单片机的综合火灾报警系统[].docVIP

基于单片机的综合火灾报警系统 学院：物理与机电工程学院 专业：电子信息工程 学号：200402124 姓名：刘振贵 指导老师：张士钱 摘要： 本系统采用AT89C51作为控制器，选用温度传感器DS18B20、烟雾传感器、红外敏感元件ST178P作为火灾探测的敏感元件，采用声光报警的方式，设计出可以应用于办公室、教室、家庭房屋等场所的简单实用的火灾探测报警器。单片机巡回检测温度、红外辐射、烟雾并显示温度，当以上任一项发生异常时系统判断具体是哪项异常，再发出相应的声光报警信号，只到异常被排除，系统自动停止报警 关键字：单片机、DS18B20、ST178P、火灾报警 目录 摘要 ………………………………………………………………………………………………1 1 引言………………………………………………………………………………………………3 2报警器硬件设计 ………………………………………………………………………………3 2.1硬件参考文献我国的火灾自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。目前国内厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所大型火灾报警系统的研发，他们采用集中区域报警控制方式，其系统复杂、成本较高 图2-1硬件组成 如图2-1，本系统主要由单片机控制模块、烟雾探测模块、温度采集模块、红外探测模块、数码管显示模块、声光报警模块、电源模块。 2.2单片机控制模块 因本系统要求实时显示环境温度，涉及到一些计算及BCD转化的处理，同时考虑到功耗等问题，综合考虑后选择AT89C51作为本系统的中央控制器。 2.2.1AT89C51的简介 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C51是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C51是它的一种精简版本。AT89C51单片机 为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案[4]。 2.2.2单片机接线 图2-2 单片机接线 如图2-2所示P0口用于控制发光二极管，P1.0、P1.1作为数码显示的数据口和时钟。P1.2 接温度传感器DS18B20的数据脚，用于读入温度，P1.3接红外辐射的检测口，当红外辐射大于常态时P1.3状态变为1，P1.4接烟雾传感器的检测口，当烟雾浓度大于常态时该口状态变为1， P1.5作为蜂鸣器的控制口，当发出声音报警是P1.5口输出一定频率的方波。20脚接地，40脚接电源，18、19接6MHZ晶振输入端，31脚接电源端。 2.3 数码显示电路 图2-3 数码显示电路连接图 本系统采用四个数码管来显示带一为小数位的温度，其接线如图2-3所示其中74LS164为移位寄存器，数码管采用共阳接法。 2.4声光报警电路 因为本系统是应用在办公室、机房等小单位的防火场所，所已采用发光二及管电路及蜂 鸣电路作为报警电路，其接线如图2-4所示 图2-4 声光报警电路 2.5烟雾检测模块 　　探测器。离子感烟探测器是利用放射性同位素（目前普遍采用的是241Am）衰变过程中放出的α射线使电离室内的空气产生电离，使电离室在电子电路中呈现电阻特性。当烟雾进入电离室后，改变了空气电离的离子数，即改变了电离电流，也就相当于电离室的阻值发生了变化。根据电阻变化的大小识别烟雾量的大小，并判断是否发生火灾。光电感烟探测器是利用火灾烟雾对光产生吸收和散射作用来探测火灾的一种装置。通过测量由于烟雾对光的吸收而产生的衰减作用来确定烟雾，从而探测火灾的探测器称为减光型光电感烟探测器。果在光路以外的地方，通过测量烟雾对光的散射作用而产生的光能量来确定烟雾从而探测火灾的探测器，称为散射型光电感烟探测器。感烟探测器离子式感烟探测器的工作原理是：有两个电离室串联，构成等效于电阻串联的偏置电路。其中一个是基本不与外界相通的内电离室，另一个是与外界