单片机烟火报警课程设计

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1、河南机电高等专科学校课程设计报告河南机电高等专科学校课程设计报告课程名称：《计算机控制技术》题目：烟雾火灾报警器专业班级：计控082姓名：李玉星学号：081413222成绩：2010年12月20日10河南机电高等专科学校课程设计报告第一章系统分析1.1功能简介火灾报警控制系统是在火灾初起时，通过报警通知人员抢救，将火灾消灭在萌芽状态，从而避免重大损失，是目前公共场合常用的一种消防设备。火灾报警系统是由测温传感器、测温电路、测烟传感器、测烟电路和控制电路组成。当所检测环境温度超过规定温度时，产生温升信号，发出温升报警

2、；当有烟雾信号产生时，发出烟雾报警；当两信号同时产生时，就认为有火灾发生，发出火灾报警信号。火灾报警电路要求比较严格，为防止传感器到控制电路之间发生电力断线、接触不良、传感器丢失等问题，设有电路故障自动检测回路。当发生上述情况之一时，电路故障检测系统发出电路故障报警，以防止火灾报警失误。向系统定时输出一个矩形波，然后在信号检测端检测该信号的变化。图所示微电路故障检测和火灾探测工作波形图，电路故障检测和火灾探测是分时进行操作的。检查线故障监测火灾控制信号线电路正常电路故障信号线温升或烟信号信号线显然，在检查线上输出矩

3、形波，在该波形的高电平期间，进行电路故障监测。此时检测信号线上的变化，如果信号线上输出高电平，表明电路无故障，否则有故障。根据信号线的不同来区分测温电路故障还是测烟电路故障。在检查线输出的波形低电平期间，进行火灾探测，此时监测信号线的变化，如果测温信号线为高电平，则进行温升报警；如果测烟信号线为高电平，则要进行烟雾报警；如果两个信号线均为高电平，则认为有火灾发生，进行火灾报警；如果两个线均为低电平，则表明正常，不报警。1.2方案选择烟雾检测报警器是能够检测环境中的烟雾浓度，并具有报警功能的仪器，仪器的最基本组成部分

4、应包括：烟雾信号采集电路、模数转换电路、单片机控制电路。10河南机电高等专科学校课程设计报告烟雾信号采集电路一般由烟雾传感器和模拟放大电路组成，将烟雾信号转化为模拟的电信号。模数转换电路将从烟雾检测电路送出的模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。单片机对该数字信号进行滤波处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于或等于某个预设值(也就是报警限)，如果大于则启动报警电路发出报警声音，反之则为正常状态。为方便检测与监控，使仪器测试人员及用户能够直观地观察到环境中的可燃烟雾浓度值，可将浓度值送到显示屏中。方便调

5、节报警限，可以加入按键。为使报警装置更加完善，可以在声音报警基础上，加入光闪报警，变化的光信号可以引起用户注意，弥补嘈杂环境中声音报警的局限。以上是根据报警器应具备的功能，提出的整体设计思路。另外烟雾传感器属于气敏传感器，是气-电变换器，它将可燃性气体在空气中的含量(即浓度)转化成电压或者电流信号，通过A/D转换电路将模拟量转换成数字量后送到单片机，进而由单片机完成数据处理、浓度处理及报警控制等工作。传感器作为烟雾检测报警器的信号采集部分，是仪表的核心组成部分之一。由此可见，传感器的选型是非常重要的。首先，传感器送

6、来的烟雾浓度对应的微小的电压信号经过放大，转化成较大的电压信号送入8051单片机；然后，在浓度比较，对数据进行线性化处理，将数字化电压信号转化成为对应的十进制浓度值；最后，将实际可燃性气体浓度送入液晶，并判断浓度值是否超出报警限，当浓度处于正常状态绿灯长亮，当烟雾浓度超出设定的限定值时，发出声音报警并伴随红灯闪亮。另外由于烟雾传感器需要在加热状态下工作，温度越高，反应越快，响应时间和恢复时间就越快。为提高响应时间，保证传感器准确地、稳定地工作，报警器需要向烟雾传感器持续输出一个5V的电压。为了保证其可靠性，在输出5

7、V的电压的同时，进行故障监测。当传感器加热丝或电缆线和传感器断线或接触不良时，进行故障报警，发出声光报警信号。当然几种状态的报警信号是各不相同的。10河南机电高等专科学校课程设计报告第二章硬件电路设计2.1烟雾检测报警器的结构为适应家庭和工业等场所对可燃性易爆烟雾安全性要求，设计的可燃性烟雾报警仪应不仅能在较宽的温度范围工作，而且应具有显示可燃烟雾浓度、故障自检、延时报警功能及可接计算机进行现场远测和实时控制等功能。其目标是在传统的烟雾报警仪的基础上，尽量提高准确性，降低成本，缩小体积。报警器系统结构框图如图所示，

8、系统以单片机为核心，配合外围电路共同完成信号采集、浓度显示、时间显示、状态显示、声音及闪烁报警、按键输入、故障自检等功能。报警器采用巡检的工作方式，进行两级报警值设定，并发出不同的光、声信号。系统应采用高性能的单片机，要求工作稳定、测量精度高、通用性强、功耗低，保证报警器的精确性及可靠性，而且最好体积小，成本低，有利于减少报警器的体积，降低报警器的成本。烟雾