器输出的烟雾浓度信号、温度信号，并进行声光报警。-14-1可体研究的背景和意义1.1课题研究的背景和意义在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。火灾是世界上发生频率较高的一种灾害，几乎每天都有火灾发生。据联合国“世界火灾统计中心(WFSC)2000