基于單片機的火災應急照明系統(tǒng)設計畢業(yè)設計論文(參考版)
2025-06-28 14:45本頁面
【正文】 參考文獻[1]《火災應急照明系統(tǒng)的現(xiàn)狀及對策》 仲宇山，中國科技信息2010年第22期[2]《火災應急照明設計研究》張桂田，期刊250013[3]《淺析應急照明》蔣成竹，同濟大學研究院論文[4]《火災探測技術的分析》丁璐，煤礦現(xiàn)代化2007[5]《火災探測與控制工程》吳龍標，中國科學技術大學出版社，1999[6]《中國火災科學基礎研究概括》范維澄，火災科學2005[7]《單片機火災報警系統(tǒng)的設計》黃鳳娟，安徽電子信息職業(yè)技術學院學報，2010第一期[8]《基于80c51單片機的火災智能報警控制系統(tǒng)設計》陳穎，大連海事大學2007[9]《單片機課程設計指導書》皮大能，北京理工大學出版社，2010[10]《應急照明設計中需要注意的問題》馬東洲，2008NO8[11]《民用建筑火災狀態(tài)下的應急照明設計》郭宏，2007年學術年會論文集[12]《MCS51系列單片機原理及應用》中國電力出版社。而且對工程設計流程和步驟有了清晰的認識。此系統(tǒng)不是很完善，還有待進一步改進。本論文也存在不少不足，沒有詳細介紹應急燈具體如何工作。論文是在對煙霧，溫度傳感器進行深入研究的基礎上，著重研究了火災信號的處理和單片機判斷火災信號。k)。j) for(k=248。i) for(j=4。 for(i=5。當系統(tǒng)采集2次溫度煙霧信號后，轉換好的數據存入單片機的寄存器中，系統(tǒng)再調用火災判斷子程序。 由于設計采用的是模塊化設計，系統(tǒng)實現(xiàn)報警功能是通過調用子程序實現(xiàn)的。 具體流程是：系統(tǒng)初始化后，驅動ADC0809的IN0對溫度信號進行A/D轉換，單片機接受轉換好的數據存入寄存器，由INT1中斷服務程序完成；系統(tǒng)延時10ms，驅動ADC0809的IN1對煙霧信號進行A/D轉換，轉換完成后存入寄存器；系統(tǒng)延時50ms，進行第二次溫度煙霧信號采集，將轉換好的數據存入寄存器中；單片機每次驅動A/D轉換后等待外部中斷1，當ADC0809的EOC端變?yōu)?時，即中斷到來說明A/D轉換已經完成，通過中斷服務程序讀取轉換得到的數據。每次采集溫度煙霧數據后，將數據存入單片機的寄存器，然后在火災判斷程序中，將采集的數據與設定的閾值進行比較，判斷現(xiàn)場是否發(fā)生火災。 數據采集是火災報警系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。系統(tǒng)程序流程圖如圖41所示。既使得程序結構清晰，又便于以后進一步擴展其功能。當系統(tǒng)狀態(tài)為11時，表示發(fā)生火災，紅燈亮，三極管Q2接通，由于三極管Q2的接通使三極管Q3也接通，使應急照明電路接通。系統(tǒng)對現(xiàn)場進行報警判斷后，間隔20s后（通過系統(tǒng)的延時程序實現(xiàn)），再一次采集現(xiàn)場的溫度煙霧信號進行判斷，即每一次應急照明時間持續(xù)90min，直到系統(tǒng)做出下一次判斷結果。經過計算可以得到輸出火災應急臨界電壓值為： 2. 火災判斷與應急照明 系統(tǒng)對溫度和煙霧進行了兩次數據采集與判斷，每次信號采集后根據得到的數據與設定的閾值比較，當溫度≥57℃時表明溫度異常，置寄存器變量a為1，否則為0；當煙霧濃度≥％時表明煙霧濃度異常，置寄存器變量b為1，否則為0。1. 火災信號數據處理辦法火災報警系統(tǒng)中使用的是溫度傳感器AD590和煙霧傳感器TGS202，煙霧傳感器輸出電壓V與溫度P關系為：，溫度傳感器使用的靈敏度是℃。圖38信號處理電路圖 圖中從傳感器采集過來的微弱電壓信號，經過電壓放大器的放大，得到較強的模擬電壓信號。對于傳感器輸出的模擬信號，一般要用運算放大器對其進行調理或放大，以滿足A/D轉換器對輸入模擬量幅值及極性的要求。當80C51知道A/D轉換完成后，P20與讀信號RD共同控制下的A/D端口OE電平變?yōu)楦唠娖綍r，輸出三態(tài)門打開，轉換結果的數字量輸出到單片機上。例如，輸出地址F8H可選通通道IN0，實現(xiàn)對溫度傳感器輸出的模擬量進行轉換；輸出地址F9H可選通通道IN1，實現(xiàn)對煙霧傳感器輸出的模擬量進行轉換。START上升沿將A/D內的寄存器清零，下降沿啟動圖中ALE信號與START信號連在一起，在WR信號的前沿寫入地址信號，在其后沿啟動轉換。狀態(tài)與輸入端D0~D7狀態(tài)相同；當LE由“1”變?yōu)椤?”時，數據輸入鎖存器中。圖中三態(tài)允許控制端OE接地，表示三態(tài)門一直打開。表32 ADC0809通道選通表通入通道IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7A00001111B00110011C01001010 本設計使用74LS373作為地址鎖存器，當三態(tài)允許控制端OE為低電平時，輸出端O0~O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅動負載或總線。單片機的P0口接受ADC0809傳輸來8位數字量，向A/D輸出的8位地址經地址鎖存器74LS373鎖存，選擇低3位地址作為A/D的通道選通地址。故D觸發(fā)器能實現(xiàn)對ALE端口的信號二分頻。二分頻電路由D觸發(fā)器實現(xiàn)，R、S端接地，D接Q非，Q端作為輸出端，CLK接80C51的ALE端。系統(tǒng)80C51與ADC0809接口電路如下圖37所示。OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉換得到的數據。 EOC：轉換結束信號。 START：轉換啟動信號，當START上跳沿時，所有內部寄存器清零；下跳沿時，開始進行A/D轉換；在轉換期間，START應保持低電平。=0時，與寫信號WR共同選通ADC0809。當ALE線為高電平時，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號進行鎖存，經譯碼后被選中的通道的模擬量進轉換器進行轉換。 芯片的幾個重要管腳功能如下：～。80C51的復位電路如下圖36所示。由于人的動作再快也會使按鈕保持接通達數十毫秒，所以，設計完全能夠滿足復位的時間要求。手動按鈕復位需要人為在復位輸入端REST上加入高電平,采用的辦法是在REST端和正電源VCC之間接一個按鈕。單片機系統(tǒng)的復位方式有：手動按鈕復位和上電復位，本設計采用的是手動按鈕復位。80C51的復位信號是從REST引腳輸入到芯片內的施密特觸發(fā)器中的。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經一定的延時才撤銷復位信號，以防電源開關或電源插頭分合過程中引起的抖動而影響復位。當時鐘頻率500KHz時，轉換時間為128μs。ALE：地址鎖存允許信號輸入端REF（+）：參考電壓正端VCC：+5V工作電壓內部結構圖如下圖35所示。ADC0809是美國國家半導體公司生產的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式A/D轉換器，其內部有一個8通道多路開關，它可以根據地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉換，是目前國內應用最廣泛的8位通用A/D芯片。但是大多數單片機本身只能識別和處理數字量，因此必須經過模擬量到數字量的轉換(A/D轉換)，才能夠實現(xiàn)單片機對被控對象的識別和處理。1).單片機功能多，引腳數少，因而許多引腳具有第2功能；2).單片機對外呈3總線形式，由
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