火災(zāi)煙霧溫度檢測(cè)畢業(yè)論文修改稿

長(zhǎng)沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：火災(zāi)煙霧溫度檢測(cè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)√類(lèi)型：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：學(xué)院：電子信息工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)：應(yīng)用電子班級(jí)：學(xué)校指導(dǎo)教師：2015年12摘要本文主要闡述火災(zāi)煙霧自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成、火災(zāi)煙霧自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的基本形式、報(bào)警設(shè)備的接線和安裝、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的施工法及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)試。通過(guò)實(shí)習(xí)期間在工地的學(xué)習(xí)和師傅的指導(dǎo)與教誨，我對(duì)火災(zāi)煙霧自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也有了基本的認(rèn)識(shí)和了解。同時(shí)，不在工地的時(shí)間里，由于對(duì)火災(zāi)煙霧自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)有了一定的了解，在設(shè)計(jì)方面也有了基本的了解，加上對(duì)工作中的軟件的熟練應(yīng)用，畫(huà)出簡(jiǎn)單的報(bào)警圖是沒(méi)有問(wèn)題的。另外，在做預(yù)算的時(shí)候也有一定的幫助。所以，對(duì)于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的基本認(rèn)識(shí)和了解是必要的，是熟練掌握業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。關(guān)鍵字：報(bào)警；火災(zāi)報(bào)警；報(bào)警系統(tǒng)調(diào)試。目錄1.緒論 11.1課題研究的目的和意義 11.2設(shè)計(jì)要求 12.火災(zāi)溫度檢測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 12.1系統(tǒng)組成 12.2系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì) 13.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 13.1控制單元電路設(shè)計(jì) 23.2信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 23.2.1煙霧報(bào)警器模塊 23.2.2溫度報(bào)警器模塊 24.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 24.1總體設(shè)計(jì)思想 24.1.1系統(tǒng)工作原理 25.結(jié)論 2參考文獻(xiàn) 3致謝 4緒論1.1課題研究的目的和意義我國(guó)規(guī)范要求火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，目前許多設(shè)計(jì)中允許火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)向建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)，即平時(shí)BA系統(tǒng)可以從火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警主機(jī)上獲取其運(yùn)行狀態(tài)的各類(lèi)信號(hào)，火災(zāi)時(shí)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可向BA系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，但消防的專(zhuān)用設(shè)備仍然歸到消防聯(lián)動(dòng)中，設(shè)計(jì)消防專(zhuān)用總線，成為獨(dú)立系統(tǒng)。隨著智能建筑技術(shù)的發(fā)展，將建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警的一些功能混合起來(lái)，將消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備納入建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)中去控制，建筑自動(dòng)化系統(tǒng)中的各項(xiàng)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化集成，是今后的規(guī)范和技術(shù)值得進(jìn)一步研究探討的問(wèn)題?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)作為現(xiàn)代建筑的重要消防設(shè)施，受到日益推廣與普及，致使相關(guān)的生產(chǎn)廠也如雨后春筍般涌現(xiàn)，境外產(chǎn)品也大量進(jìn)入，但是此類(lèi)產(chǎn)品無(wú)法兼容與互換，施工單位如不能形成一套行之有效的工法，這樣不僅加大工程投入，同時(shí)會(huì)因?yàn)楹鲆暳擞嘘P(guān)要點(diǎn)使工程留下或多或少的缺點(diǎn)、進(jìn)而導(dǎo)致維護(hù)工作量的增加，甚至縮短了系統(tǒng)使用壽命。因此我有必要淺談火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。1.2設(shè)計(jì)要求技術(shù)指標(biāo)要求：1.當(dāng)室內(nèi)溫度高于50℃或煙霧濃度大于20%LED2.如果出現(xiàn)硬件故障(如傳感器遺落、內(nèi)部元器件損壞等)，能發(fā)出故障報(bào)警。3.如果只有一種參數(shù)出現(xiàn)異常(如煙霧濃度過(guò)大或是溫度較高)，能發(fā)出異常報(bào)警信號(hào)，令值班人員到現(xiàn)場(chǎng)處理。4.如果煙霧和溫度同時(shí)出現(xiàn)異常，則說(shuō)明有火災(zāi)，發(fā)出火災(zāi)警報(bào)，并及時(shí)將火災(zāi)信息上報(bào)消防指揮中心。工作電壓：220伏或110伏環(huán)境溫度：零下10度到零上45度靜態(tài)電流：小于15毫安檢測(cè)煙霧的濃度：0.05%檢測(cè)溫度范圍：0-100℃（±0.5℃）完成方案設(shè)計(jì)及論證、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)?；馂?zāi)煙霧溫度檢測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)組成一個(gè)完整的火災(zāi)報(bào)警器系統(tǒng)，必須包含以下幾個(gè)部分：系統(tǒng)控制模塊，火災(zāi)探測(cè)模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊以及報(bào)警模塊。本設(shè)計(jì)以單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心，以傳感器作為其測(cè)溫裝置，來(lái)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。改設(shè)計(jì)可以對(duì)室內(nèi)外溫度進(jìn)行以及煙霧實(shí)時(shí)采集和檢測(cè)，當(dāng)所測(cè)溫度或者煙霧高于臨界溫度時(shí)自動(dòng)報(bào)警。溫度信號(hào)或者煙霧濃度信號(hào)采集電路將溫度信號(hào)或者煙霧濃度信號(hào)以數(shù)字信號(hào)的形式送入單片機(jī)。單片機(jī)對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理，并對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，是否大于或等于某個(gè)預(yù)設(shè)值，即報(bào)警臨界溫度或者煙霧濃度。如果大于則啟動(dòng)報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警聲音，反之則為正常狀態(tài)。2.2系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試工作，從而啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。其主要由煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序、溫度傳感數(shù)據(jù)采集程序、聲光報(bào)警程序等三個(gè)部分組成。其中，煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序完成對(duì)煙霧濃度的采集并進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；溫度采集程序顯示對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的溫度進(jìn)行采集；報(bào)警程序設(shè)置報(bào)警的下限，當(dāng)外界指標(biāo)超出限制時(shí)，將進(jìn)行聲光報(bào)警。其系統(tǒng)控制方案的設(shè)計(jì)原理圖如下：3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1控制單元電路設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)選用AT89C52單片機(jī)。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。3.2信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)3.2.1煙霧報(bào)警器模塊此模塊使用的是MQ-2煙霧報(bào)警器，是半導(dǎo)體型可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器。傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。1.MQ-2的使用規(guī)格：表3-1標(biāo)準(zhǔn)工作條件符號(hào)參數(shù)名稱(chēng)技術(shù)條件備注Vc回路電壓≤15VACorDCVH加熱電壓5.0V±0.2VACorDCRL負(fù)載電阻可調(diào)RH加熱電阻31Ω±3Ω室溫PH加熱功耗≤900mW表3-2環(huán)境條件符號(hào)參數(shù)名稱(chēng)技術(shù)條件備注Tao使用溫度-10Tas儲(chǔ)存溫度-20RH相對(duì)濕度小于95%RHO2氧氣濃度21%(標(biāo)準(zhǔn)條件)氧氣濃度會(huì)影響靈敏度特性最小值大于２％表3-3靈敏度特性符號(hào)參數(shù)名稱(chēng)技術(shù)參數(shù)備注Rs敏感體表面電阻3KΩ-30KΩ(1000ppm異丁烷)探測(cè)濃度范圍100ppm-10000ppm300ppm-5000ppm丁烷5000ppm-20000ppm甲烷300ppm-5000ppm氫氣α(3000/1000)異丁烷濃度斜率≤0.6標(biāo)準(zhǔn)工作條件溫度：20℃±2℃Vc:5.0V±0.1V相對(duì)濕度：65%±5%Vh:5.0V±0.1V預(yù)熱時(shí)間不超過(guò)1小時(shí)3.2.2溫度報(bào)警器模塊此模塊采用的是DS18B20數(shù)字溫度傳感器。DS18B20單線數(shù)字溫度計(jì)（1）適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.0～5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。（2）獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。（3）DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。（4）DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。（5）溫度范圍-55℃～+125℃，在-10～+85℃時(shí)精度±0.5℃。（6）可編程分辨率為9～12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。（7）在9位分辨率時(shí)最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。（8）測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字信號(hào)，以“一線總線”串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。（9）負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。4.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1總體設(shè)計(jì)思想硬件電路和軟件程序是組成一個(gè)系統(tǒng)不可缺少的兩部分，二者的正確與否將直接影響整個(gè)程序的可實(shí)現(xiàn)性。本次設(shè)計(jì)的軟件要實(shí)現(xiàn)的功能是：當(dāng)傳感器在有火災(zāi)信息時(shí)，采集信息，用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)信號(hào)處理，并在LED和蜂鳴器上顯示結(jié)果。4.1.1系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)軟件部分主要實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度檢測(cè)以及煙霧濃度的檢查，對(duì)指標(biāo)超標(biāo)進(jìn)行聲光報(bào)警。主要包括溫度檢測(cè)程序、煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)、聲光報(bào)警程序設(shè)計(jì)。圖4-1是系統(tǒng)軟件主程序流程圖。圖4-1系統(tǒng)軟件主程序流程圖由上圖可以看出主程序執(zhí)行過(guò)程：首先對(duì)單片機(jī)的IO口進(jìn)行初始化使LED燈不亮，蜂鳴器停止蜂鳴。然后調(diào)用溫度測(cè)量函數(shù)控制DS18B20進(jìn)行溫度測(cè)量并獲取溫度值。然后緊接著調(diào)用煙霧濃度采集模塊程序采集環(huán)境煙霧濃度。在得到溫度值與煙霧濃度后進(jìn)入判斷程序，判斷溫度值與煙霧濃度是否有超標(biāo)的量。若其中有一項(xiàng)或兩項(xiàng)都超標(biāo)就進(jìn)行聲光報(bào)警。5.結(jié)論火災(zāi)煙霧溫度檢測(cè)系統(tǒng),其重要性是眾所周知的。要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)安全舒適的環(huán)境,消防安全是其中的一個(gè)重要的方面。火災(zāi)煙霧溫度檢測(cè)系統(tǒng),作為火災(zāi)的先期預(yù)報(bào)、火災(zāi)的及時(shí)撲滅、保障人身和財(cái)產(chǎn)安全,起到了不可替代的作用?；馂?zāi)煙霧溫度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并不只是某個(gè)專(zhuān)業(yè)獨(dú)立完成的事情,它需要各專(zhuān)業(yè)之間的密切配合。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)努力，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)。本系統(tǒng)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉、智能化的火災(zāi)溫度檢測(cè)報(bào)警器，具有一定的實(shí)用價(jià)值。本系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可維護(hù)性好。由于實(shí)現(xiàn)了對(duì)普通環(huán)境中煙霧濃度和溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，因此具有非常普遍的意義，能廣泛應(yīng)用于居民家庭、企事業(yè)單位等多方面的安全防范。但是也存在不少的不足。由于電源的波動(dòng)，傳感器的電氣特性等問(wèn)題，使得A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果有時(shí)波動(dòng)很大。由于上述缺點(diǎn)的存在，此系統(tǒng)不是很完善，還有待進(jìn)一步改進(jìn)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，更加深入的理解和掌握了這方面的知識(shí)，對(duì)本專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)也更加深入，使自己對(duì)本專(zhuān)業(yè)更加的熱愛(ài)，對(duì)三年的學(xué)習(xí)做了進(jìn)一步的總結(jié)，更加明確了自己學(xué)習(xí)的目標(biāo)和方向。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，自己也學(xué)到了許多新的知識(shí)，有狠毒感悟和體驗(yàn)心得。參考文獻(xiàn)[1]何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京:航天航空大學(xué)出版社.[2]李廣第.單片機(jī)基礎(chǔ).北京:北京航空航天大學(xué)出版社.[3]夏繼強(qiáng).單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程.北京:北京航空航天大學(xué)出版社.[4