单片机火灾报警控制系统设计本科学位论文.doc

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1、计算机控制设计课程设计报告班级*****姓名***学号**********31课程设计题目:单片机火灾报警控制系统设计本课程设计要求利用单片机结合传感器技术而开发设计的智能火灾报警系统，从而可以对生活中有火灾隐患的地方进行监测与防范，并且当火灾发生时能及时发出警报，让人们可以迅速赶到现场熄灭火灾，以此可以减少财务损失与人员的伤亡。设计目的是设计和实现一种分布式智能火灾报警控制系统，实现系统软硬件的组成和实现。技术参数和设计任务：为了全面有效地反映被监视环境的各种细微变化，故智能系统采用了设有专用芯片的模拟量探测器设计，从而可以对

2、烟雾和灰尘等影响实施自动补偿，同时有数字量的探测器，直接将采集的信号信息送入控制器进行自动处理，以此而实现各种智能特性、无灾误报和准确报警。为了解决不同工程的适应性，同时提高运行的可靠性，故系统采用主从式网络结构设计。为了完成总线报警，又实现总线联动控制，故系统采用全总线计算机通信技术设计。为了能准确无误的产生报警，故采用了感烟效果好、灵敏度高的MQ-2烟雾传感器和DS18B20数字温度传感器。31一、本课程设计系统概述1、系统原理本课程设计的智能火灾报警系统的工作，首先，通过数据采集模块的MQ-2烟雾传感器采集周围环境的烟雾浓

3、度，经A/D转换送到单片机控制中心进行处理；同时由DS18B20数字温度传感器采集周围环境中的温度，经过信息处理，转化为C51单片机能够处理的数字量。在STC89C5RC单片机中，采集并经过处理的数据要与系统所规定的相关上限值进行比较（上限值是保证系统正常工作同时周围环境处于良好状态时的上限），如果超过了上限值，则说明周围环境异常，要报警，以便人们的正常生活和工作。把信息综合处理，根据实际的需要以及现场的环境，来发现和识别警报，构成智能化的监控系统，提高了系统工作的可靠性。2、系统模块框图图此系统的总体模块框图如图1所示。数据采

4、集模块A/D转换模块单片机主控处理模块报警电路模块图1模块框图3、控制方案（1）单片机的选择单片机是本方案的灵魂，所以我们选择是需要慎之又慎，下面我们来拿8031和STC89C5RC做一下比较。8031影响很大，已成为事实上的工业标准。后来很多芯片厂商以各种方式与Intel公司合作，也推出了同类型的单片机，如同一种单片机的多个版本一样，虽都在不断的改变制造工艺，但内核却一样，也就是说这类单片机指令系统完全兼容，绝大多数管脚也兼容；在使用上基本可以直接互换。我们统称这些与8051内核相同的单片机31片内不带程序存储器ROM，使用时

5、用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373，外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入。写入到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可言。由于上述类型的单片机应用的早，为51系列单片机。在众多的51系列单片机中，要算ATMEL公司的STC89C5RC更实用，因他不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写，一般专为ATMELAT89Cx做的编程器均带

6、有这些功能。显而易见，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密，这又很好地保护了你的劳动成果。而且STC89C5RC目前的售价比8031还低，市场供应也很充足。单对STC89C5RC来说，在实际电路中可以直接互换8051和8751，替换8031只是第31脚有区别，8031因内部没有ROM，31脚需接地，单片机在启动后就到外面程序存储器读取指令；而8051/8751/89c51因内部有程序存储器，31脚接高电平，单片机启动后直接在内部读取指令。也就是51芯片的31脚控制着单片机程序从内部

7、读取还是从外部读取，31脚接电源，程序从内部读取，31脚接地，程序从外部读取，其他无须改动。另外，STC89C5RC替换8031后因不用外存储器，不必安装原电路的外存储器和373芯片。由于内部RAM的存在，可以减少I/O扩展芯片、锁存器及片外RAM等等，使整个设计显得简单明了，所以我们选择STC89C5RC。（2）A/D转换器的选择A/D转换器的种类很多，就位数来分，有8位、10位、12位、16位等。位数越高，其分辨率也越高，但价格也越贵。而就其结构而言，有单一的A/D转换器，有内含多路开关的A/D转换器。根据本设计的需要，我选

8、择的A/D转换器是ADC0809芯片。ADC0809是美国AnalogDevice公司生产的8位逐次逼近式模数转换器，转换速率高，自带三态输出缓冲电路，可直接与各种典型的8位或16位的微处理器相连而无需附加逻辑接口电路，且能与CMOS及TTL兼容，是目前我国应用