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单片机控制的分布式火灾报警控制系统.pdf

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文档编号：56601706

上传时间：2022-11-02

格式：PDF

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1、编号：毕业设计(论文)说明书题目：单片机控制的分布式火灾报警控制系统院（系）：机电与交通工程系专业：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导教师单位：机电与交通工程系姓名：职称：讲师题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发2005 年2 月18 日摘要千百年来，人类和火灾进行了长期的斗争，积累了许多防火、灭火的经验教训。人类逐步掌握了火的燃烧机理，燃烧条件和燃烧发展的过程，创造了各种各样防火、灭火的方法，并逐步形成一个充满生机、富有发展前途的消防产业。在上世纪70年代后期，开始出现一门新兴的多学科交叉应用基础科学一火灾科学，其中心内容就是用现代高科技手段研究火灾发生、发展和防治的

2、机理和规律，为火灾防治提供新的思想、理论和方法，使得人类对火灾的研究进入了科学化、系统化的轨道，并促进了防火、灭火技术的进步.随着社会经济的飞速发展，城市化进程的加快和人口的迅速增长，我国乃至世界火灾发生的次数、频率、造成的损失都呈不断上升的趋势，火灾形势十分严峻。因此，如何在最短时间内发现火灾并控制灾情，使人民生命、财产损失降到最小就显得尤为重要。本课题正是针对大厦楼宇等封闭式易燃场所而设计的一种由单片机控制的分布式火灾报警控制系统，该设计能实现自动报警并及时施放氮气的自动灭火系统装置，具有较强的现实意义及使用价值。它采用感烟传感器及感温传感器的组合装置作为信息采集单元，通过 ADC0809

3、将模拟信号转换成数字信号，在把数字信号传给单片机，通过单片机来控制各部分电路进行正常地工作，可根据设定的温度值和烟雾浓度来报警，自动化程度高、可靠性高。同时以氮气作为灭火剂，不仅经济，而且环保，符合人类环保需要，是该领域的一种新尝试。关锤词:火灾探测传感器单片机探测参量文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档

4、编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4

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8、编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4

9、W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9Abstract For thousand a hundred years,the

10、mankind and a fire carried on the conflict of the long-term,accumulating many fire prevention,the experience precept that extinguish fire.The mankind controled the burnable mechanism of the fire gradually,burning the process of condition and combustion development,created various fire prevention and

11、 extinguish fire Method,and it become a fire fight industry that is filled with the source of vitality and full of development prospect gradually.During the period after 70s in last century,appear a newly arisen of many course cross one a fire science of applied foundation science,.its heart content

12、s is using the modern and high-tech means research a fire occurrence,development and prevention and cure of mechanism and regulation,providing the new thought,theories and methods for a fire prevention and cure,making the mankinds research to a fire entered the scientificn orbit that is systematize,

13、and making fire prevention and fire extinguishing technical progress With the fast developments of social economy,city-course and the increase of population,the degree,frequency and losing of fire disaster are in their ascending way in our country and also in all of the world,the fire situation is v

14、ery austere.For that reason,it is important to find and control the fire disaster,to minimize the losing of peoples life and property.The automatic fire fighting system aims at closed combustible place as well as big building etc.It is distributed fire fighting system which is controlled by a single

15、chip and can automatic alarm and release liquid nitrogen.It adopts a device consisting of smoke-sensor and temperature-sensor as fire-signal collection unit.It change the analog signals into the digital signals by ADC0809 which sends the digital signals to the singlechip that controls the all part c

16、ircuits work normally.The system can setup the alarm value for temperature and works with a high automatization degree and dependability.It uses nitrogen as fire extinguishing agent,which is economical,environment-friendly and meets mans needs for environmental protection.It is our new research atte

17、mpt in this field.Key words:fire detection，sensor，singlechip，detection parameter文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7

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19、文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7

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30、Z7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9引言火的应用对人类文明和社会进步起到了巨大的推动作用，然而人类并未真正掌握火。据统计，在众多的灾种中，火灾造成的直接损失约为地震的5倍，仅次于干早和洪涝，而火灾发生的频度则居于各灾种之首。千百年来，人类和火灾进行了长期的斗争，积累了许多防火、灭火的经验教训。人类逐步掌握了火的燃烧机理，燃烧条件和燃烧发展的过程，创造了各种各样防火、灭火的方法，并逐步形成一个充满生机、富有发展前途的消防产业。在上世纪 70年代后期，开始出现一门新兴的多学科交叉应用基础科学一火灾科学，其中心内容就是用现代高科技手段研究火灾发生、发展和防治的机理和规律，为火灾防治提供新的思

31、想、理论和方法，使得人类对火灾的研究进入了科学化、系统化的轨道，并促进了防火、灭火技术的进步。虽然科学技术的进步使人类的防火、灭火手段发生了很大的变化，取得了可喜的成绩，然而随着社会经济的飞速发展，城市化进程的加快和人口的迅速增长，我国火灾发生的次数、造成的损失却仍呈上升趋势。因而如何防止火灾发生、减少火灾损失就成为人们普遍关心和深入研究的永恒课题了。我们国家也充分认识到了这一问题的重要性，在该领域投入了大量的人力、物力，建立了不少科研机构，如国际知名的中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室、南京消防器材股份有限公司的南消火灾实验中心、北京的首安工业消防火灾实验中心等等。但是这些科研机构大多是

32、侧重于火灾产生机理、火灾学流动与传热分析等理论方面的研究或者是针对大面积大空间场所建筑消防、工业消防系统的研究，而对封闭小空间易燃场所的消防研究则相对显得较为薄弱。本课题正是因为这一点，所以立足于中小空间易燃场所设计了火灾报警和自动灭火系统，力求经济、实用、环保。它可较早地发现火情，快速灭火，而且由于氮气的特性稳定，使用范围比较广泛，特别适用于网吧、中小加油站、书店等场所使用。本文讨论了诸如大厦、居民住宅区、教室、档案室等封闭空间易燃场所的单片机控制的分布式自动报警及灭火系统。传统的报警系统往往采用单一的探测器，本系统为了提高火灾判断的灵敏度和正确性，设计了一个由感温探测器和感烟探测器构成的复

33、合系统.并在常用的声光报警的基础上，通过控制电路启动阀门驱动装置，将高压氮气储存装置打开，利用氮气减小空间中氧气浓度，起到抑制火灾、减少人员伤亡及财产损失的作用。由于单片机具有集成度高、可靠性高、功能强、体积小、重量轻等优点，本课题还进行了数字电路的设计，通过模数转换器将上述复合系统所采集到的信号与单片机接口，把前级模拟信号转换成数字信号，利用软件编程实现对硬件电路的控制，进一步提高了系统的灵敏度。同时通过利用PC机作为上位机，来完成管理功能，而单片机文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3

34、U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1

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37、Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3

38、U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1

39、Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3

40、U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9作为下位机完成各路烟感温感的检测，且能与上位机通讯；进一步提高了系统的智能化。本课题主要完成以下内容:1.烟雾、温度信号检测电路的设计与调试。在这一部分包含了以下几个内容:选用合适的检测参数;设计传感器转换电路;完成电路的实验与调试。2.模拟信号电路的设计与制作。3.单片机电路的设计与制作。4.单片机C51 语言应用程序的设计与仿真调试。5.系统的整体调试。用来保证系统的正常工作，并检验其精度和准确性。本课题研究工作的关键性问题主要有以下两点:1.利用光调制技术，抑制干扰光对信号采集的影响。一般说来

41、，相对于自然光而言，烟雾信号是比较弱的，因此自然光对烟雾信号的影响是显而易见的，极有可能造成误报警或不报警的情况出现。针对这个问题，本系统利用红外发光二极管发射高频矩形波红外信号，用光敏三极管接收调制光，对信号光进行幅值调制，这大大降低了自然光对烟雾信号的干扰。另外，通过暗盒安置发光二极管、光敏三极管，也可以进一步保证烟雾信号的真实性和准确性。2.硬件电路及软件中的抗干扰设计。由于系统中信号的输入、输出以及单片机之间进行信息的传输，需要抑制过程通道的干扰、电磁场的干扰以及电源的干扰。同时，还应在制作印制电路板的过程中合理布局、布线，将电路板所带来的干扰减到最小。除了上述硬件抗干扰措施外，系统还

42、通过软件来增强系统的抗干扰能力。1 毕业设计任务和设计方案1.1 毕业设计任务随着经济建设的发展，许多场所的防火措施显得特别的重要，尤其是性能优秀的自动报警防火系统更是重中之重,这样减少很多不必要的损失，使人类的生命和财产都有了一定的保障。社会对火灾报警控制系统的规模要求越来越大，为了适应市场的需要，设计了一个以 AT89C51 单片机为核心的分布式火灾报警控制系统。运用 51 单片机为核心，搭建系统电路，合理编制软件程序，实现下列的五项功能：1、实现人机对话；2、显示报警时间和故障信息，并打印报警时间和报警的探测器所在房号；3、发生警情时，启动有关消防设备；文档编码:CF8D1G1Q8U1

43、HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B

44、6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1

45、HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B

46、6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1

47、HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B

48、6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1

49、HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O9文档编码:CF8D1G1Q8U1 HZ7X4W8H7W4 ZF3U3D3B6O94、用 PC机作为上位机完成管理功能，下位机采用51 单片机控制完成各路烟感温感的检测，且能与上位机通讯；5、检测量大于 24 路，软件设计设定故障越限值。1.2 设计方案设计方案一：由于本设计的单片机控制的分布式火灾报警控制系统要求需要检测大于24路的火灾源头，所以我采用 32个感烟传感器及感温传感器的组合装置来作为32路火灾探测器，此装置可以探测到火灾的发生，并输出一个电压信号作为报警信

50、号，这个模拟信号将传到模数转换器ADC0809 的模拟信号输入端。采用4片8输入8输出的模数转换器ADC0809，通过地址端可以选择不通的模拟输入端，通过模数转换器ADC0809 将32路模拟信号转换成 8位数字信号，而模数转换器ADC0809 跟8位的AT89C51 单片机的 P0口直接连接，将数字信号传给 AT89C51 单片机，再通过 AT89C51 单片机对各部分电路进行控制，包括报警时刻的时间显示电路、报警的探测器所在房号的显示电路、火灾声音报警电路，上位机 PC 机与下位机 AT89C51 单片机的通讯电路、启动消防设备的电路利用氮气作为灭火材料和复位电路。设计方案二：由于本设计的

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4.3 金币

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