消防预警系统毕业设计.doc

目 录 1前言 1 2系统方案设计 2 2.1总体方案描述 2 2.2 方案论证 2 2.2.1 方案一 2 2.2.2 方案二 3 2.2.3 方案三 3 2.3 方案选择 4 3单元模块电路设计 5 3.1 信号采集系统电路设计 5 3.1.1 CO2检测的意义 5 3.1.2 CO2传感器TGS4160 5 3.1.3 二氧化碳传感器TGS4160工作原理 7 3.2 信号调理电路设计 9 3.2.1放大器的基本原理及应用 9 3.2.2运算放大器TLC271的基本特点 11 3.2.3 A/D转换基本原理 12 3.2.4 ADC0809的结构及转换原理 13 3.2.5 ADC0809与单片机AT89C52接口电路 16 3.3 浓度显示模块设计 17 3.4 声音报警单元电路设计 20 3.5 排烟驱动电路单元模块设计 21 3.5.1常用继电器的工作原理 21 3.5.2 继电器主要产品技术参数 22 3.5.3 继电器测试 22 3.5.4继电器的电符号和触点形式 23 3.5.5 继电器的选用 23 3.6 单片机控制系统设计 24 3.6.1 单片机的应用 25 3.6.2 AT89C52介绍 26 3.6.3 单片机外围电路设计 29 3.7 电源设计 30 3.8系统设计 31 4程序设计 32 4.1 程序功能介绍 32 4.2程序流程图设计 32 4.2.1声音报警程序流程图 32 4.2.2 A/D转换程序流程图设计 33 4.2.3 系统流程图设计 34 4.3系统程序设计 35 5结论 38 6总结与体会 39 7致谢 40 8参考文献 41 附录 42 附录1：系统电路图 42 附录2：外文文献翻译 43 1前言 我国消防预警系统的发展经历了从无到有，从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。特点是随着计算技术和检测控制技术的发展，使火灾自动探测报警技术有一个很大的飞跃。目前我国火灾自动报警控制系统大多应用在大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所，它们所用的都是一些采秀集中一区域报警控制方式的智能化程度较高的总线式报警控系统，而一些象住宅区和商业住宅楼等特别需要设置一种单一或域连网的廉价实用的火灾自动报警探测装置，在欧美等一引起发达国家和地区新建民用住宅房时，规范都要示必须安装火灾自动探测报警装置例如美国在七十年代（1976年6月16日颁发）联邦法规中明确规定所有的新建公寓、住宅、活动住房等都必须安装家用感烟火灾报警器，因此其火灾探测报警器便由1971年的年销售量5万只一跃上升到1976年的800万只，目前保持在年销售量1500万只左右。市场容量很大，在我国的一些发达的地方，现在对这些产品的需求也很大。 现代建筑的特点是楼层不断加高，这主要是从缓解城市用地紧张的角度出发的，同时还便于集中供电、供热、供气，便于集中控制和管理。现在，不论是普通型（比如民用住宅）还是豪华型（比如高级宾馆）的高层建筑，都日益重视防火和安全技术的普及应用。因为其楼层多、人员密集，如果发生火灾，疏散困难，扑救也困难，势必造成严重的人员伤亡和财产损失。为了保障高层建筑安全可靠，必须设计出具有可靠性高、实时性好的火灾自动报警与消防系统，其要求是： （1）当有火情发生时，能以最快的速度检测报警，并能检测火情发生的具体地点（特定的地址编码）； （2）经查实确认后，能及时的通报消防部门灭火； （3）系统本身应有自身故障检测的功能，如系统欠电压报警和自检功能等，保证自动报警系统功能完好； （4）较高的系统抗干扰能力，防止系统发生误报警。 利用气体、烟雾传感器构成各种消防预警系统的方案已经很成熟，但这类系统的设计是基于当出现火灾时，强烈的火焰及很浓的烟雾条件下使报警系统动作的，因而，这类系统不需要传感器有很高的灵敏度。同时由于传感器易受工作环境的温度、湿度等多种因素的影响，也不可能设置太高的灵敏度。显然这样的系统是无法用于现代居室及建筑等公共场所禁止吸烟的烟雾检测，采用单片机技术的高灵敏度的烟雾报警装置，可以实现对一定范围内烟雾浓度的检测。[1] 2系统方案设计 2.1总体方案描述 本设计要求通过单片机控制技术设计一个消防预警系统。该系统能够通过对烟雾浓度的检测实现消防报警功能。并通过LED数码管实时显示烟雾浓度值，在烟雾浓度超过一定值时通过声音报警电路报警和自动启动排烟设备，以达到消防报警的功能。 2.2 方案论证 本设计共有三套备选方案，下面分别介绍这三种方案。 2.2.1 方案一 图2.2.1 方案一原理框图 在本方案中，采用光电式烟雾传感器作为烟雾浓度检测器件，运算放大器则采用uA741作为放大器件，单片机微控制器则使用AT89C51。浓度显示使用LED数码管显示，报警电路使用电铃报警，排烟控制单元则使