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基于单片机的火灾报警系统的与实现学位论文.doc
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基于单片机的火灾报警系统的与实现学位论文.doc
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东北石油大学本科生毕业设计(论文)
毕业论文设计
基于单片机的火灾报警系统的设计与实现
摘 要
随着现代信息技术的飞速发展和工业自动化技术的逐步实现,人们对建筑物
内的安全性和灾害预警系统更加重视,为预防楼房内的火灾,人们已采取许多方
法来防范火灾的发生。其中就包括通过信息化和自动化的方法来检测楼房内的烟
雾和温度,达到检测火灾的目的。
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火灾报警器。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,以 AT89S52 单片机和 MQ-2 型半导体电阻式烟
雾传感器为核心设计的火灾报警器可实现报警、故障自诊断、浓度级别显示、报
警限设置、温度显示及与温度报警值设定等功能。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。
关键词:火灾报警;单片机;烟雾传感器;温度传感器;
东北石油大学本科生毕业设计(论文)
Abstract
With the rapid development of modern information technology and industrial
automation technology gradually realize, people on the structures within the safety andd
isaster warning system more attention, to prevent the fire in the building, people have ta
ken many methods to prevent fire. Including through informatization and automated me
thod to detect the smoke in the building and temperature, achieve the purpose of fire
detection.
In this paper, resistance type smoke sensor and single-chip microcomputer as the
core technology and electronic technology, designs a technology better fire alarm. The
selection of MQ-2 type semiconductor gas sensitive element smoke sensor smoke
detection. The selection of AT89S52 chip, the integration of the A/D conversion,
hardware multiplier, hardware pulse width modulator and other resources. With
AT89S52 MCU and MQ-2 type semiconductor resistor type smoke sensor as the core
design of the fire alarm can alarm, fault diagnosis, concentration level display, alarm
limit settings, temperature display and temperature alarm value setting and other
functions. Is a kind of simple structure, stable performance, convenient operation, low
price, intelligent fire alarm, has a certain practical value.
Key words: Fire alarm; Single chip microcomputer; The smoke sensor; The
temperature sensor
东北石油大学本科生毕业设计(论文)
I
目 录
第 1 章 绪论 ........................................................1
1.1 课题研究背景及意义.......................................1
1.2 火灾报警器的发展历程和发展现状...........................1
1.3 论文主要内容及结构安排...................................3
第 2 章 总体方案论证与设计 ..........................................4
2.1 设计要求.................................................4
2.2 总体设计方案.............................................4
2.3 各功能模块方案选择.......................................5
2.4 本章小结.................................................6
第 3 章 系统硬件设计 ................................................8
3.1 单片机最小系统电路设计...................................8
3.2 DS18B20 测温电路 ........................................10
3.3 四位数码管显示电路的结构和工作原理 ......................12
3.4 MQ-2 烟雾传感器转换电路 .................................15
3.5 报警温度设定按键电路 ....................................17
3.6 电源电路................................................17
3.7 本章小结................................................18
第 4 章 系统软件设计 ...............................................19
4.1 主程序流程图............................................19
4.2 中位值平均滤波法数字滤波流程图 ..........................21
4.3 插值法线性化处理子流程图 ................................22
4.4 报警子程序流程图 ........................................25
4.5 控制按键设计子程序流程图 ................................26
4.6 本章小结................................................26
第 5 章 系统调试 ...................................................27
东北石油大学本科生毕业设计(论文)
II
5.1 Proteus 软件介绍 ........................................27
5.2 Keil C 软件介绍 .........................................28
5.3 软件调试................................................28
5.4 调试结果................................................29
5.5 本章小结................................................31
结 论 ............................................................32
参考文献 ..........................................................33
致 谢 ............................................................35
附录 1 程序清单....................................................36
附录 2 电路原理图..................................................42
东北石油大学本科生毕业设计(论文)
1
第 1 章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
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。它威胁着人们的健康、生命和财产安全,一旦引发火灾,就能使成千上
万的财产瞬间变为灰烬,其所造成的损失约为地震的五倍,仅次于干旱和洪涝灾
害。火灾是可燃物在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。火,在给人类
带来文明进步、光明和温暖的同时也在其失去控制之时给人类造成了巨大的灾难。
据统计,我国 70 年代火灾平均损失接近 2.5 亿元,80 年代火灾平均损失接近 3.2
亿元。进入 90 年代,特别是 1993 年以来,火灾造成的直接损失上升到年均十几
亿元,年均死亡 2000 多人。随着经济和城市建设的快速发展,城市高层、地下以
及大型综合性建筑日益增多,火灾隐患也大大增加,火灾发生的数量及其造成的
损失呈逐年上升
[1]
。
严峻的事实证明,火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大,它不
仅毁坏物质财产,造成社会秩序的混乱,还直接威胁生命安全,给人们的心灵造
成极大的伤害。残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性,良
好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的伤亡,为社会减少不必要的
损失
[2]
。智能火灾自动报警系统就是为了满足这一需求而研制出的,并且其自身的
技术水平也在随着人们需求的不断地提高,在功能、结构、形式等方面不断地完
善。设置功能完善的控制系统及消防设施,对保障人民生命财产的安全,无疑是
极为重要的。
随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛,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。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、使用简单的火灾报警控制系统。
1.2 火灾报警器的发展历程和发展现状
1.2.1 火灾报警系统发展历程
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