烟感火灾报警系统的设计与仿真-电气自动化毕业设计说明书.doc

毕业 任务书 一、题目二、指导思想和目的要求林志琦2006.9 李学海，PIC 单片机实用教程，北京航空航天大学出版社 2007.2 赵英然知识产权出版社 2005.1 一、题目 2 烟感火灾报警系统的设计与仿真 2 二、指导思想和目的要求 2 三、主要技术指标 2 四、进度和要求 2 摘 要 2 ABSTRACT 3 前 言 4 第1章 绪 论 5 第2章 MCS-51(89C51)单片机简介 7 2.1概述 7 2.2 MCS-51系列（89C51）单片机的基本特点 8 2.2.1 MCS-51(89C51)单片机管脚及片外总线结构 8 2.2.2 MCS-51（89C51）单片机的内部结构 10 2.3 MCS-51(89C51)的指令系统 13 2.3.1指令概述 13 2.3.2寻址方式 14 2.3.3指令内容 15 2.4 MCS-51(89C51)单片机串行接口 16 2.4.1串行通信的基本概念 17 2.4.2串行口的结构 17 2.4.3串行口的工作方式 18 2.4.4串行口的应用 19 第4章 Proteus软件简介 19 4.1 进入 Proteus ISIS 20 4.2 工作界面 20 4.3 基本操作 21 4.3.1图形编辑窗口 21 4.3.2预览窗口（The Overview Window） 23 4.3.4对象选择器窗口 23 4.3.5图形编辑的基本操作 23 第5章 系统硬件电路设计 28 5.1烟浓度采集及信号放大电路设计 28 5.1.1 烟浓度采集电路 29 5.1.2 信号放大电路 30 5.1.3 模数转换电路 31 5.2报警显示及消防联动控制电路 31 5.3 器件简介 32 5.3.1 PIC16F877 32 5.3.1.2核心区域包含的部件及其功能 32 5.3.1.2 PIC16F877外围模块区域 34 5.3.2锁存器74LS373 35 第6章 系统软件设计 37 6.1 PIC 16F877 模数转换程序 37 6.1.1程序流程图 37 6.1.2程序清单 37 6.2控制端程序 38 6.2.1程序流程图 38 6.2.2主程序 39 6.2.2 比较子程序 40 6.2.1 报警状态显示子程序 41 结 束 语 43 致 谢 44 参 考 文 献 45 毕业设计小结 46 摘 要 论文以89C51单片机为核心，设计了一个火灾烟感报警系统。在该系统中，由传感器采集周围环境中的烟浓度信息，将烟浓度信息转化为电信号，然后对此信号进行放大和模数转换处理，然后将生成的数字信号送往基于单片机的控制中心，经单片机对烟浓度信号的分析判断，输出相应的报警信息。 系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。硬件设计包括烟浓度采集电路、信号放大电路、模数转换电路、8051单片机控制端和液晶显示电路。烟浓度采集电路采用散射光原理，主要由发光二极管和光敏晶体管组成；信号放大电路采用三运放测量放大器；模数转换电路选用内置ADC模块的PIC16F877单片机；控制端使用8051单片机。软件设计包括PIC单片机的模数转换程序和8051单片机的控制程序两大部分，采用汇编语言设计完成。 系统的设计和仿真基于Proteus单片机电路设计和仿真平台，完成了整个系统电路的设计及除烟浓度采集部分以外的所有电路及程序的仿真。经验证，本系统能实现消防报警系统的基本功能。若在本系统的基础上增加控制端与探测器及消防联动设备的通信电路，即可投入使用。相对于现有火灾消防报警系统，本系统具有低成本、易于安装等特点，具有很好的实用性。 关键词： 单片机 放大电路 模数转换 ABSTRACT 前 言 随着高科技的不断发展，智能建筑的兴起，火灾自动报警系统已和人们日常生活密不可分。目前广泛使用的火灾自动报警系统由感烟探测器、感温探测器、感光探测器、手动报警按钮、各种中继器、模块、智能火灾报警控制器及各级消防联动设备组成，各探测器和控制器之间采用二总线通信。上述系统组件具有智能化程度高、集成度高、灵敏度高、易于采购的特点，在一定程度上简化了系统的设计。但这种组件价格昂贵，不适用于小规模经济型建筑。 本设计在实现火灾消防报警系统基本功能的前提下，最大程度简化设计，降低成本。本系统设计以单片机为核心，对探测器所采集的环境烟浓度信息进行处理和判断，并输出报警信息。 系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。硬件设计包括烟浓度采集电路、信号放大电路、模数转换电路、8051单片机控制端和液晶显示电路。烟浓度采集电路采用散射光原理，主要由发光二极管和光敏晶体管组成；信号放大电路采用三运放测量放大器；模数转换电路选用内置ADC模块的PIC16F877单片机；控制端使用8051单片机。软件设计包括P