【正文】 焰燃燒后，迅速蔓延，產(chǎn)生大量的熱使得環(huán)境溫度升高，如果能將這時能夠探測到有效地溫度值，就可以比較及時地控制火災?？偟膩碚f，普通可燃物在燃燒時表現(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)展火焰則是火災擴散的速度特別快，這種類型的火災一般為空氣中混有大量可燃氣體。陰燃就是在疏松或顆粒介質(zhì)中形成的緩慢進行的熱解和氧化反應，它能長時間自行維持并傳播，當條件發(fā)生變化時，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參量，通過對這些參量的測定便可確定是否存在火災。同時，發(fā)出含有紅、紫外線的火焰，散發(fā)出大量的熱量[11]?？扇細怏w與空氣混合，在較強火源作用下產(chǎn)生預混燃燒。一般氣溶膠的分子較小()。根據(jù)可燃氣體與空氣混合方式不同有兩種燃燒方式，如果在燃燒前，可燃氣就與空氣均勻混和，則稱之為預混燃燒；如果可燃氣體和空氣分別進入燃燒區(qū)邊混合邊燃燒，則稱之為擴散燃燒。2 火災報警系統(tǒng)整體方案設計火災是一種失去人為控制的由燃燒造成的災害，產(chǎn)生火災的基本要素是可燃物、助燃物和點火源。第4章：火災自動報警系統(tǒng)監(jiān)控程序設計，介紹數(shù)據(jù)采集子程序、火災判斷/報警子程序和系統(tǒng)控制子程序等。第2章：介紹了火災探測原理，給出火災自動報警系統(tǒng)的總體設計構(gòu)架，分別給出硬件和軟件的整體構(gòu)架，并給出系統(tǒng)設計中的主要器件的選型。主要介紹課題的研究背景和意義，介紹了火災報警系統(tǒng)的發(fā)展狀況。該火災報警系統(tǒng)是以AT89C52單片機作為控制中心，接受、處理火災探測器輸出的煙霧濃度信號、溫度信號，并進行聲光報警。智能型火災報警系統(tǒng)是一個集信號檢測、傳輸、處理、報警于一體的系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)由智能型控制器和若干非智能探測節(jié)點構(gòu)成，探測節(jié)點僅將火災參量傳送給控制器，由控制器智能地判斷火災狀態(tài)；分布式系統(tǒng)的控制器和探測節(jié)點均為智能型，也是今后火災自動報警系統(tǒng)的發(fā)展方向[10]。由于其具有安裝簡便、對建筑物無損壞作業(yè)、靈活性好，易于擴展等優(yōu)點，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。隨著科技進步和元器件成本的降低，無線火災自動報警系統(tǒng)的研發(fā)和生成成本也隨之降低，它在性能和價格上都具有很強的競爭力，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)的應用使得火災報警系統(tǒng)的安全性、精準性和智能性有了很大提高，在火災自動報警系統(tǒng)發(fā)展史上具有里程碑的意義[7]。但是這一時期的火災報警系統(tǒng)的智能化水平不高，采用有線連接對工程要求高。第三階段，20世紀80年代初期，總線型火災報警系統(tǒng)開始興起，在火災報警領(lǐng)域中邁出了一大步，并得到了較普遍的應用。第二階段，20世紀40年代末，瑞士物理學家 Emst Meili研究的離子感煙探測器推出以后，引起了人們對離子感煙探測器的重視，隨后感煙探測器得到廣泛應用，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，沒有離子感煙探測器的放射性問題。這一階段，火災報警系統(tǒng)簡單，僅靠單一的溫度參量進行火災判斷。1890年在英國，感溫式火災探測器研制成功并應用于火災探測系統(tǒng)，標志著火災自動報警系統(tǒng)的發(fā)展走上正軌[6]。火災自動報警系統(tǒng)能對火災進行實時監(jiān)測和準確報警，有著防止和減少火災危害、保護人身安全和財產(chǎn)安全的重要意義，有著很大的經(jīng)濟效益和社會效益?；馂陌l(fā)生的早期，會使得燃燒物質(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，火災自動報警系統(tǒng)可監(jiān)測到CO濃度的變化，為人們提供CO濃度超標報警信息，通知人們及時疏散[3]。火災自動報警系統(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。嚴峻的事實證明，隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，社會財富日益增加，火災給人類、社會和自然造成的危害范圍不斷擴大，它不僅毀壞物質(zhì)財產(chǎn)，造成社會秩序的混亂，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)濟和城市建設的快速發(fā)展，城市高層、地下以及大型綜合性建筑日益增多，火災隱患也大大增加，火災發(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。其中，歐美地區(qū)發(fā)生的火災較多，死亡人數(shù)卻相對較少，這與歐美發(fā)達國家的生活水平以及消防技術(shù)和設施有關(guān)?；馂氖鞘澜缟习l(fā)生頻率較高的一種災害，幾乎每天都有火災發(fā)生。課程設計設計題目：基于單片機的火災報警器設計課程設計任務書專業(yè)：電子信息工程 學號:4091426 學生姓名（簽名）： 設計題目：基于單片機的火災報警器設計一、設計實驗條件微機實驗室二、設計任務及要求1. 根據(jù)題目要求進行資料收集及監(jiān)測方案設計；2. 主要功能要求：（1）實時檢測至多8個監(jiān)測點的環(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)控點出現(xiàn)火警時進行聲光報警，并顯示此監(jiān)控點編號；（3）能手動報警和取消報警；（4）能手動進行系統(tǒng)檢測；（5）監(jiān)控點數(shù)目可以通過鍵盤設置。3. 撰寫課程設計說明書；三、設計報告的內(nèi)容1. 設計題目與設計任務（設計任務書）2. 前言（緒論）(設計的目的、意義等)3. 設計主體（各部分設計內(nèi)容、分析、結(jié)論等）4. 結(jié)束語（設計的收獲、體會等）5. 參考資料四、設計時間與安排設計時間： 2周設計時間安排： 熟悉實驗設備、收集資料： 2 天設計圖紙、實驗、計算、程序編寫調(diào)試： 9天編寫課程設計報告： 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 火災報警系統(tǒng)整體方案設計 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 火災探測器的選擇 8 單片機的選擇 153 火災自動報警系統(tǒng)硬件設計 16 復位電路與晶振電路 16 16 復位電路 16 傳感器信息采集電路 17 聲光報警顯示電路 18 系統(tǒng)控制電路 194 火災報警系統(tǒng)程序設計 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 39致謝 40 東北大學2012屆畢業(yè)設計說明書1 緒論 課題研究的背景和意義在各種災害中，火災是最經(jīng)常、最普遍地威脅公眾安全和社會發(fā)展的主要災害之一。據(jù)聯(lián)合國“世界火災統(tǒng)計中心(WFSC)2000統(tǒng)計資料”，全球每年大約發(fā)生火災600萬至700萬次，全球每年死于火災的人數(shù)約為65000至75000人。相比較而言，亞洲地區(qū)發(fā)生火災次數(shù)較少，但死亡人數(shù)較多，這與亞洲經(jīng)濟發(fā)展程度不高、消防設施不完善等因素有關(guān)。進入90年代，特別是1993年以來，火災造成的直接財產(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，將對人的生命和財產(chǎn)造成極大的危害[1]。殘酷的現(xiàn)實讓人們逐漸認識到監(jiān)控預警和消防工作的重要性，良好的監(jiān)控系統(tǒng)和及時的報警機制可以大大降低人員的傷亡，為社會減少不必要的損失[2]?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)能迅速監(jiān)測火情，可發(fā)現(xiàn)人們不易發(fā)覺的火災早期特征，可將火災帶來的生命財產(chǎn)損失降到最低限度?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)可作為城市消防系統(tǒng)的單元，通過城市消防專用網(wǎng)與城市消防報警中心聯(lián)網(wǎng)，及時將報警信息傳遞到消防報警中心，城市消防報警中心會自動查找到火災發(fā)生的位置，并為消防隊員制定消防路線圖，以便消防隊員可以迅速抵達火災地點[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)火災自動報警系統(tǒng)已有百余年的發(fā)展歷史，19世紀40年代美國誕生的火災報警裝置標志著火災自動報警系統(tǒng)首次進入人們的視野[5]。此后，隨著世界科技取得了突飛猛進的進步和各種新興技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，火災監(jiān)測技術(shù)也相應迅速發(fā)展，各種類型的火災探測器相繼問世，并日臻完善，火災自動報警系統(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階段:第一階段，從19世紀40年代至20世紀40年代，火災報警系統(tǒng)處于發(fā)展的初級階段，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，然后判定是否超出設定的閡值，從而判斷是否有火災發(fā)生。但是它易受環(huán)境中其他干擾源的影響，靈敏度低，響應速度慢，無法判斷陰燃火災，也無法滿足智能化火災報警系統(tǒng)的要求。在這一階段，火災報警系統(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，更能精確報警定位。第四階段，從20世紀80年代中后期開始，隨著計算機技術(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，火災自動報警系統(tǒng)步入智能化時代，智能化火災報警系統(tǒng)迅速發(fā)展起來，各種智能型的火災自動報警系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。近年來，采用無線通信方式的火災自動報警系統(tǒng)在國外悄然興起。無線火災自動報警系統(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，而且其價格也比較高[8]。在我國，采用的無線通信方式的火災自動報警系統(tǒng)日益受到重視。火災自動報警系統(tǒng)的智能性主要體現(xiàn)在火災判決和統(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)點組成，由探測節(jié)點完成火災狀態(tài)的判斷。 本文內(nèi)容的結(jié)構(gòu)安排基于社會和經(jīng)濟方面的需求，本課題旨在開發(fā)一個能夠?qū)ΡO(jiān)測點實時監(jiān)控、報警的智能火災報警系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟和城市建設的快速發(fā)展，城市高層、地下建筑以及大型綜合性建筑日益增多，火災隱患也大大增加，火災的數(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報警控制系統(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：火災自動報警系統(tǒng)硬件設計，詳細介紹了單片機系統(tǒng)基本電路、傳感器信息采集電路、聲光報警顯示電路及系統(tǒng)控制電路，并給出相應的設計原理圖。第5章：對本文工作進行總結(jié)，并對火災報警器的發(fā)展前景進行展望?？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^程是當從外部獲取一定的能量時，液體或固體先蒸發(fā)成蒸汽或分解出可燃氣體(如CO、H2等)