基于CAN总线的楼宇火灾报警系统设计

（2013届）本科毕业设计（论文）资料题目名称：基于CAN总线的楼宇火灾报警系统设计学院（部）：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：黄锋班级：电自094学号09401300422指导教师姓名：廖镇勋职称讲师最终评定成绩：湖南工业大学教务处2013届本科毕业设计（论文）资料第一部分毕业论文（2013届）本科毕业设计（论文）学院（部）：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：黄锋班级：电自094学号09401300422指导教师姓名：廖镇勋职称讲师最终评定成绩2013年6月湖南工业大学本科毕业设计（论文）I摘要为快捷有效的预测火灾的发生，减少人们生命和财产损失；解决“传统火灾报警器只对单一物理或化学信号进行探测而容易使报警系统出现误报或漏报”等问题从而设计了本系统。本系统采用主从式结构，具有反应迅速、工作稳定、安全等特点。主节点与从节点的单片机都采用AT89C52芯片来控制。为了实现主节点对从节点的实时监测，在主节点和从节点处都设计有CAN通信电路模块，由控制器SJAl040和收发器82C200组成CAN通信接口。从节点的外围电路由烟雾传感器SS-168、光电传感器ST-178、温度传感器DS18B20和声光报警装置组成。单片机巡回检测温度、红外辐射、烟雾等传感器，当温度采集、红外检测、烟雾检测模块中任意两项检测到异常时系统发出声光报警，直到任意一项异常排除时系统才自动停止声光报警。本系统在每个从节点跟主节点处都设有声光报警装置，它方便工作人员能快速的找到哪一个从节点所在位置有火灾发生，同时也提醒了在场的人员此处有火灾发生，从而能让工作人员快速的到达火灾现场跟现场人员快速灭火，提高了本系执行度。关键词：传感器，火灾报警系统，CAN总线湖南工业大学本科毕业设计（论文）IIABSTRACTFortheefficientandeffectivepredictionfires,reducingpeople'slivesandpropertylosses;solvetheconventionalfirealarmonlyforasinglephysicalorchemicalsignaldetectionandalarmsystemiseasytomakefalsepositivesorfalsenegativesandotherissuesinordertodesignthissystem.Thesystemusesamaster-slavestructure,witharesponsive,stable,andsecurityfeatures.ThemasternodeandslavenodesareusingAT89C52microcontrollerchiptocontrol.Inordertoachievetheprimarynodeforreal-timemonitoringfromthenode,themasternodeandslavenodesaredesignedwithCANcommunicationcircuitmodule,thecontrollerandtransceiver82C200compositionSJAl040CANcommunicationinterface.PeripheralcircuitsfromthenodebytheSS-168smokesensors,ST-178photoelectricsensorsandtemperaturesensorsDS18B20soundandlightalarmdevicecomponent.Microcontrollercircuitdetectiontemperature,infraredradiation,smokeandothersensors,whenthetemperatureacquisition,infrareddetector,smokedetectionmoduledetectsanytwoabnormalaudiblealarmwhenthesystemuntilthesystematanyonetimeonlyexceptionruleoutsoundandlightalarmautomaticallystops.Thesystemateachnodefromthenodewiththemainfeaturesoundandlightalarmdevices,whichfacilitatestaffcanquicklyfindthelocationfromthenodewhichthereisfire,butalsotoremindthepresenceofthestaffherethereisfire,whichallowsemployeestoworkquicklyarriveatthefirescenewithlivefirequickly,improvethedegreeofimplementationofthedepartment.Keywords:Sensor,FireAlarmSystem,CANBus湖南工业大学本科毕业设计（论文）III目录第一章概述及总体设计要求...........................................11.1课题的研究背景及意义................................................11.2火灾报警系统的种类..................................................21.3本系统的需求分析及总体方案设计......................................21.4本论文的主要工作....................................................5第2章楼宇火灾报警系统主节点硬件设计.............................62.1现场CAN总线简介....................................................62.2AT89C52微控制器电路.................................................72.3CAN总控制器.........................................................92.3.1TJA1040的特点..................................................102.3.2TJA1040的参考数据..............................................102.3.3TJA1040的功能描述..............................................112.4CAN通讯收发器......................................................112.5本章小结...........................................................12第3章楼宇火灾报警系统从节点硬件设计............................153.1微控制器与CAN通信电路设计.........................................153.2温度传感器模块.....................................................153.3烟雾，红外检测模块.................................................163.3.1简介LM339的用法...............................................173.3.2光电传感器.....................................................173.3.3烟雾传感器.....................................................173.4声光报警模块.......................................................183.5本章小结...........................................................19第4章楼宇火灾系统的软件设计......................................214.1系统整体软件设计...................................................214.2主节点软件设计.....................................................224.2.1CAN控制器的初始化..............................................224.2.2信号发送模块...................................................234.2.3信号接收模块...................................................24湖南工业大学本科毕业设计（论文）IV4.2.4主节点巡检从节点...............................................244.3从节点软件设计.....................................................254.4本章小结...........................................................26参考文献...............................................................27致谢.................................................................28附录.................................................................29湖南工业大学本科毕业设计（论文）1第一章概述及总体设计要求1.1课题的研究背景及意义火灾是目前最常见、最普遍的威胁公共场所安全和建设和谐社会的重要灾害之一。但是“火”被人类控制与利用也是人类迈进文明社会的一个重要标志，所以说“火”，它既能给人们带来了文明的进步，光明和温暖，但是当其一旦失去控制，就会为人类带来毁灭性地灾难。使用“火”的过程中，人们总是在不断地总结发生火灾的规律，尽可能地尽最大可能减少火灾对人身财产造成的伤害或损失。在100年前，那时的科技还不发达，我们伟大的先祖发挥他们的聪明与才智总结出“防为上，救次之，戒为下”的经验来防治火灾。随着科技不断的发张与进步，人们居住的场所越来越集中，而在现如今人们的财富日益增加，诱使发生火灾的机会也越来越多，比如违规的使用电器等。现代建筑发生火灾危险性越来越强，一旦发生某地起火，如果不能及时的扑灭就会照成一系列的连锁反应，火会越燃越大有的甚至燃烧了整条街。这样的报道时常会出现在电视、杂志上，让人们苦不堪言。因此，消防设施已经成为每一个场所的必需设施，突显其对现代人们社会活动的重要性。“预防火灾和减少火灾危害”是一个总结性防治火灾的方法，总的来说它包括两个部分：一是做防火工作，防止火灾的发生；二是一旦发生火灾，应及时和有效地进行扑救，减少火灾损失。火灾不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，直接或间接