【正文】 離不開同學的熱心幫助和意見。 32 參考文獻 （ 1） 王福瑞，單片微機測控系統(tǒng)設計大全。中國電力出版社， 2020 （ 5） 張毅剛，單片機應用設計，哈爾濱工業(yè)大學出版社， 2020 （ 6） 陳有卿，報警集成電路和報警器制作實例。 目的意義： 我國的火災自動報警控制系統(tǒng)經(jīng)歷了從無到有、從簡單到復雜的發(fā)展過程，其中智能化程度也越來越高。 2. 方案過程： （ 1）分析智能火災報警系統(tǒng)的單片機控制的工作原理； （ 2）設計控制系統(tǒng)的主電路、控制電路； （ 3）選取合適的器件，畫系統(tǒng)原理圖； （ 4）設計各部分的電路圖； （ 5）撰寫畢業(yè)設計論文。北京：北京航空航天大學出版社， 2020 （ 3）余發(fā)山，單片機原理及應用技術。天津：天津大學出版社， 1999 （ 8）黃繼昌，實用報警電路。中國電力出版社， 2020 34 （ 5）張毅剛，單片機應用設計，哈爾濱工業(yè)大學出版社， 2020 （ 6）陳有卿，報警集成電路和報警器制作實例。 4. 參考文獻： （ 1）王福瑞，單片微機測控系統(tǒng)設計大全?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)由觸發(fā)器件、火災警報裝置及具有其他輔助功能的裝置組成。天津：天津大學出版社， 1999 （ 8） 黃繼昌，實用報警電路。北京：北京航空航天大 學出版社， 2020 （ 3） 余發(fā)山，單片機原理及應用技術。在此之際，我要感謝老師和同學們，在他們的精心指導和悉心關懷下，我的畢業(yè)設計才能得以完成。在此過程中，我不僅僅是鞏固學習了專業(yè)知識，還學會了不少做人的道理，鍛煉了我的意志品質(zhì)。當然，在工程設計與現(xiàn)場裝配中，還是有一些問題有待今后進一步的研究、探討和實現(xiàn)。另外，由于聯(lián)動消防系統(tǒng)的設計在我們專業(yè)中沒有學到，確實很有困難。 （ 2）系統(tǒng)軟件的設計：主要涉及到了具體工作方式的狀態(tài)流程圖設計。程序流程如圖 54 所示。 26 圖 52 讀數(shù)子程序流程圖 核對子程序 核對子程序 主要用于核對火警的真實性，以防止發(fā)生誤報，故在核對子程序中先延時3s,然后再次讀入相同口的信號，比較后作出判斷是否報警。 25 第 5 章 系統(tǒng)軟件的設計 主程序設計 主程序主要用來進行初始化，設置 8243 的口地址及控制字，并對檢測結果進行核對、控制。裝置具體如圖 415 所示。 綜上所述，電源系統(tǒng)設計主要是設計電源檢測控制部分電路，其要完成的任務如下： （ 1） 檢測電源部分電壓情況并及時報告故障； （ 2） 檢測電池部分電壓情況并及時報告故障； （ 3） 如果主電路發(fā)生故障，及時切換到備電且不能影響 CPU 正常工作； （ 4） 根據(jù)第 3點的要求，需要在電源檢測控制部分電路上設計儲電部分，通 23 常采用幾個大容量的電解電容并連到 5V 電壓上即可； （ 5） 具有將備電電 池 24V 電壓降到 5V 電壓的電路。 單片機檢測到火災信息后，應該能夠自動切斷主電源，所以該系統(tǒng)的電源設計要求具有備用電源。 電源系統(tǒng)設計 電源系統(tǒng)設計在實際開發(fā)單片機應用系統(tǒng) 中占有很重要的位置。 8243 為 24 腳的雙列直插式芯片，其與 AT89C51 連接如圖 413 所示。通常所說的 LED 顯示器由 7個發(fā)光二極管組成，其排列形狀分別如圖 411 和 412 所示。如圖410 所示。 聲光報警模塊 聲光報警電路在單片機 P2 口的控制下，可以在檢測到火災時發(fā)出聲音報警信號 。中斷源由高到低：外部中斷 0、定時器 0 中斷、外部中斷 定時器 1 中斷、串行口中斷。其作用是用來對各中斷源進行開放或屏蔽的控制。 MCS51 的中斷系統(tǒng)由 4個與中斷有關的特殊寄存器‘中斷允許控制寄存器 IE、中斷優(yōu)先級管理和中斷順序查詢巡邏電路等組成。 5 個中斷源分為兩個中斷優(yōu)先級，可實現(xiàn)兩級中斷嵌套， IE 控制 CPU 是否影響中斷請求。中斷系統(tǒng)的功能主要為了解決快速的 CPU 與慢速的外設間的矛盾。 PD是掉電方式位，當 PD=1 時，激活掉電工作方式， ILD 空閑方式位。對外部震蕩信號無特殊要 求。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振電路。因此 AT89C51 是一種功能強、靈活性高且價格合理的單片機、可方便應用在與本次設計相關的控制領域。 單片機控制中心 本設計是基于單片機的聲光火 災報警器，單片機是其中的核心部件，它就像大腦一樣，是設計的樞紐。當空氣中有煙霧粉塵時，煙霧顆粒進入探測器的外電離室，使離子電流大幅下降，相當于等效電阻增大，所示0端電平下降。與 A1一樣，也可以通過 13 腳的外接電阻網(wǎng)絡來改變閥值電平高低。 DQ295 集成塊內(nèi)部設有檢測信號閥值設置（超過閥值即輸出報警聲）以及電池低壓設置（電壓低于某值時發(fā)出報警聲）。它有兩個電離室及一個放射源（ AM241），對外有三個引出腳： A電極（接電源正端 +9V）、 B電極（接地）、 C電極（收集電極輸出端），外形如圖 45 所示。煙霧數(shù)量越多，離子電流就越小，而內(nèi)電離室是封閉的，無煙塵離子進入，離子電流是恒定的。 所謂單極性電離室，是指電離室局部被 a射線所照射，使一部分形成電離區(qū)，而未被a射線所照射的部分則為非電離區(qū)。 12 圖 42 離子感煙探測器工作原理圖 在正常工作狀態(tài)下，放射源發(fā)出得射線電離了電離室的空氣，便有電流從 A經(jīng) B流向C，這時電離室是一個典型的電阻元件。 離子感煙探測器工作原理 離子感煙探測器是應用放射性同位素組成的火災報警專用探測器，其檢測靈敏度高，可靠性好，目前已得到廣泛的應用。其中， 1為探測器，將現(xiàn)場煙霧濃度這一非電信號轉(zhuǎn)換為電信號； 2 為信號調(diào)理電路，將探測器輸出電信號進行調(diào)理（放大、濾波等），使之滿足比較轉(zhuǎn)換電路的要求； 3為比較轉(zhuǎn)換電路，完成將煙霧探測器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。系統(tǒng)端部分選用音響報警電路及數(shù)碼顯示電路。 系統(tǒng)總構架設計 該火災自動報警控制系統(tǒng)，能對監(jiān)測點進行自動檢測，一旦發(fā)現(xiàn)火情能立即報警，并能指示發(fā)生火災的地方。電源設計見隨后章節(jié)。 第四，報警裝置。該單片機的具體情況將在隨后的章節(jié)中進行闡述。相對于其它探測器，離子探測器能在火災早期做出早期準確的判斷。 圖 31 火災自動報警系統(tǒng)原理圖 系統(tǒng)設計 系統(tǒng)各模塊 的設計 第一， 探測器的設計。 9 第 3 章 系統(tǒng)原理及總體設計方案 系統(tǒng)原理 火災自動報警系統(tǒng)的設計主要有六個方面：探測器的選取、單片機的選取、接口芯片的選區(qū)、報警裝置、電源以及消防聯(lián)動裝置的設計。 (2) 故障報警：系統(tǒng)運行時控制器分時巡檢，若有異常 (設備故障 )發(fā)出聲、光報警信號，并顯示故障類型及編碼等。 ｃ 框式火災報警控制器：可實現(xiàn)多回路連接，具有復雜的聯(lián)動控制。 ｂ 集中火災報警控制器：它一般不與火災探測器相連，而與區(qū)域火災報警控制器相連，處理區(qū)域級火災報警控制器送來的報警信號，常使用在較大型系統(tǒng)中。 (2) 能通過火警發(fā)送裝置啟動火災報警信號或通過自動消 防滅火控制裝置啟動自動滅火設備和消防聯(lián)動控制器。 手動火災報警按鈕宜與集中報警器連接，且應單獨占用一個部位號。從一個防火分區(qū)內(nèi)的任何位置到最鄰近的一個手動火災報警按鈕的距離，不應大于 30m。 (5) 在不同高度的房間設置火災探測器時可參照 表 的規(guī)定。通過手動調(diào)節(jié)能恢復到監(jiān)視狀態(tài)。能自動地恢復到監(jiān)視狀態(tài)。對 警戒范圍中某一線路周圍的火災參數(shù)作出響應。 1 根據(jù)監(jiān)測的火災特性不同，火災探測器可分為感煙、感溫、感光、復合和可燃氣體等五種類型，每個類型又根據(jù)其工作原理的不同而分為若干種。 火災探測器 火災探測器是火災自動報警系統(tǒng)的傳感部分， 是組成各種火災自動報警系統(tǒng)的重要組件，是 火災自動 報警系統(tǒng)的 “ 感覺器官 ” 。當發(fā)生火災時候，發(fā)出聲光報警，顯示火災區(qū)域或樓層房號的地址編碼，并打印報警時間、地址等。目前我國已經(jīng)開始從傳統(tǒng)的開關量式火災探測報警技術，跨入具有先進水平的模擬量式智能火災探測報警技術的新階段，它的系統(tǒng)的誤報率降低到最低限度，并大幅度地提高了報警的準確度和可靠性。 總線制可尋址開關量式火災探測報警系統(tǒng)。 目前我國火災自動報警系統(tǒng)只被安裝在重要建筑上，而在美國、日本等發(fā)達國家，包括許多居民家庭都安裝了火災自動報警 系統(tǒng)。發(fā)生火災時，能依據(jù)探測到的各種信息對火場的范圍、火勢的大小、煙的濃度以及火的蔓延方向等給出詳細的描述，甚至可配合 電子 地圖進行形象提示、對出動力量和撲救方法等給出合理化建議，以實現(xiàn)各方面快速準確反應聯(lián)動，最大限度地降低人員傷亡和財產(chǎn)損失，而且火災中探測到的各種數(shù)據(jù)可作為準確判定起火原因、調(diào)查火災事故責任的 科學 依據(jù)。而該技術我國目前還處于起步階段有待進一步研究開發(fā)應用。⑤ 火災自動報警系統(tǒng)誤報、漏報問題較多。我國應用的火災119 動報警系統(tǒng)形式基本上以區(qū)域火災自動報警系統(tǒng)、集中火災自動報警系統(tǒng)和控制中心 3 火災自動報警系統(tǒng)為主，安裝形式主要是集散控制方式，自成體系，自我封閉，尚未形成區(qū)域性網(wǎng)絡化火災自動報警系統(tǒng)。我國火 災自動報警系統(tǒng)技術比美、英等發(fā)達國家起步較晚，安裝范圍主要是《高層民用建筑設計防火規(guī)范》、《建筑設計防火規(guī)范》規(guī)定的場所和部位，而在易造成群死群傷的中小型公眾聚集場所和社區(qū)居民家庭甚至部分高層住宅都沒有規(guī)定安裝火災自動報警系統(tǒng)，適用范圍過小，防范措施不到位。如近期上海地區(qū)閔行一倉庫，由于個人的處理不當，延誤了救火時間，釀成了大火，造成了重大經(jīng)濟損失 。 隨著中國的改革開放，在這十幾年中，全國大中型城市的高層建筑、公共場所、地下建筑、現(xiàn)代化廠區(qū)等得到了高速發(fā)展。 火災自動報警系統(tǒng)的作用 火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)，作為智能建筑中的一個重要子系統(tǒng)， 其重要性是眾所周知的。這種信號處理方式將單片機用于火災模式判別，可以根據(jù)火災發(fā)生時，火災參數(shù)的發(fā)展變化規(guī)律來識別真假火災，不同于傳統(tǒng)單一的定值判別方式，有利于提高火災判別的準確性。 火災自動報警控制系統(tǒng)的設計 摘要 火災自動報警器系