基于單片機火災自動警報系統(tǒng)的設計論文-資料下載頁
2025-06-27 19:17本頁面
【正文】 。干擾通常只影響個別采樣點的數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)與其他采樣點的數(shù)據(jù)相差比較大。如果采用一般的平均值法，則干擾將“平均”到計算結(jié)果上去，故平均值法不易消除由于脈沖干擾而引起的煙霧濃度采樣值的偏差。 為此，可采取去極值平均濾波法，先對N個采樣數(shù)據(jù)進行比較，去掉其中的最大值和最小值，然后計算余下的N–2個數(shù)據(jù)的算術平均值。這種方法既可濾去脈沖干擾又可濾去小的隨機 干擾。保證報警器檢測煙霧濃度的準確性，減小誤報、錯報的可能。開始設定采樣次數(shù)調(diào)用A/D采樣求第二個到第九個采樣值的累加和將累加和求平均值送入寄存器NY已達到設定次數(shù)將采樣值排序 圖44 濾波子程序流程圖 線性化子程序 本論文報警器使用的TGS202型傳感器的電阻是隨著可燃氣體濃度值的升高而降低的，因此輸入單片機的電壓也是隨之降低的。電壓值與氣體濃度之間是非線性的關系，為了實時顯示煙霧濃度需要對其進行線性化處理。在誤差許可范圍內(nèi)，根據(jù)標定曲線形狀，以及單片機處理能力，把曲線分成若干小段，對每小段分別線性化根據(jù)分段線性插值法求輸入單片機的某一電壓值對應的煙霧濃度的 公式如下： 式中，N為所分區(qū)間個數(shù)，f(x)為實際煙霧檢測濃度，x為實際氣體檢測濃度對應的電壓值，xi是區(qū)間的下限濃度對應電壓值，xi+1是區(qū)間的上限濃度對應電壓值，f(xi)為區(qū)間下限煙霧濃度值，f(xi+1)為區(qū)間上限煙霧濃度值。分段插值法線性化程序流程圖如圖45所示：圖45 線性化子程序 報警子程序當煙霧濃度或溫度值超過報警限設定值時，蜂鳴器發(fā)聲，對應通道的紅燈閃亮，以提示操作人員采取安全對策或自動控制相關安全裝置，從而保障生產(chǎn)安全，避免火災和爆炸事故的發(fā)生。為防止誤報，在程序設計上，對煙霧濃度和溫度進行快速重復檢測和延時報警，以區(qū)別出時管道中煙霧的泄露，還是由于暫時打開閥門產(chǎn)生的可燃煙霧的微量散失，防止誤報。報警子程序流程圖如圖46所示。圖46 報警子程序流程圖NYNYY開始讀取處理后的氣體濃度值或溫度值延遲20秒后采集一組數(shù)據(jù)YN是否煙霧濃度≥％或溫度≥100℃?zhèn)鞲衅鞴收献栽\斷傳感器有問題返回啟動故障報警復位鍵是否按下煙霧濃度≥％或溫度≥100℃溫度≥100℃N啟動火災報警 鍵盤處理子程序 按鍵處理子程序流程圖如圖47所示。開始掃描鍵值是否有鍵按下延時10ms消抖是否有鍵按下提取鍵值調(diào)用鍵盤處理子程序結(jié)束NNYYY 圖47 鍵盤處理子程序流程圖結(jié)論火災報警器可保障生產(chǎn)與生活的安全，避免火災和爆炸事故以及煤氣中毒的發(fā)生，它是防火、防爆和安全生產(chǎn)所必備的儀器，具有廣闊的市場空間與發(fā)展前景。本論文是在對煙霧、溫度傳感器和報警技術進行深入研究的基礎上，全面比較國內(nèi)外同類產(chǎn)品的技術特點，合理地確定系統(tǒng)的設計方案，并對儀器的整體設計和各個組成部分進行了詳細的分析和設計。本次畢業(yè)設計經(jīng)過努力，整個系統(tǒng)實現(xiàn)了預期的目標。本系統(tǒng)通過設計一個以AT89S52單片機為核心的火災報警器可以實現(xiàn)聲光報警、故障自診斷、濃度顯示、報警限設置、延時報警等功能。是一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、使用方便、價格低廉、智能化的火災報警器，具有一定的實用價值。本報警器電路結(jié)構(gòu)簡單、可維護性好。由于實現(xiàn)了對普通環(huán)境中煙霧濃度和溫度的實時監(jiān)控，因此具有非常普遍的意義，能廣泛應用于居民家庭、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，傳感器的電氣特性等問題，使得A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果有時波動很大，這樣就可能出現(xiàn)誤報警。由于時間的關系，系統(tǒng)中本應具有的串行通信的功能沒有實現(xiàn)，而只是實現(xiàn)了煙霧濃度、溫度顯示及按鍵控制。由于上述缺點的存在,此系統(tǒng)不是很完善，還有待進一步改進。通過這次設計，更加深入的理解和掌握了這方面的知識，對本專業(yè)的認識也更加深入，使自己對本專業(yè)更加的熱愛，對理論學習做了進一步的總結(jié)，更加明確了自己學習的目標和方向。在設計過程中，自己也學到了許多新的知識，有很多感悟和體驗心得。而且，對工程設計的流程和步驟有了清晰的認識，為自己日后的學習和研究打下了堅實的基礎。參考文獻[1] 孫育才，MCS51系列單片微型計算機及其應用，第4版，東南大學出版社，2006[2] 王慶，Protel 99 SEamp。DXP電路設計教程，電子工業(yè)出版社，2008[3] 康華光，電子技術基礎模擬部分，第4版，高等教育出版社,2006 [4] 劉軍，單片機原理與接口技術，華東理工大學出版社，2006[5] 賴壽宏，微型計算機控制技術，機械工業(yè)出版社，2009．[6] 李中望，一種智能火災報警系統(tǒng)的設計方案，安防科技，2008[7] 王忠民，基于單片機的語音數(shù)字聯(lián)網(wǎng)火災報警器設計，現(xiàn)代電子技術，2004，27（10）[8] Atmel Corporation 8bit Microcontroller with 8K Bytes InSystem Programmable Flash AT89S52附 錄
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