基于单片机的火灾报警系统(最终郭超)

西南科技大学本科生毕业论文I基于单片机的火灾报警系统设计摘要：火灾已成为我国常发性和破坏性以及影响力最强的灾害之一。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。在工业和民用建筑、宾馆、酒店、图书馆、科研和商业部门，火灾报警系统已成为必要的装置，火灾报警系统对现代建筑起着极其重要的安全保障作用。火灾报警控制器是火灾报警系统的核心，本文对火灾报警控制器和传感器做了深入的研究，并全面阐述了火灾报警控制器和传感器的硬件与软件设计及调试过程。本文设计的火灾报警系统能有效地防止和减少火灾危害,对保护人身安全和财产安全具有现实意义。关键词：火灾报警系统；单片机；传感器；声光报警西南科技大学本科生毕业论文IIDesignofFire-alarmSystemBasedonMicrocontrollerUnitAbstract:Inourcountry,asadisaster,thefirehasmanycharacteristics,suchas:mediocrity,breakageandinfluence.Inrecentyears,theeconomyandtheconstructiondevelopquickly,increasingofmodernbuilding,undergroundarchitectureandlarge-scaleconstruction,theoccasionoffireisincreasing,andthequantityoffireandthelosingitleadstoraisegradually,theintentionoffireproofingisavoidingloss.Intheinstructionofindustryandcivil,hotel,grogshop,library,thedepartmentofscientificresearchandtrade,thefirealarmsystemhasbecomethenecessaryinstallation.Thefirealarmsystemhasimportantfunctionstothemodernbuildings.Thefirealarmsystemcontrollerisitscore.Weintroducetheresearchoffirealarmcontrollerandnarrateitshardwareandsoftware.Thefirealarmsystemcanavoidandreducethefireharm.Itsettlestheproblemthatthewirefirealarmsystemcannotfulfill.Keywords:firealarmsystem,MCU,sensors,sound-lightalarm西南科技大学本科生毕业论文III目录第1章绪论.........................................................11.1概述...........................................................11.2国内外火灾报警系统的发展现状及趋势.............................21.2.1国内火灾报警系统的发展现状.............................21.2.2国外火灾报警系统的发展现状.............................31.3火灾报警系统的发展趋势.........................................31.4研究目的和意义.................................................61.5设计要求及完成的工作...........................................6第2章方案设计.......................................................82.1引言...........................................................82.2器件选择.......................................................82.2.1控制芯片的选型.........................................82.2.2火灾检测传感器的选择...................................92.2.3温度传感器的选择......................................112.2.4显示器件的选择........................................132.3总体方案设计..................................................14第3章火灾报警系统的硬件设计........................................183.1电源模块的设计................................................183.2单片机小系统电路..............................................193.3传感器控制电路................................................223.3.1烟雾传感器控制电路....................................223.3.2温度传感器控制电路....................................233.4系统总体电路设计..............................................23第4章火灾报警系统的软件设计........................................264.1MCS-51系列单片机调试及开发工具................................264.2主控程序设计..................................................274.3传感器控制程序设计............................................284.3.1温度传感器程序设计....................................28西南科技大学本科生毕业论文IV4.3.2烟雾传感器程序设计....................................294.4系统调试......................................................294.4.1电源部分调试..........................................294.4.2单片机小系统部分调试..................................304.4.3系统整体调试..........................................31结论..................................................................35致谢..................................................................36参考文献..............................................................37附录1..................................................错误!未定义书签。附录2..................................................错误!未定义书签。西南科技大学本科生毕业论文1第1章绪论1.1概述1.1.1研究背景火灾是世界上发生频率较高的一种灾害，几乎每天都有火灾发生，据联合国“世界火灾统计中心（WFSC）2000统计资料”，全球每年约发生火灾600万至700万次，全球每年死于火灾的人数约为65000人至75000人。欧洲和北美发生的火灾较多，死亡人数却相对较少，这与欧美发达国家的生活水平高以及消防设施完善有关；亚洲居住人数最多，发生火灾次数较少，但死亡人数较多，这与亚洲经济发展程度不高、消防设施不完善等因素有关。火灾早已成为我国常发性和破坏性以及影响力最强的灾害之一。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，火灾发生的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。我国2000年《中国火灾统计年鉴》记载，从1950年至1999年，全国共发生火灾3258105起，死亡人数165499人，伤313766人，直接经济损失1828亿元[1]。我国每年的起火次数较少，但死亡人数较高，这说明我国的消防保护体系对保护生命安全还有一定的差距，因此现阶段有必要提高全民的防火安全观念，提高我国消防设施水平。火灾作为危害人类生存的大敌，越来越受到人们的重视。随着我国现代化建设的发展,各种现代化楼宇对火灾报警和自动灭火系统提出了更高的要求。大宾馆、酒店、商场、图书馆、博物馆、档案馆和办公楼等，自动灭火系统已成为必不可少的安保装置[2]。一旦发生火灾，将对人的生命财产造成极大的危害，于是人们开始寻求一种早期发现火灾的方法，以便控制和扑灭火灾，减少损失，保障生命安全。火灾报警系统就是为了满足这一需求而研制出来的，并越来越被人们所接受，其自身技术水平也随着人们需求的不断提高，在功能、结构、形式等方面不断地完善。1.1.2火灾报警系统的发展历程火灾报警系统，从发展过程来看，大体可分为三个阶段。第一阶段：多线型火灾自动报警系统。每个探测器除需提供两根电源线外，还需提供一根报警信号线，探测器电源由报警器提供，探测器的信号线均连接到报警西南科技大学本科生毕业论文2显示盘上，报警时点亮相应的指示灯，如日本“日探”公司生产的CPF火灾报警系统，此类系统的功能一般以报警为主，辅以一些简单的联动功能（也为多线制），如驱动警铃等，其报警器对外围探测器无故障检测功能，只会对电源线的断线做出故障反应，安装此类系统比较繁琐，特别是布线工作量较大[3]。第二阶段：总线型火灾自动报警系统。这种自动报警系统已采用微处理器控制，其线制一般有四线制、三线制、二线制和单线制，探测器和模块均采用地址编码形式，通过总线与控制器实现信号传送，其探测器的报警形式为开关量，它的灵敏度在制造时，通过硬件决定，不可调整，此类系统可进行现场编程，并通过各种模块对各联动设备实行较复杂的控制，此类系统已具有系统自检以及对外围器件的故障检验等功能，但对故障类型不能区分，目前国内生产的火灾自动报警系统大多数为此类产品，由于此类产品具有报警和控制功能，它的施工、安装较为方便，且价格较低，已被大量使用[4]。第三阶段：智能型火灾自动报警系统。由于采用了先进的计算机控制技术，智能化程度大大提高，探测器的报警形式采用数字量，并可通过软件对其灵敏度根据使用场合、时间进行设定和调整，如可设定白天、夜间、休息日不同灵敏度。对探测器的使用环境参数变化较大的场所，灵敏度设定相对低一些，对环境较稳定或一些重要的场所，灵敏度设定相对高一些，这一功能可提高系统的稳定性及可靠性，减少误报[5][6]。1.2国内外火灾报警系统的发展现状及趋势1.2.1国内火灾报警系统的发展现状我国火灾报警系统起步较发达国家晚