logo资料库

火灾检测系统毕业设计.doc

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.01M 资料格式：doc 举报 版权申诉
第1页 / 共47页
第2页 / 共47页
第3页 / 共47页
第4页 / 共47页
第5页 / 共47页
第6页 / 共47页
第7页 / 共47页
第8页 / 共47页
资料共47页，剩余部分请下载后查看
    室内火灾监测报警系统
    1.1室内火灾检测及报警的研究意义和目的
    1.2室内火灾监测及报警的发展历史和国内现状
    1.3室内火灾监测及报警的研究内容和方法
    第二章 室内火灾检测报警系统的设计
    2.1室内火灾检测报警系统的设计思路
    2.2系统的基本工作过程
    2.3报警系统的类别和报警信息的传输方式
    2.4小结
    第三章 室内火灾监测报警系统的硬件设计
    3.1防火探测器的选择
    3.1.1温度探测器DS18B20
    3.1.2烟雾离子传感器MQ-2
    3.2 STC12C5A32AD单片机的结构特点和工作原理
    3.3温度传感器的电路设计：
    3.4烟雾离子传感器的电路设计:
    3..4.1信号采集及前置放大电路
    3.4.2 声音报警电路
    3.5 LCD显示电路
    第四章 室内火灾监测报警系统的软件设计
    4.1 STC12系列单片机调试及开发工具
    4.2 室内火灾监测报警系统软件流程及设计
    4.2.1 主程序设计及流程图
    4.2.2 温度传感器的设计
    4.2.3 烟雾传感器的设计
    4.2.4 LCD1602显示程序设计
    4.2.5 报警程序设计
    第五章 系统调试
    软件的调试方法
    调试心得体会
    第六章 总结
    致 谢
    参考文献
    附录
    论文题目：室内火灾监测报警系统（软件） 班 级：测控技术与仪器 学 生：马 东 指导导师：宋春峰 （签名）： （签名）： 室内火灾监测报警系统 摘 要 随着电子信息的应用越来越广泛，作为获取信息的手段——传感器技术得到 了长足的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。 传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。而火灾检测 报警系统是现代楼宇建筑很重要的一个环节,对人身安全及财产的保护有这不可 或缺的意义，所以我觉得这两者的结合是很有前景的。 本论文以 MQ-2 烟雾传感器，DS18B20 温度传感器和单片机技术为核心并加 以扩展实现了对室内火灾的监测与报警。其中选用 MQ-2 型半导体可燃气体敏感 元件烟雾传感器实现烟雾的检测，具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点； 温度检测采用数字温度传感器件 DS18B20 构成；选用的 STC12C5A32AD 单片机， 其整合了 A/D 转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器等资源，具有高速、低功耗、 超强抗干扰等优点。以 STC12C5A32AD 单片机和 MQ-2 型烟雾传感器，DS18B20 温度传感器为核心设计的火灾监测报警器可实现用户紧急报警、温度显示、浓度 显示、报警限设置、及与上位机串口通信等功能。 关键字：火灾监测报警，DS18B20，MQ-2,单片机 1
    Abstract Along with the electronic information is applied more and more widely, as a means of access to information -- sensor technology has been made great progress, its application field is more and more widely, the demand is higher and higher, more and more urgent need. Sensor technology has become the measure of a national science and technology development level of one of the important symbols. Fire detection alarm system is a modern building a very important link, the personal safety and property protection is the indispensable meaning, so I think it is the combination of the two is very promising.In this thesis, MQ-2 smoke sensor, temperature sensor DS18B20amount and single-chip technology as the core and extends the indoor fire monitoring and alarming. The selection of MQ-2 type semiconductor gas sensitive element smoke sensor smoke detection, which has high sensitivity, fast response, high anti interference ability; temperature measurement with digital temperature sensor DS18B20; use STC12C5A32AD MCU, the integration of the A/D conversion, hardware multiplier, hardware pulse width modulator and other strong anti-interference etc.With STC12C5A32AD MCU and MQ-2type smoke sensor, temperature sensor DS18B20as the core design of the fire monitoring alarm device can realize the user an emergency alarm, temperature display, display, alarm limit settings, concentration and PC serial communications and other functions. Keywords: fire alarm monitoring, DS18B20, MQ-2, single chip microcomputer the advantages of high speed, resources, has low power, 2
    室内火灾监测及报警系统........................................................................................... 1 1.1 室内火灾检测及报警的研究意义和目的..................................................... 4 1．2 室内火灾监测及报警的发展历史和国内现状.......................................... 5 1.3 室内火灾监测及报警的研究内容和方法..................................................... 6 第二章 室内火灾检测报警系统的设计..................................................................... 8 2.1 室内火灾检测报警系统的设计思路............................................................. 8 2．2 系统的基本工作过程.................................................................................. 8 2．3 报警系统的类别和报警信息的传输方式.................................................. 9 2．4 小结............................................................................................................ 11 第三章 探测器的硬件设计....................................................................................... 11 3.1.1 温度探测器........................................................................................ 12 3.1.2 烟雾离子传感器................................................................................ 13 3.2 STC12C5A32AD 单片机的结构特点和工作原理......................................... 14 3.3 温度传感器的电路设计............................................................................... 16 3.3.1 DS18B20 测温原理图：.....................................................................16 3.4.2 声音报警电路................................................................................... 17 3.4 LCD 显示电路.............................................................................................18 第四章 室内火灾监测报警系统的软件设计........................................................... 20 4.1 STC12 系列单片机调试及开发工具............................................................ 20 4.2 室内火灾监测报警系统软件流程及设计.................................................. 21 4.2.1 主程序设计及流程图....................................................................... 21 4.2.2 温度传感器的软件设计................................................................... 23 4.2.3 烟雾传感器的设计........................................................................... 25 4.2.4 LCD1602 显示程序设计..................................................................27 4.2.5 报警程序设计................................................................................... 28 第五章 系统调试....................................................................................................... 29 5.1 软件的调试方法........................................................................................... 31 第六章 总结............................................................................................................. 32 3
    致 谢........................................................................................................................... 34 参考文献..................................................................................................................... 34 第一章 前 言 1.1 室内火灾检测及报警的研究意义和目的 随着经济的飞速发展和人民生活水平的提高，人们对住房的要求也越来越高， 表现在不仅希望拥有舒适、温馨的住所，而且对安全性、智能性等方面也有了更 高的要求。由于生活水平的提高，液化石油气、管道煤气进入了大多数家庭，各 种家用电器也得到了广泛的使用，人们在享受这些现代化设施带来的便利的同 时，却也增加了火灾隐患和有害气体中毒的危险。这时，传统的家庭住宅显然己 经远远不能满足人们的需求，传统的保安方式也难以适应人们的要求，人们迫切 需要一种智能型的家居智能安全报警系统，能可靠的进行日常安全防范工作，及 时发现各种险情并通知户主和物业，以便将险情消灭在萌芽状态，这样人们便可 安心工作，同时也保证了居民的生命财产不受损失。室内的安全监测和智能化报 警系统的建设已成为当前的发展趋势，随着科学技术的不断进步，尖端科学技术 的应用也越来越普遍，国内外的先进技术，先进经验在各行各业中得到了广泛的 应用，安全防范工作也不例外。于是有关家庭、办公室和仓库等处的安全防范和 自动报警系统的开发研制日益被科研单位和生产厂家所重视，现在市场上也出现 了各种名目繁多的报警装置，但大多由于可靠性较差、功能单一、不能实现联网 或造价高而难于普及。而随着电子通讯技术的飞速发展，单片微机以其具有体积 小、价格低、集成度高、性价比高等突出优点已在工业控制、智能仪表、数控机 床、数据采集以及各种家用电器等方面得到了广泛应用。因此利用单片机和一些 简单的外围器件来开发一种适合于家庭、仓库、银行等重要场所的低价位、运行 可靠的多功能室内智能型安全防范报警系统，已经势在必行。。系统通过前端的 安全监测设备对室内出现的各种警情和紧急意外事件进行智能化报警，如发生入 室盗窃、火灾、煤气泄漏、紧急求救求助等自动发出报警信息并通知户主，同时 也将报警信息通知到小区物业安全管理中心．以便户主和物业管理者都能进行及 时处理，并且将户主家居中采集来的信号转化为数据，存储到管理中心主机的数 据库中，供日后查询，此外，结合日趋成熟的 Web 技术，户主还可以通过网络 实现远程查询和管理的功能。真正实现网络化时代的家居智能化安全报警系统。 4
    另外，国家建设部规定：目前新型智能家居应能实现六项智能化要求，其中包括 实行安全防范系统自动化监控管理；住宅的火灾、有害气体泄漏实现自动报警； 火灾报警系统应是以烟、温及可燃气体探测器为主体；防盗报警系统应安装红外 或门磁等各类报警探测器；系统应能与计算机安全综合管理系统联网；计算机系 统能对防盗报警系统进行集中管理和控制。本课题就是基于上述原因而提出的。 1.2 室内火灾监测及报警的发展历史和国内现状 近些年来,随着人们经济水平的提升，室内装修热的兴起,室内火灾的发生也 在直线上升。而室内是人们从事生产、生活的主要场所,也是财产高度集中的地 方,所以室内火灾造成的人员伤亡和财产损失会十分严重。如何提高室内火灾防 护的科学性和有效性,是摆在建筑火灾研究人员面前的一项难题。室内火灾的发 展可以分为三个阶段，即火灾初期阶段、火灾充分发展阶段、火灾减弱阶段。房 间内局部燃烧向全室性燃烧过渡的这种现象通常称为轰燃，轰燃是室内火灾最显 著的特征之一，它标志着火灾全面发展阶段的开始，对于安全疏散而言，人们若 在轰燃之前还没有从室内逃出，则很难幸存。所以，我们要在轰然开始前，即在 火灾的初期增长阶段就要争取尽早发现火灾，进行灭火或者人员的撤离，这样才 能把损失降到最低。而如果有一个能全天候监测室内温度和烟雾离子浓度的检测 器和报警器，就能最大限度的保证人身财产的安全。 人类的居住环境经历过几次比较大的变动。第一次革命，是以应用烧制砖、 瓦为标志，且至今仍在延用；第二次革命。是以钢筋混凝土作为建筑的构成主体， 化学工业和建材工业的迅猛发展，为之奠定了良好的发展基础。二十世纪后期。 以电子计算机为代表的电子通讯技术得到飞速发展，现代科技的发展又为人类改 造自己的居住环境提供了强有力的技术支持，于是人们对住宅提出了更高的要 求，智能型住宅便成为这一时期的代表产物。在我国，室内安全监测和防范报警 系统己成为智能小区中实现安全管理的基础，根据我国建设部的规定，主要包括 电视监控、防盗报警、求救求助、煤气泄漏报警、消防报警等内容。室内智能监 测和报警便是其中的一项内容，报警器应具有多个探测器接口，可接收红外及微 波探测器、烟感探测器、温度探测器、煤气泄漏探测器等传来的报警信号，然后 通过通讯网络将报警信息传送到相关户主的通讯设备和小区物业安全管理中心 主机上，以使灾情得到及时处理，保护人们的生命财产安全。目前我国有关报警 系统方面的产品也愈来愈丰富⋯。按照报警系统的规模可分为小规模、中规模和 大规模报警系统。小规模报警系统：例如无线式系统，它具有安装方便、简单、 一次性投资较小的特点。但是它存在覆盖面小、误报率高等问题，使用场合受到 5
    一定的限制。但由于此类产品具有体积小、成本低等优点。中规模报警系统：例 如闭路电视监控系统、智能监控系统，无论从功能上还是从结构上都介于小规模 报警系统和大规模报警系统之间。其报警功能、各技术指标和系统性能与正的报 警系统相比还较差。而且此类产品缺乏人机界面、图形功能和管理功能。在我国， 以北京、上海、深圳等较发达的城市为龙头，在近几年内也形成了一股智能化住 宅热。目前，公安部、建设部均要求智能住宅小区必须具有安防系统。但是，智 能住宅的普及程度相对国外来讲，还有很大差距。现在一般居民住宅的主要防盗 措施仅限于防盗窗、防盗门，虽有一定的防盗作用，但在灾害发生的情况下，会 使逃生更加困难。另外，小区安全措施不足；居民安全意识有待增强：安全防范 系统也急需普及。如今，人民生活已从温饱型向小康转变，大件耐用消费品己经 进入寻常百姓家，因此人们会有更强的安全意识，逐渐接受在家居内装设质优价 廉、功能完善的安全防范系统。同时人类已经进入二十一世纪，智能家居己开始 引起人们的关注。作为智能家居的一个组成部分，安全防范报警系统也必将向多 功能、全方位、综合性、智能化方向发展。可以预见，智能家居将成为 2l 世纪 建筑业的发展主流。 1.3 室内火灾监测及报警的研究内容和方法 本课题所要设计的室内火灾监测报警系统就是为了适应市场的需求，克服当 前市场上大部分安防报警系统功能不够齐全、或没有实现与小区的保安中心联 网，或造价过高而难以进行大面积推广，或者是可靠性不高，存在误报、漏报等 缺点，开发出一种低价的、可靠性较高的、功能齐全的主要面向家庭、办公室、 银行等重要场所的智能化安防报警系统。所要实现的主要功能为：对家庭、办公 室、银行等重要场所在无人留守的情况下即将发生的火灾、煤气泄露等进行监测， 当出现异常情况(参数超限，即将发生灾情)时，将报警信号传送小区保安管理中 心的主机上，通知相关人员进行及时处理。本系统还设置有紧急呼叫按钮，适合 于有老人或小孩等行动不便的人群的家庭，当家庭出现紧急情况时可按一下系统 主机的紧急呼叫键直接呼叫报警，并通知物业管理中心进行紧急呼救，以避免意 外发生。 本课题需要研究的内容主要有以下几个方面：  根据系统功能要求，进行系统的硬件和软件的整体设计：选择性价比高的硬 6
    件，进行产品的硬件设计；采用最熟悉的 C 语言编程的软件设计方法，使程 序的结构清晰、可读性好。  系统硬件设计：包括芯片的选型、所选芯片的功能、芯片外围电路的设计。 主要内容有探测器的选择、显示电路的选择、报警电路的选择和通信接口的 设计。  系统软件设计：主要包括系统主程序、过程控制程序、外部中断程序、探测 器功能实现的程序设计和报警系统的程序设计等。 7
    第二章 室内火灾检测报警系统的设计 2.1 室内火灾检测报警系统的设计思路 室内火灾监测报警系统是能够检测环境中的烟雾浓度及温度，并具有报警功 能的系统，系统的最基本组成部分应包括：烟雾信号采集电路、模数转换电路、 温度信号采集电路、单片机控制电路。 烟雾离子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(即报警限)，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。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。系统的组成框图如图 2.1 紧急 按钮 温度 传感 器 烟雾 传感 器 显示 模块 STC12C5A32AD 单片机 声光 报警 模块 通信模块 图 2.1 2.2 系统的基本工作过程 前端探测器安装在家里需要防范的位置，例如客厅、厨房，卧室等，报警主 机放在家里比较隐蔽的区域，当系统设定为正常工作状态时，如果将要发生火灾 8
    分享到：
    赞 收藏

    相关推荐

    资料库

    开发技术

    共收录19306份资料，累计14个分类，关注成员有19位，主要包括：Actionscript,Javascript,PHP,VB,Perl,Delphi,Python,C#,C,Java,C++,Web开发,硬件开发,其它

    热门标签

    Actionscript Javascript PHP VB Perl Delphi Python C# C Java C++ Web开发 硬件开发 其它

    最新资料