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火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)與簡(jiǎn)介畢業(yè)論文-資料下載頁

2025-06-28 01:52本頁面
  

【正文】 /D轉(zhuǎn)換完成時(shí)向單片機(jī)發(fā)送中斷信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換完成時(shí)EOC信號(hào)上升,而89C51單片機(jī)要求外中斷有效的信號(hào)為低電平或下降沿。 后向通道電路設(shè)計(jì)此模塊是用來發(fā)出警報(bào)的模塊,分為光報(bào)警和聲報(bào)警此類報(bào)警根據(jù)單片機(jī)所給電壓,確定LED燈中的電流流向,以驅(qū)動(dòng)燈發(fā)光。連接電路如圖315所示:圖中當(dāng)單片機(jī)為低電平時(shí),小燈是亮的;高電平時(shí),小燈滅。圖315 光報(bào)警圖其電路連接圖如圖316所示: 圖316 聲報(bào)警圖 消防聯(lián)動(dòng)裝置消防聯(lián)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)中占據(jù)了重要的位置。本設(shè)計(jì)中的消防聯(lián)動(dòng)裝置采用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)高強(qiáng)度淋霧噴頭,達(dá)到控制和撲滅火災(zāi)的效果。其工作原理簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。當(dāng)然,本設(shè)計(jì)中采用繼電器替代淋霧噴頭。原理圖如下圖317所示 317 消防聯(lián)動(dòng)裝置原理圖 通信接口由于本硬件設(shè)計(jì)需要連接上位機(jī),所以通信接口是必備的。本次設(shè)計(jì)采用的是RS232接口,通過MAX232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片與九針的RS232相連接,數(shù)據(jù)端口11口和12口傳送給單片機(jī)的P30口和P31口。其原理圖如318所示318 通信接口原理圖本章節(jié)主要就系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)展開論述,包括控制單元設(shè)計(jì),信號(hào)檢測(cè)單元設(shè)計(jì),前向通道設(shè)計(jì),后向通道設(shè)計(jì)等。充分的說明了硬件設(shè)計(jì)的流程以及各電路的連接。而且各個(gè)單元模塊還有更加細(xì)微的論述說明,深入淺出的論述了各個(gè)單元的電路連接。4 系統(tǒng)硬件調(diào)試 Protues軟件調(diào)試本次設(shè)計(jì)首先用Keil C51進(jìn)行編程開發(fā),然后通過Protues軟件進(jìn)行仿真調(diào)試,最后根據(jù)調(diào)試得出應(yīng)有的結(jié)果。 Protues軟件介紹 C51開發(fā)系統(tǒng)概述 Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng),與匯編相比,C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì),因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā),體會(huì)更加深刻。 Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具,全Windows界面。另外重要的一點(diǎn),只要看一下編譯后生成的匯編代碼,就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高,多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊,容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。下面詳細(xì)介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。Protues軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步,但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件),從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真,一鍵切換到PCB設(shè)計(jì),真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái),其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器,并持續(xù)增加其他系列處理器模型。 Protues仿真原理圖圖41 Protues仿真原理圖 結(jié)果說明(1)當(dāng)房間一發(fā)生火情時(shí),也就是房間一的溫度和煙霧的水平超過傳感器預(yù)設(shè)值。Protues仿真原理圖如下圖42所示。圖42房間一發(fā)生火情時(shí)系統(tǒng)仿真圖(2)當(dāng)房間二發(fā)生火情時(shí),也就是房間一的溫度和煙霧的水平超過傳感器預(yù)設(shè)值。Protues仿真原理圖如下圖43所示。圖43房間二發(fā)生火情時(shí)系統(tǒng)仿真圖 硬件實(shí)物仿真圖 硬件設(shè)計(jì)總圖硬件設(shè)計(jì)是根據(jù)Protues的系統(tǒng)仿真圖,通過Altium Designer Winter 09軟件進(jìn)行硬件電路圖的繪制以及PCB電路板的制作。焊接好的硬件模擬總圖如圖44所示。圖44 硬件總圖(1)房間一發(fā)生火災(zāi)當(dāng)房間一發(fā)生火災(zāi)時(shí),也就是對(duì)準(zhǔn)房間一的煙霧傳感器噴煙霧,加熱房間一的溫度傳感器。如下圖45所示,LED燈1變亮,蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲。消防聯(lián)通裝置也就是繼電器1吸合。圖45房間一火災(zāi)時(shí)硬件模擬圖(2)房間二發(fā)生火災(zāi)當(dāng)房間二發(fā)生火災(zāi)時(shí),也就是對(duì)準(zhǔn)房間二的煙霧傳感器噴煙霧,加熱房間二的溫度傳感器。如下圖46所示,LED燈2變亮,蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲。消防聯(lián)通裝置也就是繼電器2吸合。圖46房間二火災(zāi)時(shí)硬件模擬圖 論文的組織結(jié)構(gòu)及各章節(jié)簡(jiǎn)介本段主要就硬件的總體仿真與論述做了比較細(xì)致的論述,包括使用Protues繪制整體的硬件總圖并進(jìn)行仿真調(diào)試。并進(jìn)行硬件的模擬調(diào)試,通過對(duì)各個(gè)房間的煙霧傳感器提供煙霧,加熱溫度傳感器進(jìn)行硬件模擬測(cè)試結(jié) 論本次設(shè)計(jì)采用AT89C52作為控制芯片,時(shí)鐘電路通過內(nèi)部時(shí)鐘源提供時(shí)鐘,外部只需要接一個(gè)振蕩電路,振蕩電路中晶振是12MHZ,復(fù)位電路采用按鍵復(fù)位方式。通信接口由九針RS232接口配合MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片組成,可以連接上位機(jī)顯示火災(zāi)區(qū)域。通過煙霧與溫度傳感器對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),傳送給單片機(jī)分析,若煙霧與溫度的數(shù)據(jù)皆超過預(yù)定值則系統(tǒng)報(bào)警。本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)的自動(dòng)報(bào)警(包括光報(bào)警和聲報(bào)警)但消防聯(lián)動(dòng)裝置有點(diǎn)小問題,但經(jīng)過測(cè)量繼電器電壓線圈兩側(cè)有電壓,可能是由于電壓過小,繼電器不能吸合。本次設(shè)計(jì)的缺陷是靈敏度較低,不能在火災(zāi)初期就瞬間報(bào)警。致 謝首先,我要感謝我的導(dǎo)師李華,他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣,給了起到了指明燈的作用;他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪,讓我很快就感受到了設(shè)計(jì)的快樂并融入其中。其次我要感謝同組同學(xué)對(duì)我的幫助和指點(diǎn),沒有他們的幫助和提供資料,沒有他們的鼓勵(lì)和加油,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)就不會(huì)如此的順利進(jìn)行。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)三個(gè)月,是我大學(xué)學(xué)習(xí)中遇到過的時(shí)段最長(zhǎng)、涉及內(nèi)容最廣、工作量最大的一次設(shè)計(jì)。用老師的一句話概括就是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)相當(dāng)如是把以前的小課程設(shè)計(jì)綜合在一起的過程,只要把握住每個(gè)小課設(shè)的精華、環(huán)環(huán)緊扣、增強(qiáng)邏輯,那么這次的任務(wù)也就不難了。我此次的任務(wù)是做一個(gè)項(xiàng)目的招標(biāo)文件。雖說老師說的話讓此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)看起來不是那么的可怕,但是當(dāng)我真的開始著手時(shí),還的確是困難重重。俗話說的好,“磨刀不誤砍柴工”,當(dāng)每次遇到不懂得問題時(shí),我都會(huì)第一時(shí)間記在本子上面,然后等答疑的時(shí)候問兩位老師,老師對(duì)于我提出來的問題都一一解答,從來都不會(huì)因?yàn)槲业膯栴}稍過簡(jiǎn)單加以責(zé)備,而是一再的告誡我做設(shè)計(jì)該注意的地方,從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成,老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持,他們真正起到了“傳道授業(yè)解惑疑”的作用,讓人油然而生的敬佩。除此之外,我們組和老師還有另外兩個(gè)交流途徑:打電話和上網(wǎng),為此老師還特意建立一個(gè)群,以便大家第一時(shí)間接收到畢業(yè)設(shè)計(jì)的最新消息和資料,每次大家都在群不亦樂乎的討論著畢業(yè)設(shè)計(jì)的事情。多少個(gè)日日夜夜,兩位老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo),同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷,除了敬佩老師們的專業(yè)水平外,他們的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向xx老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。在論文即將完成之際,我的心情無法平靜,從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成,有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助,在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意! 最后我還要感謝電子與電氣工程學(xué)院和我的母?;搓幑W(xué)院四年來對(duì)我的栽培。42 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第 42 頁 共 42 頁參 考 文 獻(xiàn)1 王宜懷,劉曉升.嵌入式應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005:53—63.2 肖奇軍,李勝勇,林益平.智能電子稱重系統(tǒng)[J].肇慶學(xué)院學(xué)報(bào),2005,6(2):51—53.3 龐嚴(yán)英,劉培基,趙繼軍,等.ICL7135高精度A/D轉(zhuǎn)換器與單片微機(jī)接口新技術(shù)[J].山東紡織工學(xué)院學(xué)報(bào),1995,10(2):37—42.4 陳國先.PIC單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004:210—214.5 李敬兆,楊岸.ICL7135與單片機(jī)的3種接口電路分析研究[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版,2003,23(2): 6 胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社.1996.7 梅麗鳳,王艷秋,汪毓擇,張軍.北京:清華大學(xué)出版社;別竟交通大學(xué)出版社,8 施漢謙,宋文敏.電子秤技術(shù)[M].北京:中國計(jì)量出版社,19919 朱躍剛.智能稱重儀表的原理與設(shè)計(jì)[IJ].蘭州:礦業(yè)研究與開發(fā),1996,16(3):71~7410 周航慈.單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京:北京航空航天犬學(xué)出版社,199211 馮長(zhǎng)江.基于 80C196KC 單片機(jī)的智能煙塵測(cè)試儀[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,1999, 4: 19-20.12 聶偉, 孫圣和.一種新的智能型火災(zāi)報(bào)警測(cè)控儀的設(shè)計(jì)[J]. 測(cè)控技術(shù), 1997, 16(3) :55-56.13 吳林華,陳 良 光.一種分總線式火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研究[J]. 自動(dòng)化與儀表,1998, 13(1): 1-5.14 盧光芝.單片機(jī)在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 微計(jì)算機(jī)信息,1997, 13(3):206-213.15 Shunning Miao,Guangming Xiong, Yongping Li Fire Alarm System Design and Research, Equipment Manufacturing Technology, 2006(2), P909.16 Liang Ge, Qi Cong. Intelligent Analysis of office building fire.17 Ti Zhou. Building Fire System Design, Yunnan Construction, 2008(6).18 Honeywell (Honeywel1)39。s construction equipment Monitoring System, Intelligent Building and City Information, 2008(4).
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