【正文】 測到有效地溫度值，就可以比較及時(shí)地控制火災(zāi)。總的來說，普通可燃物在燃燒時(shí)表現(xiàn)為以下形式：首先是產(chǎn)生燃燒氣體，然后是煙霧，在氧氣充足的條件下才能達(dá)到全部燃燒，產(chǎn)生火焰，發(fā)出可見光和不可見光，并散發(fā)出大量的熱，使環(huán)境溫度升高?？焖侔l(fā)展火焰則是火災(zāi)擴(kuò)散的速度特別快，這種類型的火災(zāi)一般為空氣中混有大量可燃?xì)怏w。陰燃就是在疏松或顆粒介質(zhì)中形成的緩慢進(jìn)行的熱解和氧化反應(yīng)，它能長時(shí)間自行維持并傳播，當(dāng)條件發(fā)生變化時(shí)，或者自行熄滅，或者轉(zhuǎn)化為明火。其中的氣溶膠、煙霧、火焰和熱量都稱為火災(zāi)參量，通過對(duì)這些參量的測定便可確定是否存在火災(zāi)。同時(shí)，發(fā)出含有紅、紫外線的火焰，散發(fā)出大量的熱量[11]?？扇?xì)怏w與空氣混合，在較強(qiáng)火源作用下產(chǎn)生預(yù)混燃燒。一般氣溶膠的分子較小()。根據(jù)可燃?xì)怏w與空氣混合方式不同有兩種燃燒方式，如果在燃燒前，可燃?xì)饩团c空氣均勻混和，則稱之為預(yù)混燃燒；如果可燃?xì)怏w和空氣分別進(jìn)入燃燒區(qū)邊混合邊燃燒，則稱之為擴(kuò)散燃燒。2 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)火災(zāi)是一種失去人為控制的由燃燒造成的災(zāi)害，產(chǎn)生火災(zāi)的基本要素是可燃物、助燃物和點(diǎn)火源。第4章：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)，介紹數(shù)據(jù)采集子程序、火災(zāi)判斷/報(bào)警子程序和系統(tǒng)控制子程序等。第2章：介紹了火災(zāi)探測原理，給出火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)構(gòu)架，分別給出硬件和軟件的整體構(gòu)架，并給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主要器件的選型。主要介紹課題的研究背景和意義，介紹了火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r。該火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是以AT89C52單片機(jī)作為控制中心，接受、處理火災(zāi)探測器輸出的煙霧濃度信號(hào)、溫度信號(hào)，并進(jìn)行聲光報(bào)警。智能型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是一個(gè)集信號(hào)檢測、傳輸、處理、報(bào)警于一體的系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)由智能型控制器和若干非智能探測節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，探測節(jié)點(diǎn)僅將火災(zāi)參量傳送給控制器，由控制器智能地判斷火災(zāi)狀態(tài)；分布式系統(tǒng)的控制器和探測節(jié)點(diǎn)均為智能型，也是今后火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展方向[10]。由于其具有安裝簡便、對(duì)建筑物無損壞作業(yè)、靈活性好，易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，適用于許多場合，如名勝古跡、體育館、博物館、展覽中心、處于施工階段的建筑物、醫(yī)院等。隨著科技進(jìn)步和元器件成本的降低，無線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)和生成成本也隨之降低，它在性能和價(jià)格上都具有很強(qiáng)的競爭力，其市場潛力已經(jīng)嶄露頭角[9]。這種系統(tǒng)引入了無線電通信技術(shù)，利用無線通信方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線通信方式，將大多的電器裝置通過無線連接方式進(jìn)行信息傳輸與控制，適用于各類建筑和場所。模擬量可尋址技術(shù)的應(yīng)用使得火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的安全性、精準(zhǔn)性和智能性有了很大提高，在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展史上具有里程碑的意義[7]。但是這一時(shí)期的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的智能化水平不高，采用有線連接對(duì)工程要求高。第三階段，20世紀(jì)80年代初期，總線型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)開始興起，在火災(zāi)報(bào)警領(lǐng)域中邁出了一大步，并得到了較普遍的應(yīng)用。第二階段，20世紀(jì)40年代末，瑞士物理學(xué)家 Emst Meili研究的離子感煙探測器推出以后，引起了人們對(duì)離子感煙探測器的重視，隨后感煙探測器得到廣泛應(yīng)用，并逐漸占據(jù)了絕大部分市場，迫使感溫式探測器退居其次；到70年代末，光電式感煙探測器在光電技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，并很快得到大力發(fā)展，它的使用壽命長，抗干擾能力強(qiáng)，沒有離子感煙探測器的放射性問題。這一階段，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)簡單，僅靠單一的溫度參量進(jìn)行火災(zāi)判斷。1890年在英國，感溫式火災(zāi)探測器研制成功并應(yīng)用于火災(zāi)探測系統(tǒng)，標(biāo)志著火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展走上正軌[6]?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能對(duì)火災(zāi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和準(zhǔn)確報(bào)警，有著防止和減少火災(zāi)危害、保護(hù)人身安全和財(cái)產(chǎn)安全的重要意義，有著很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?；馂?zāi)發(fā)生的早期，會(huì)使得燃燒物質(zhì)分解，析出大量的有毒氣體CO，人們可能在毫無察覺火情的情況下就發(fā)生了CO中毒，從而無力逃生，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可監(jiān)測到CO濃度的變化，為人們提供CO濃度超標(biāo)報(bào)警信息，通知人們及時(shí)疏散[3]。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)就是為了滿足這一需求而研制出的，并且其自身的技術(shù)水平也在隨著人們需求的不斷地提高，在功能、結(jié)構(gòu)、形式等方面不斷地完善。嚴(yán)峻的事實(shí)證明，隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)財(cái)富日益增加，火災(zāi)給人類、社會(huì)和自然造成的危害范圍不斷擴(kuò)大，它不僅毀壞物質(zhì)財(cái)產(chǎn)，造成社會(huì)秩序的混亂，還直接危脅生命安全，給人們的心靈造成極大的傷害。隨著經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市高層、地下以及大型綜合性建筑日益增多，火災(zāi)隱患也大大增加，火災(zāi)發(fā)生的數(shù)量及其造成的損失呈逐年上升趨勢。據(jù)統(tǒng)計(jì)。其中，歐美地區(qū)發(fā)生的火災(zāi)較多，死亡人數(shù)卻相對(duì)較少，這與歐美發(fā)達(dá)國家的生活水平以及消防技術(shù)和設(shè)施有關(guān)。火災(zāi)是世界上發(fā)生頻率較高的一種災(zāi)害，幾乎每天都有火災(zāi)發(fā)生。課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：基于單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè)：電子信息工程 學(xué)號(hào):4091426 學(xué)生姓名（簽名）： 設(shè)計(jì)題目：基于單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警器設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件微機(jī)實(shí)驗(yàn)室二、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1. 根據(jù)題目要求進(jìn)行資料收集及監(jiān)測方案設(shè)計(jì)；2. 主要功能要求：（1）實(shí)時(shí)檢測至多8個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的環(huán)境溫度、煙霧濃度等因素變化，以判斷是否出現(xiàn)火警；（2）判定某監(jiān)控點(diǎn)出現(xiàn)火警時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，并顯示此監(jiān)控點(diǎn)編號(hào)；（3）能手動(dòng)報(bào)警和取消報(bào)警；（4）能手動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)檢測；（5）監(jiān)控點(diǎn)數(shù)目可以通過鍵盤設(shè)置。3. 撰寫課程設(shè)計(jì)說明書；三、設(shè)計(jì)報(bào)告的內(nèi)容1. 設(shè)計(jì)題目與設(shè)計(jì)任務(wù)（設(shè)計(jì)任務(wù)書）2. 前言（緒論）(設(shè)計(jì)的目的、意義等)3. 設(shè)計(jì)主體（各部分設(shè)計(jì)內(nèi)容、分析、結(jié)論等）4. 結(jié)束語（設(shè)計(jì)的收獲、體會(huì)等）5. 參考資料四、設(shè)計(jì)時(shí)間與安排設(shè)計(jì)時(shí)間： 2周設(shè)計(jì)時(shí)間安排： 熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備、收集資料： 2 天設(shè)計(jì)圖紙、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算、程序編寫調(diào)試： 9天編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告： 2天答辯： 1天目 錄 1 緒論 1 課題研究的背景和意義 1 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 2 本文內(nèi)容的結(jié)構(gòu)安排 32 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) 4 4 6 系統(tǒng)硬件總體構(gòu)架 6 系統(tǒng)軟件總體構(gòu)架 6 8 火災(zāi)探測器的選擇 8 單片機(jī)的選擇 153 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 16 復(fù)位電路與晶振電路 16 16 復(fù)位電路 16 傳感器信息采集電路 17 聲光報(bào)警顯示電路 18 系統(tǒng)控制電路 194 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 20 20 21 22 23 255 總結(jié) 26 總結(jié) 26 展望 27附錄1 系統(tǒng)程序 29附錄2 系統(tǒng)原理圖 38參考文獻(xiàn) 39致謝 40 東北大學(xué)2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1 緒論 課題研究的背景和意義在各種災(zāi)害中，火災(zāi)是最經(jīng)常、最普遍地威脅公眾安全和社會(huì)發(fā)展的主要災(zāi)害之一。據(jù)聯(lián)合國“世界火災(zāi)統(tǒng)計(jì)中心(WFSC)2000統(tǒng)計(jì)資料”，全球每年大約發(fā)生火災(zāi)600萬至700萬次，全球每年死于火災(zāi)的人數(shù)約為65000至75000人。相比較而言，亞洲地區(qū)發(fā)生火災(zāi)次數(shù)較少，但死亡人數(shù)較多，這與亞洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不高、消防設(shè)施不完善等因素有關(guān)。進(jìn)入90年代，特別是1993年以來，火災(zāi)造成的直接財(cái)產(chǎn)損失上升到年均十幾億元，年均死亡2000多人。一旦發(fā)生火災(zāi)，將對(duì)人的生命和財(cái)產(chǎn)造成極大的危害[1]。殘酷的現(xiàn)實(shí)讓人們逐漸認(rèn)識(shí)到監(jiān)控預(yù)警和消防工作的重要性，良好的監(jiān)控系統(tǒng)和及時(shí)的報(bào)警機(jī)制可以大大降低人員的傷亡，為社會(huì)減少不必要的損失[2]?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能迅速監(jiān)測火情，可發(fā)現(xiàn)人們不易發(fā)覺的火災(zāi)早期特征，可將火災(zāi)帶來的生命財(cái)產(chǎn)損失降到最低限度?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可作為城市消防系統(tǒng)的單元，通過城市消防專用網(wǎng)與城市消防報(bào)警中心聯(lián)網(wǎng)，及時(shí)將報(bào)警信息傳遞到消防報(bào)警中心，城市消防報(bào)警中心會(huì)自動(dòng)查找到火災(zāi)發(fā)生的位置，并為消防隊(duì)員制定消防路線圖，以便消防隊(duì)員可以迅速抵達(dá)火災(zāi)地點(diǎn)[4]。 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀根據(jù)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的突發(fā)性、立體性和區(qū)域不確定性,使攻防界線模糊,作戰(zhàn)方向多變,戰(zhàn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已有百余年的發(fā)展歷史，19世紀(jì)40年代美國誕生的火災(zāi)報(bào)警裝置標(biāo)志著火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)首次進(jìn)入人們的視野[5]。此后，隨著世界科技取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步和各種新興技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)也相應(yīng)迅速發(fā)展，各種類型的火災(zāi)探測器相繼問世，并日臻完善，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也在此基礎(chǔ)上逐漸地蓬勃發(fā)展起來，其發(fā)展過程可以分為以下幾個(gè)階段:第一階段，從19世紀(jì)40年代至20世紀(jì)40年代，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)處于發(fā)展的初級(jí)階段，采用的探測器主要是感溫式的探測器，它通過采集溫度信號(hào)，然后判定是否超出設(shè)定的閡值，從而判斷是否有火災(zāi)發(fā)生。但是它易受環(huán)境中其他干擾源的影響，靈敏度低，響應(yīng)速度慢，無法判斷陰燃火災(zāi)，也無法滿足智能化火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的要求。在這一階段，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)普遍采用多線制布局方式，布線、調(diào)試、系統(tǒng)可靠性是系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。它使得布線工作量顯著減少，安裝調(diào)試更加容易，更能精確報(bào)警定位。第四階段，從20世紀(jì)80年代中后期開始，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、集成電路技術(shù)、傳感器技術(shù)及智能技術(shù)的快速發(fā)展，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)步入智能化時(shí)代，智能化火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)迅速發(fā)展起來，各種智能型的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。近年來，采用無線通信方式的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在國外悄然興起。無線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)起初僅用于特殊場合，如博物館、名勝古跡等不宜布線的場合，而且其價(jià)格也比較高[8]。在我國，采用的無線通信方式的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)日益受到重視。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的智能性主要體現(xiàn)在火災(zāi)判決和統(tǒng)籌管理方面，一般分為分散式、集中式和分布式，分散式系統(tǒng)由非智能型控制器若干智能型探測節(jié)點(diǎn)組成，由探測節(jié)點(diǎn)完成火災(zāi)狀態(tài)的判斷。 本文內(nèi)容的結(jié)構(gòu)安排基于社會(huì)和經(jīng)濟(jì)方面的需求，本課題旨在開發(fā)一個(gè)能夠?qū)ΡO(jiān)測點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市高層、地下建筑以及大型綜合性建筑日益增多，火災(zāi)隱患也大大增加，火災(zāi)的數(shù)量及其造成的損失呈逐年上升趨勢，市場上迫切需要一種容量大、可靠性高、使用簡單的智能型火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)。本文的結(jié)構(gòu)安排如下：第1章：緒論。此外，介紹了論文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排。第3章：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了單片機(jī)系統(tǒng)基本電路、傳感器信息采集電路、聲光報(bào)警顯示電路及系統(tǒng)控制電路，并給出相應(yīng)的設(shè)計(jì)原理圖。第5章：對(duì)本文工作進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)火災(zāi)報(bào)警器的發(fā)展前景進(jìn)行展望?？扇嘉镆詺鈶B(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種形態(tài)存在，助燃物通常是空氣中的氧氣。液體和固體是凝聚態(tài)物質(zhì)，難與空氣均勻混合，它們?nèi)紵幕具^程是當(dāng)從外部獲取一定的