【正文】 Q type 2 semiconductor resistive smoke sensor and digital temperature sensor as the core design can realize the smoke alarm sound the alarm limit BaoZhang since diagnosis, set, delay alarm and etc. Function. Is a kind of simple structure, stable performance, easy to use, inexpensive and intelligent smog announciator, has certain practical value. Key words： Alarm smoke sensor temperature sensor III 目 錄 第 1章 緒 論 ........................................................ 1 課題研究的目的和意義 ......................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ............................................... 2 本文的主要內(nèi)容 ............................................... 3 第 2章 火災(zāi)報警器系統(tǒng)總體設(shè)計 ....................................... 4 系統(tǒng)組成 ..................................................... 4 系統(tǒng)控制方案設(shè)計 ............................................. 4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 ............................................. 5 系統(tǒng)控制器的選擇 ....................................... 5 檢測元件的選擇 ......................................... 7 輸入通道方案選擇 ...................................... 10 外圍設(shè)備的選擇 ........................................ 10 第 3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ................................................ 14 控制單元電路設(shè)計 ............................................ 14 引腳特性 .............................................. 14 晶振電路設(shè)計 .......................................... 17 復(fù)位電路設(shè)計 .......................................... 18 單片機(jī)最小系統(tǒng)概述及原理圖 ............................ 19 信號檢測電路設(shè)計 ............................................ 20 煙霧報警器模塊 ........................................ 20 溫度報警器模塊 ........................................ 24 前向通道電路設(shè)計 ............................................ 29 ADC0809 芯片的基本知識 ................................. 29 ADC0809 引腳結(jié)構(gòu) ....................................... 29 IV 主要特性 .............................................. 31 ADC0809 的工作原理簡介 ................................. 31 ADC0809 應(yīng)用說明 ....................................... 33 控制電路 設(shè)計 ................................................ 34 后向通道電路設(shè)計 ............................................ 35 報警電路模塊 .......................................... 35 光報警 ................................................ 35 聲報警 ................................................. 36 第 4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ................................................ 37 總體設(shè)計思想 ............................................... 37 系統(tǒng)工作原理 .......................................... 37 程序設(shè)計方法選擇 ...................................... 38 主程序設(shè)計 .................................................. 41 主程序設(shè)計及流程圖 .................................... 41 主程序初始化流程圖 .................................... 43 中位值平均濾波法數(shù)字濾波子程序設(shè)計及流程圖 ............ 44 插值法線性化處理子程序設(shè)計及流程圖 .................... 45 報警子程序設(shè)計及流程圖 ................................ 48 第 5章 總 結(jié) ...................................................... 50 致 謝 ............................................... 錯誤 !未定義書簽。在現(xiàn)代城市家庭里，許多人因為不懂家庭安全常識引起火災(zāi)事故，使好端端的幸福家庭轉(zhuǎn)眼間毀于一旦，有的導(dǎo)致家破人亡，而且一旦發(fā)生居民家庭火災(zāi)，處置不當(dāng)，搶救不及時，是造成人員傷亡的重要因素。智能火災(zāi)報警系統(tǒng)使用探測器件將火災(zāi)物理因素以模擬量形式傳送給報警器，如煙、溫、光等信號，來判斷火災(zāi)情況。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 中國消防電子報警行業(yè)經(jīng)歷了 20 多年的發(fā)展歷程，建立了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)，具備了一定的技術(shù)實力；加強(qiáng)了產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量體系認(rèn)證管理工作；技術(shù)引進(jìn)和消化、吸收相結(jié)合，加快了產(chǎn)品的國產(chǎn)化進(jìn)程；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提高，系列化產(chǎn)品增多，市場適應(yīng)能力增強(qiáng)；工程施工安裝隊伍擴(kuò)大，安裝質(zhì) 量不斷提高。 近年來，國內(nèi)的模擬量技術(shù)日趨成熟，與國外的先進(jìn)水平不相上下，但中國在此方面的整體水平與國外先進(jìn)水平還有一段差距。隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、形式越來越靈活多樣，很難精確劃分為幾種固定的模式。從 傳統(tǒng)型走向智能型，是國內(nèi)外火災(zāi)自動報警系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。 (如煙霧濃度過大或是溫度較高 )，能發(fā)出異常報警信號，令值班人員到現(xiàn)場處理。 4 第 2 章 火災(zāi)報警器系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)組成 一個完整的火災(zāi)報警器系統(tǒng)，必須包含以下幾個部分：系統(tǒng)控制模塊，火災(zāi)探測模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊以及報警模塊。單片機(jī)對該數(shù)字信號進(jìn)行濾波處理，并對處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，是否大于或等于某個預(yù)設(shè)值，即報警臨界溫度或者煙霧濃度。其中，煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序完成對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現(xiàn)場的溫 度進(jìn)行采集；報警程序設(shè)置報警的下限，當(dāng)外界指標(biāo)超出限制時，將進(jìn)行聲光報警。芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計的，內(nèi)部布線很短，其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的 CPU。 （ 4）易擴(kuò) 展 片內(nèi)具有計算機(jī)正常運行所必需的部件。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無故障時間高達(dá) 30 萬小時。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能 力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。 （ 1）機(jī)箱采用鋼結(jié)構(gòu)，有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力。 （ 5）一般采用便于安裝的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱（ 4U 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱較為常見） 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求，本設(shè)計選用單片機(jī)作為其控制系統(tǒng)。 ，即 “ 一線器件 ” ，其具有獨特的優(yōu)點： （ 1） 采用單總線的接口方式與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20的雙向通訊?！?。 （ 5） 供電方式靈活。 DS18B20的測量分辨率可通過程序設(shè)定 912位。 DS18B20內(nèi)部含有 EEPROM，在系統(tǒng)掉電以后，它仍可保存分辨率及報警溫度的設(shè)定值。當(dāng)被測介質(zhì)中有溫度發(fā)生變化時，所測得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)中的平均溫度。如在 0℃用 Pt100 鉑熱電阻測溫，當(dāng)溫度變化 1℃時，其電阻值約變化 ，如果通過電流為 2mA，則其電壓輸出量變化為 800μ V。在振動小而適宜的環(huán)境下，可在很長時間內(nèi)保持 ℃以下的穩(wěn)定性 。只用簡單的輔助回路就能得到線性輸出，顯示儀表可均勻刻度 9 將兩種不同的金屬導(dǎo)體焊接在一起，構(gòu)成閉合回路，如在焊接端（即測量端）加熱產(chǎn)生溫差，則在回路中就會產(chǎn)生熱電動勢，此種現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng) （ Seebeckeffect）。一般熱電偶是測量中高溫的溫度傳感器，一般測量溫度在 400~1800℃，其優(yōu)點如下： （ 1）熱電偶可將溫度量轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行檢測，對于溫度的測量、控制，以及 對溫度信號的放大、變換等都很方便， （ 2）結(jié)構(gòu)簡單，制造容易， （ 3）價格便宜， （ 4）惰性小， （ 5）準(zhǔn)確度高， （ 6）測溫范圍廣， （ 7）能適應(yīng)各種測量對象的要求（特定部位或狹小場所），如點溫和面溫的測量， （ 8）適于遠(yuǎn)距離測量和控制 傳感器的特點 （ 1）功能單一（僅測量 溫度）、測溫誤差小， （ 2）價格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗等優(yōu)點， （ 3）適合遠(yuǎn)距離測溫、控溫，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)， （ 4）外圍電路簡單。上述要求本設(shè)計選用 MQ2 型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器作為系統(tǒng)采集煙霧信號用的傳感器。 MQ2 半導(dǎo)體可燃?xì)怏w傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈 敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。 輸入通道方案 選擇 根據(jù)設(shè)計方案，需將外界測得的溫度和煙霧等模擬量輸入轉(zhuǎn)化成數(shù)字量。而就其結(jié)構(gòu)而言，有單一的 A/D 轉(zhuǎn)換器，有內(nèi)含多路開關(guān)的 A/D 轉(zhuǎn)換器。 LED 晶片的一端附著在一個支 架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。而光的波長決定光的顏色，是由形成 PN結(jié)材料決定的。 3） 使用壽命長 有人稱 LED 光源為長壽燈。光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源 6） 堅固耐用 LED 被完全封裝在環(huán)氧樹脂里面，比燈泡和熒光燈管都堅固。 （ 2） LCD （ Liquid Crystal Display ） LCD 是一種 液晶顯示器， 它 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產(chǎn)生畫面 ，其具有以下優(yōu)點： 1） 由于 CRT 顯示器是靠偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的電磁場來控制電子束的，而由于電子束在屏幕上又不可能絕對定位，所以 CRT 顯示器往往會存在不同程度的幾何失真，線性失真情況。 LCD缺點： 1） 價格相對 crt 要高