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毕业论文-基于51单片机的烟雾报警器设计.doc
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安徽城市管理职业学院 毕业设计论文
1
声光报警器
班级:08 应用电子
姓名:
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指导教师:
安徽城市管理职业学院 毕业设计论文
2
基于 C51 单片机的声光报警器设计
【摘要】
火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。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。人类能够对
火进行利用和控制,是文明进步的一个重要标志。所以说人类使用火的历史与同
火灾作斗争的历史是相伴相生的,人们在用火的同时,不断总结火灾发生的规律,
尽可能地减少火灾及其对人类造成的危害。火灾,几乎是和火的利用同时发生的,
随着现代社会的不断发展,现代家庭用火、用电量正在逐年增加,火灾发生的频
率越来越高,火灾不仅毁坏物质财产,造成社会秩序的混乱,还直接或间接危害
生命,给人们的心灵造成极大的危害。每年都有许多人被火灾夺去生命。由于人
们的疏忽而发生的火灾与爆炸,不仅造成人员的大量伤亡,还承受着严重的经济
损失。正是由于火灾的巨大危害,报警器才得以应运而生,报警器在火灾报警方
面发挥人类本身无可比拟的优势,而声光报警器更是其中的佼佼者。声光报警器
是一种用在危险场所,通过声音和各种光来向人们发出示警信号的一种不会引燃
易燃易爆性气体的报警信号装置。防爆声光报警器适用于安装在含有ⅡC 级 T6
温 度组别的爆炸性气体环境场所,还可使用于石油、化工等行业具有防爆要求
的 1 区及 2 区防爆场所,也可以露天、室外使用。可以和国内外任 何厂家的火
灾报警控制器配套使用。当生产现场发生事故或火灾等紧急情况时,火灾报警控
制器 送来的控制信号启动声光报警电路,发出声和光 报警信号,完成报警目的。
本产品也可同手动报 警按钮配合使用,达到简单的声,光报警目的。本 产品符合
GB3836 系列标准的要求(满足 GB3836.1—2000《爆炸性环境用防爆电气设备通
用要求》及 GB3836.2—2000《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型“d”》标
准),经国家指定的 检测机构鉴定并取得了防爆合格证。报警器外壳为全不锈
钢壳体,灯壳抗冲击能力强,180 清晰可视超高亮 LED 发光管,配备超强蜂鸣器,
具有工作稳定,使用寿命长, 功耗低,不受污染物和水的影响等特点。正是由于
声光报警器的这些优点所以被广泛应用于各种场合。本设计是利用单片机结合传
感器技术而开发设计了这一声光报警系统。论文中主要针对声光报警系统中的各
个组成部件进行了介绍,对它的主控电路和外围设备电路之间的接口技术,还有
软件方面进行了重点介绍。
关键词:报警器、80C51、声光传感器
Abstract: With the modern home with fire, electricity consumption increases, the
frequency of home fires is getting higher and higher. Smoke detectors have also been
widely used in various occasions. This design is combined with the use of single-chip
sensor technology development and design of the smoke alarm system. The main
thesis of the smoke alarm system for the various components are introduced, its
control circuit and peripheral equipment circuit interface between technology and
software have been the focus of introduction.
Keywords: 80C51, smoke sensor alarm.
安徽城市管理职业学院 毕业设计论文
I
目 录
1 绪论..........................................................................................................................3
1.1 声光报警器的发展及现状 .................................................................................3
1.1.1 火灾探测技术.............................................................................................3
1.1.2 火灾探测器的发展趋势.............................................................................3
1.2 论文研究的目的及意义.....................................................................................4
1.3 论文内容 .............................................................................................................4
2 基于 C51 单片机的声光报警的设计方案.................................................................6
2.1 任务分析.............................................................................................................6
2.2 设计方案 .............................................................................................................6
2.2.1 方案设计思想..............................................................................................6
2.2.2 总体框图.....................................................................................................7
3.1 主控电路设计 .....................................................................................................8
3.1.1 80C51 系列................................................................................................8
3.1.2 80C51 的基本结构......................................................................................8
3.1.3 80C51 单片机的的封装和引脚..................................................................9
3.1.4 80C51 单片机的时钟..............................................................................10
3.1.5 80C51 单片机的复位..............................................................................11
3.2 外围接口电路设计 ...........................................................................................12
3.2.1 NIS-09 声光传感器简介..........................................................................13
3.2.2 AD574A 简介..............................................................................................14
3.2.3 AD574A 与 80C51 单片机接口电路..........................................................17
3.2.4 声光报警电路............................................................................................17
3.3 总电路设计 .......................................................................................................18
4 软件实现................................................................................................................21
4.1 编程 KEIL 环境介绍 .......................................................................................21
4.2 程序流程...........................................................................................................21
4.3 程序...................................................................................................................22
5 调试..........................................................................................................................25
5.1 调试的步骤.......................................................................................................25
5.2 调试过程中遇到的问题及解决方法 ...............................................................26
结束语..........................................................................................................................28
谢 辞..........................................................................................................................29
参考文献......................................................................................................................30
安徽城市管理职业学院 毕业设计论文
1
第 1 章 绪论
1.1 声光报警器的发展及现状
1.1.1 火灾探测技术
火灾作术为一种在时空上失去控制的燃烧所引发的灾害,对人类生命财产
和社会安全构成了极大的威胁。由此引发的重大安全事故比皆是,所以人类一直
也未停止过对它的研究。
火灾的发生和发展是一个非常复杂的非平稳过程,它除了自身的物理化学变
化以外还会受到许多外界的千扰,火灾一旦产生便以接触式(物质流)和非接触式
〔能量流)的形式向外释放能量。接触式形式包括可燃气体、燃烧气体和烟雾、
气溶胶等。非接触式如声音、辐射等。火灾探测技术就是利用敏感元件将火灾中
出现的物理化学特征转换为另外一种易于处理的物理量。各种探测器对应的火灾
物理参量及探测器如图1-1所示。
图 1-1 各种探测器对应的火灾物理参量及探测器
1.1.2 火灾探测器的发展趋势
探测器朝新探测技术的发展进一步拓展了火灾探测的应用领域,为一些传统
探测器无法胜任的环境提供了有效的手段。相关技术的发展,如傅立叶近红外光
谱技术弱信号处理技术、低功耗MCU技术进一步促进了传统探测技术的改进,使
得传统探测器在技术和性能上有了显著的提高。火灾着极早期探测、多传感器复
合探测和探测器小型化、智能化的方向发展迈出了更快的步伐。
近几年来,单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门及人们生活的各个
方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而开发出来。单片机是器件级计算机
系统,实际上它是一个微控制器或微处理器。由于它功能齐全,体积小,成本低,
因此它可以应用到任何电子系统中去,同样,它也可以广泛应用于报警技术领域,
安徽城市管理职业学院 毕业设计论文
2
使各类报警装置的功能更加完善,可靠性大大提高,以满足社会发展的需要。
1.2 论文研究的目的及意义
目的:随着现代家庭用火、用电量的增加,家庭火灾发生的频率越来越高。
家庭火灾一旦发生,很容易出现扑救不及时、灭火器材缺乏及在场人惊慌失措、
逃生迟缓等不利因素,最终导致重大生命财产损失。消防部门的统计显示,在所
有的火灾比例中,家庭火灾已经占到了全国火灾的30%左右。家庭起火的原因林
林种种,可能在我们注意得到的地方,也可能就隐藏在我们根本就注意不到的地
方。
在现代城市家庭里,许多人因不懂家庭安全常识引起火灾事故,使好端端的
幸福家庭眼间毁于一旦,有的导致家破人亡,而且一旦发生居民家庭火灾,处置不
当、报警迟缓,是造成人员伤亡的重要因素。所以说,人们应该积极了解家庭火灾
的主要起因,还有预防火灾的发生。这就是我们研究声光报警器的目的。
意义:在我国的一些大中城市,几乎每天都发生家庭火灾,所以防火是每个
家庭必须时刻注意的问题。假如能根据您家的实际情况预先采取简单的防火措施,
一些悲剧是完全可以避免的。声光报警器对防家庭火灾,减少火灾损失具有现实
意义。
一系列火灾造成的惨痛损失也使全国各界意识到了声光报警器的必要性。据
调查,在最近发生火灾的大多数房屋都没有安装报警器。所以,声光报警器在预
防火灾发生上有着非常重大的意义。
1.3 论文内容
第一章 绪论 本章本主要介绍了声光报警器的发展史及发展趋势。对声光探
测器进行了系统性的阐述。还有论文研究的目的和意义进行了简单的解释。
第二章 基于C51单片机的声光报警的设计方案 本章是根据论文的要求分析
了论文的主要任务。继而概括出整个设计的主要思想和确定出设计方案。
第三章 系统硬件实现 本章针对的是系统硬件是设计。在对整个系统硬件设
计时,我们主要从它的主控电路80C51(单片机的复位电路、时钟电路)的设计
和外围电路(声光报警电路、A/D转换电路)的设计来具体介绍。还有对在设计
中用到的声光传感器进行了重点介绍。
第四章 软件实现 本章是论文的软件部分。其中,我们熟悉了整个程序设计
的运行环境keil。还有程序的编写过程,对程序做了相应的注释。
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