基于单片机的火灾自动报警系统

I编号：本科毕业论文（设计）基于单片机的智能火灾语音报警系统设计系（院）：信息工程系姓名：刘元学号：0835140145专业：通信工程年级：2008级指导教师：姚巧鸽职称：讲师完成日期：2012年5月II摘要火灾自动报警系统能对火灾进行实时监测和准确报警，有着防止和减少火灾危害、保护人身安全和财产安全的重要意义，有着很大的经济效益和社会效益。本设计基于单片机8051、集成语音芯片ISD1420、A／D转换器、集成温度传感器AD590和气体传感器TGS202等,利用多传感器信息融合技术,完成语音报警的实用、可靠的单片机语音自动报警系统,着重讲述了该系统的组成形式及工作原理。该系统能自动完成对布测点检测，确认火警后能自动报警。本系统可安装在各防火单位，它负责不断地向所监视的现场发出巡检信号，监视现场的温度、浓度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。当发生火灾时，可实现语音报警、浓度显示等，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的语音自动报警系统，具有一定的实用价值。关键词：自动报警；单片机；传感器IIIAbstractAutomaticfirealarmsystemcanmonitorandaccuratefirealarm,withpreventingandreducingfiredamage,protectthepersonalsafetyandpropertyoftheimportanceofsafetysignificance,hasgreateconomicbenefitsandsocialbenefits.Thisdesignbasedonthesinglechipcomputer8051,integratedvoicechipISD1420chipsareintroduced,A/Dconverter,integratedtemperaturesensorAD590toandgassensorTGS202,usemulti-sensorinformationfusiontechnology,completevoicealarmpractical,reliablesinglechipmicrocomputerautomaticalarmsystemvoice,theemphasisontheformofthesystemandtheworkingprinciples.Thissystemcanautomaticallytoaccomplishtothepointswhichareacutetotemperature.Itcanalsosendoutalarmwhenafirehasbrokeout.Thesystemcanbeinstalledinallfireunits,whichisresponsibleforcontinuouslymonitoringthesitetostarttheinspectionsignal,monitorthesiteoftemperature,concentration,andcontinuousfeedbacktothealarmcontroller,thecontrollerwillreceivethesignalandthenormalmemorysettingvaluewasdeterminedbycomparingtodeterminethefire.Whenfireoccurs,canachievesoundandlightalarm,concentrationdisplay,alarmlimitsettingsanddelayalarmisasimplestructure,stableperformance,easytouse,inexpensive,intelligentsmokesensor,hassomepracticalvalue.Keywords:Automaticalarm;MCU;TransducerIV目录1绪论...................................................................11.1国内外的研究现状...................................................11.2课题研究的背景和意义...............................................21.3主要内容和要求.....................................................32火灾报警系统整体方案设计...............................................42.1系统总体功能概述...................................................42.2系统硬件总体构架...................................................42.3系统软件总体构架...................................................53火灾报警系统硬件设计...................................................73.1系统核心芯片选择...................................................73.1.1传感器.........................................................73.1.2ISD1420语音芯片...............................................83.1.380C51芯片.....................................................93.1.4数码管驱动芯片................................................113.2单片机外围接口电路...............................................123.2.1晶振电路......................................................123.2.2复位电路......................................................123.3数据采集和信号处理电路............................................133.4模数转换电路......................................................143.5报警电路..........................................................163.5.1语音报警电路..................................................163.5.2光报警电路.........................................................................................................173.6数码管显示电路...................................................173.7火灾报警温度门限设置电路.........................................184火灾报警系统软件设计....................................................................................................194.1主程序流程........................................................194.2主程序初始化流程..................................................20V4.3数据采集流程......................................................204.4火灾判断与报警....................................................215仿真与调试............................................................236结论....................................................................................................................................25致谢......................................................................................................................................27附录...........................................................................................................................................I附录Ⅰ电路原理图...................................................................................................................I附录Ⅱ仿真程序..................................................................................................................II绪论11绪论1.1国内外的研究现状现代火灾自动报警系统已有百余年的发展历史，19世纪40年代美国诞生的火灾报警装置标志着火灾自动报警系统首次进入人们的视野。1890年在英国，感温式火灾探测器研制成功并应用于火灾探测系统，标志着火灾自动报警系统的发展走上正轨。此后，随着世界科技取得了突飞猛进的进步和各种新兴技术的出现和发展，火灾监测技术也相应迅速发展，各种类型的火灾探测器相继问世，并日臻完善，火灾自动报警系统也在此基础上逐渐地蓬勃发展起来，其发展过程可以分为以下几个阶段:第一阶段，从19世纪40年代至20世纪40年代，火灾报警系统处于发展的初级阶段，采用的探测器主要是感温式的探测器，它通过采集温度信号，然后判定是否超出设定的阂值，从而判断是否有火灾发生。这一阶段，火灾报警系统简单，仅靠单一的温度参量进行火灾判断。但是它易受环境中其他干扰源的影响，灵敏度低，响应速度慢，无法判断阴燃火灾，也无法满足智能化火灾报警系统的要求。第二阶段，20世纪40年代末，瑞士物理学家EmstMeili研究的离子感烟探测器推出以后，引起了人们对离子感烟探测器的重视，随后感烟探测器得到广泛应用，并逐渐占据了绝大部分市场，迫使感温式探测器退居其次；到70年代末，光电式感烟探测器在光电技术的基础上发展起来，并很快得到大力发展，它的使用寿命长，抗干扰能力强，没有离子感烟探测器的放射性问题。在这一阶段，火灾报警系统普遍采用多线制布局方式，布线、调试、系统