家庭火災(zāi)報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-10-02 13:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 種報(bào)警方法是在聲音報(bào)警基礎(chǔ)上，加入光閃報(bào)警。因?yàn)樽兓墓庑盘?hào)可以引起用戶和家庭鄰居的注意，彌 補(bǔ)了在嘈雜環(huán)境中聲音報(bào)警的局限，使得報(bào)警裝置更加完善。如果需要，在報(bào)警啟動(dòng)的同時(shí)，還可以在串口通信處，用單片機(jī)控制器控制調(diào)節(jié)閥噴水滅火和換氣扇排煙等動(dòng)作。 系統(tǒng)留有繼電器接口，使單片機(jī)能夠控制換氣風(fēng)扇和調(diào)節(jié)閥的工作狀態(tài)，讓系統(tǒng)在報(bào)警的同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)安全裝置。另外由于復(fù)合（煙、光、熱）傳感器需要在加熱狀態(tài)下工作，溫度越高，反應(yīng)越快，響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間就越快。為提高響應(yīng)時(shí)間，保證傳感器準(zhǔn)確地、穩(wěn)定地工作，報(bào)警器需要向復(fù)合（煙、光、熱）傳感器持續(xù)輸出一個(gè) 5V 的電壓。為了保證其可靠性，在輸出 5V的電壓的同時(shí)，進(jìn)行 故障監(jiān)測(cè)。當(dāng)傳感器加熱絲或電纜線和傳感器斷線或接觸不良時(shí)，進(jìn)行故障報(bào)警。以上是根據(jù)報(bào)警器應(yīng)具備的功能，提出的整體設(shè)計(jì)思路。 第二節(jié) 系統(tǒng)配件的選擇 一、 傳感器的選擇 復(fù)合（煙、光、熱）傳感器是測(cè)量裝置和控制系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。而復(fù)合（煙、光、熱）報(bào)警器的信號(hào)采集由復(fù)合（煙、光、熱）傳感器負(fù)責(zé)。復(fù)合（煙、光、熱）傳感器能夠?qū)怏w的種類及其濃度有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，根據(jù)這些電信號(hào)的強(qiáng)弱就可以獲得與待測(cè)氣體在環(huán)境中存在的情況有關(guān)的信息，從而達(dá)到檢測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警的功能?？梢哉f，沒有精確可靠的傳感器，就沒有精確可靠的 自動(dòng)檢測(cè)、控制和報(bào)警系統(tǒng)。復(fù)合（煙、光、熱）傳感器作為報(bào)警器中不可缺少的核心器件，它決定了所采集的復(fù)合（煙、光、熱）濃度信號(hào)的準(zhǔn)確性和可靠性。 根據(jù)報(bào)警器檢測(cè)復(fù)合（煙、光、熱）種類的不同要求，很多場(chǎng)合都會(huì)選擇使用半 5 導(dǎo)體復(fù)合（煙、光、熱）傳感器。經(jīng)過對(duì)比眾多復(fù)合（煙、光、熱）傳感器的應(yīng)用特性，發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體復(fù)合（煙、光、熱）傳感器的優(yōu)點(diǎn)更加突出。半導(dǎo)體復(fù)合（煙、光、熱）傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)快、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，且不會(huì)發(fā)生探頭阻緩及中毒現(xiàn)象，維護(hù)成本較低，因而得到廣泛應(yīng)用。因此，本設(shè)計(jì)中的傳感器選用 QMN5半導(dǎo)體 氣體傳感器 。 QMN5 的技術(shù)指標(biāo) 表 傳感器參數(shù)表 圖 二、 單片機(jī)的選擇 MCS51 系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品為 803 875 8051。 8031 無內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 ROM，必須外接 EPROM 程序存儲(chǔ)器； 8751 內(nèi)部有 4KB 用戶可編程的 EPROM； 8051 內(nèi)部有 4KB工廠掩膜編程的程序存儲(chǔ)器 ROM，除此之外，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全相同。 加熱 電壓（ Vh） AC 或 DC 5177。 回路電壓（ Vc） 負(fù)載電陰（ Rl） 清潔空氣中電阻 （ Ra） 靈敏度（ S=Ra/Rdg） 響應(yīng)時(shí)間 (trec) 恢復(fù)時(shí)間 (trec) 最大 DC 24V 2KΩ ≤ 2020 KΩ ≥ 4(在 1000ppmC4H10 中 ) ≤ 10S ≤ 30S ≤ 振蕩器和時(shí)序 OSC 程序存儲(chǔ)器4KB ROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器265B RAM 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2個(gè) 16位 8051 CPU 外部時(shí)鐘 外部時(shí)鐘 64KB 總線擴(kuò)展控制器 并行 I/O 接口 4 個(gè) 串行 I/O 內(nèi)中斷 外中斷 控制 P0 P1 P2 P3 串行輸入 串行輸出 內(nèi)部總線 圖 單片機(jī)內(nèi)部構(gòu)造 6 MCS51 單片機(jī)的并行 I/O 口 a、 PO 口： PO口既可以作為單片機(jī)系統(tǒng)的地址 /數(shù)據(jù)總線 使用，也可以作為通用I/O 接口使用。為此，在 PO口的電路中有一個(gè)多路轉(zhuǎn)接電路 MUX。 b、 P1 口： P1口是唯一的單功能口，僅能作為通用 I/O 接口使用，所以在電路上與 P0 口有一些不同。首先它不需要多路轉(zhuǎn)換電路 MUX；其次是電路內(nèi)又上拉電阻，與場(chǎng)效應(yīng)管共同組成輸出驅(qū)動(dòng)電路， c、 P2 口： P2口結(jié)構(gòu)與 P0 類似，也是一個(gè)雙功能口，在結(jié)構(gòu)上比 P0電路少了一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換控制部分，多路轉(zhuǎn)接電路 MUX 由 CPU命令控制，且 P2 口內(nèi)部接有固定的上拉電阻。 d、 P3 口： P3口也是雙功能口，其口的第二功能顯得更為重要。因此，它既可作為通用 I/O 口使用，又具有第二功能，當(dāng)工作于第二功能時(shí)，各位的定義就不同了。 MCS51 RST/Vpd Vcc XTAL2 XTAL1 Vss ALE/PROG EA/VPP PSEN 圖 MCS51 引腳排列 7 第三章 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 第一節(jié) 電源電路 一、 電源電路的流程 任何電子設(shè)備都需要穩(wěn)定的直流電源供電，直流穩(wěn)壓電源是將交流電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓的設(shè)備。一般直流穩(wěn)壓電源是由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四部分組成。 交流電源 負(fù)載 圖 流程圖 二、 電源電路的設(shè)計(jì) 電源變壓器的作用是，改變電網(wǎng)的交流電壓的大小，將 220V、 50Hz 的市電進(jìn)行降壓，使變壓器的副邊輸出的交流電壓符合設(shè)計(jì)要求。然后利用二極管的單向?qū)ㄐ裕瑢⒔涣麟妷鹤儞Q為單方向的脈沖直流電壓，再利用電容儲(chǔ)能元件組成的濾波電路，將脈動(dòng)大的直流電壓處理成平滑的脈動(dòng)小的直流電壓，即將整流電路輸出的脈動(dòng)直流電壓中的交流成分濾掉，只留下比較平滑 的直流電壓，最后利用集成穩(wěn)壓器 W7805，讓電源電路的輸出電壓穩(wěn)定為 5V，以此作為系統(tǒng)各個(gè)部分電路的電源。 12348 ～ 9VB R I D G E～ 22 0 VT132V VGNDIN OUTI C 6W 78 05C6C410 0 0u FC5R 15240５Ｖ12J1C O N 2Dz 圖 系統(tǒng)電源電路圖 交流變壓器
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