烟雾实时检测及报警系统设计设计总说明随着“信息时代”的到来,作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域越来越广泛,对其要求越来越高,需求越来越迫切。
传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对烟雾传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。
本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一烟雾监控系统。
本论文以电阻式烟雾传感器和单片机技术为核心并与其他电子技术相结合,设计出一种技术水平较好的烟雾报警器。
其中选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测,DS18B20实现温度显示,具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点,而且价格低廉,使用寿命长。
选用的89c51单片机,其整合了A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器等资源,具有高速、低功耗、超强抗干扰等优点,是目前同类技术中性价比较高的产品。
以89c51单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器DS18B20为核心设计的烟雾报警器可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、温度显示,报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。
是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器。
具有一定的实用价值。
关键词:烟雾,报警器,89c51,传感器Smoke detection fire alarm systemDesign DescriptionWhile “information age”the arrival, obtained the remarkable progress as the gain information method - - sensor technology, its application domain is more and more widespread, is more and more high to its request, the demand is more and more urgent.The sensor technology has become weighs one of national science and technology level of development important symbols.Therefore, understood and grasps each kind of sensor the basic structure, the principle of work and the characteristic is extremely important.In order to enhance to the sensor understanding and the understanding, in particular to the smog sensor thorough research as well as its usage and the use, based on practical, widespread and the model principle has designed this system.This article used the monolithic integrated circuit union sensor technology to develop has designed this smog supervisory system.The present paper take leaves the minor smog sensor and the monolithic integrated circuit technology unifies as the core and with other electronic technology, designs one kind of technical level good smog alarm apparatus.In which selects the 2M007 semiconductor resistance type smog sensor realization smog the examination, has the sensitivity high, responds, the antijamming ability quickly strong and so on the merits, moreover the price is inexpensive, the service life is long.Selects the at89c52AD monolithic integrated circuit, its conformity A/D transformed, the hardware multiplier, resources and so on hardware PDM keyer, has high speed, low merits and so on power loss, ultra strong antijamming, is the present similar technology neutral price quite high product.May realize the acousto-optics take the at89c51AD monolithic integrated circuit and the 2M007 semiconductor resistance type gas sensor as the core design smog alarm apparatus to report to the police, the breakdown from the diagnosis, the density demonstrated, reports to the police limits the establishment, the time delay reports tothe police and with functions and so in position machine serial port correspondence.Is one kind of structure simple, the performance stable, the easy to operate, the price inexpensive, the intellectualized smog alarm apparatus.Has certain practical value.Key word: Smog, alarm apparatus, at89c51, sensor目录1绪论 (1)1.1概述 (1)1.2设计内容 (1)1.3工作内容和要求 (1)1.4发展趋势 (2)1.5现状及特点 (3)2烟雾检测报警器的方案设计 (4)2.1烟雾检测报警器设计思路 (4)2.2烟雾传感器的选型 (4)2.2.1烟雾传感器介绍 (4)2.2.2烟雾传感器的选定 (7)2.3烟雾检测报警器整体设计方案 (7)2.3.1烟雾检测报警器工作原理 (7)2.3.2烟雾检测报警器的结构 (8)2.3.3烟雾检测报警器的功能 (8)2.4温度传感器介绍 (9)3烟雾温度检测报警器的硬件设计 (11)3.1单片机的选型 (11)3.1.1单片机的选择 (11)3.1280C51单片机 (12)3.1380C51单片机主要功能 (12)3.1480C51单片机的基本组成 (13)3.1680C51单片机引脚及功能说明 (13)3.1780C51单片机的时钟 (15)3.1880C51单片机的复位 (16)3.2烟雾检测报警器硬件电路设计 (18)3.2.1信号采集及前置放大电路 (18)3.2.2声音报警电路 (20)3.2.3数码管显示电路 (21)3.2.4状态指示灯及控制键电路 (22)3.2.5报警器故障自诊断电路 (23)3.2.6温度显示电路 (24)4烟雾检测报警器的软件设计 (26)4.189C51系列单片机调试及开发工具 (26)4.2烟雾检测报警器软件流程及设计 (26)4.2.1主程序设计及流程图 (26)4.2.2主程序初始化流程图 (28)4.2.3中位值平均滤波法数字滤波子程序设计及流程图 (29)4.2.4插值法线性化处理子程序设计及流程图 (29)4.2.5报警子程序设计及流程图 (30)4.2.6控制按键设计子程序及流程图 (30)4.2.7温度显示程序流程图 (33)5设计成果 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (38)附图 (40)程序: (41)1 绪论1.1 概述火灾自动报警系统,一般由火灾探测器、区域报警器和集中报警器组成;也可以根据工程的要求同各种灭火设施和通讯装置联动,以形成中心控制系统。
即由自动报警、自动灭火、安全疏散诱导、系统过程显示、消防档案管理等组成一个完整的消防控制系统。
火灾探测器是探测火灾的仪器,由于在火灾发生的阶段,将伴随产生烟雾、高温格火光。
这些烟、热和光可以通过探测器转变为电信号报警或使自动灭火系统启动,及时扑灭火灾。
区域报警器能将所在楼层之探测器发出的信号转换为声光报警,并在屏幕上显示出火灾的房间号;同时还能监视若干楼层的集中报警器(如果监视整个大楼的则设于消防控制中心)输出信号或控制自动灭火系统。
集中报警是将接收到的信号以声光方式显示出来,其屏幕上也具体显示出着火的楼层和房间号,机上停走的时钟记录下首次报警时间性,利用本机专用电话,还可迅速发出指示和向消防队报警。
此外,也可以控制有关的灭火系统或将火灾信号传输给消防控制室。
1.2 设计内容工业现场对模拟量信号的采集与控制要求较高,利用单片机技术实现对现场温度烟雾的采集与显示。
(1).掌握计算机控制系统中模拟量输入通道的设计方法,以及程序设计方法。
(2).掌握常用接口芯片的工作原理与接口设计(3). 烟雾温度显示精度在5%.(4). 报警温度值可随需求进行调整(按键电路)。
(5).完成系统的硬件设计,绘制系统原理图。
(6). 完成系统的软件设计,要求采用模块化设计方法,绘制程序流程图,并编制用户程序。
(7).用系统仿真工具(或实验装置)对系统进行模拟和调试,以达到设计要求。