【正文】 Vcc/REF——正電源端和基準電壓輸入端?！?DO——模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果串行輸出端?！?CH0，CH1——兩路模擬信號輸入端。ADC0832 為8位分辨率8位串行A/D轉(zhuǎn)換器ADC0832圖七 ADC0832芯片的引腳圖ADC0832有DIP和SOIC兩種封裝，DIP封裝的ADC0832引腳排列如圖七所示。芯片可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程，其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口。圖四 傳感器結(jié)構(gòu)圖圖五 傳感器外觀圖 單片機及A/D轉(zhuǎn)換芯片的選擇本設(shè)計的控制芯片使用的是ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51，AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM）和128字節(jié)的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。這就是MQ2型燃性煙霧傳感器檢測可燃煙霧的基本原理。遇到可燃煙霧（如CH4等）時，原來吸附的氧脫附，而由可燃煙霧以正離子狀態(tài)吸附在二氧化錫半導體表面；氧脫附放出電子，煙霧以正離子狀態(tài)吸附也要放出電子，從而使二氧化錫半導體導帶電子密度增加，電阻值下降。當與煙霧接觸時，如果晶粒間界處的勢壘受 到該煙霧的調(diào)制而變化，就會引起表而電導率的變化。當處于200~300176。本設(shè)計選用MQ2型煙霧傳感器，這種型號的傳感器不但具備一般半導體煙霧傳感器靈敏度 高、響應(yīng)快、抗干擾能力強、壽命長等優(yōu)點。感煙探測器具有非常好的早期報警功能，即使在不太好的環(huán)境條件場所也會有比較好的探測效果，它一般適用于極高的房屋或空心花板或地下室中。DS18B20可以直接讀出被測溫度值，而且采用三線制與單片機相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的熱點。單一的感溫探測器靈敏度低、探測速度慢、探測范圍小，尤其對陰燃情況不響應(yīng)，因此不適用于火災(zāi)早期的探測，而在設(shè)計時往往安裝在不宜安裝感煙探測器的區(qū)域。根據(jù)老師的要求，火災(zāi)報警系統(tǒng)的探測器選擇感溫型和感煙型。其特點是模擬量傳輸，跟隨各種非電量參數(shù)的變化而變化。 系統(tǒng)主要器件的選擇 火災(zāi)探測器選擇1）探測器簡介火災(zāi)探測器是火災(zāi)報警系統(tǒng)的重要組成部分，直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的正常運行。程序初始化結(jié)束后，系統(tǒng)進入監(jiān)控狀態(tài)。圖二為火災(zāi)報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。起火過程曲線如圖一所示。起火過程中，起初和陰燃兩個階段所占的時間比較長，雖然產(chǎn)生大量的煙霧，但是環(huán)境溫度不太高，若探測器就應(yīng)該從此階段開始進行探測，就可以火災(zāi)損失控制在最小限度。通過大量的研究表明陰燃是誘發(fā)火災(zāi)的重要原因。明火則是火災(zāi)發(fā)生時燃燒火焰產(chǎn)生的熱量使液體或固體的表面放出可燃氣體，并形成擴散燃燒，同時發(fā)出含有紅、紫外線的火焰。根據(jù)火災(zāi)發(fā)生時產(chǎn)生現(xiàn)象的不同，可以將火災(zāi)分為慢速陰燃、明火和快速發(fā)展火焰等。這些熱量通過可燃物的直接燃燒、熱傳導、熱輻射和熱對流，使火從起火部位向周圍蔓延，導致了火勢的擴大，形成火災(zāi)。著火后，燃燒產(chǎn)生的熱量使液體或固體的表面繼續(xù)放出可燃氣體，并形成擴散燃燒。在產(chǎn)生氣溶膠的同時，產(chǎn)生分子較大()的液體或固體微粒，稱為煙霧。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)的分子團、灰燼和未燃燒的物質(zhì)顆粒懸浮在空氣中，稱之為氣溶膠。可燃物以氣態(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。該系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：運用LCD對當前溫度進行顯示； 通過按鍵可對相關(guān)的參數(shù)值進行設(shè)置。要在智能建筑中創(chuàng)造一個安全的環(huán)境，消防安全是其中的一個重要的方面。在消防報警產(chǎn)品的技術(shù)含量上，國內(nèi)產(chǎn)品和國外產(chǎn)品差距不是很大，許多指標已經(jīng)超越，存在的問題是：類似于國外消防報警產(chǎn)品的大批量規(guī)模化的生產(chǎn)才剛起步，有待于積累經(jīng)驗和技術(shù)；也因此在產(chǎn)品一致性和長期穩(wěn)定性上有一些差距；國內(nèi)正在形成權(quán)重的大型企業(yè)和集團，這樣可以帶領(lǐng)國內(nèi)的各家企業(yè)去沖擊海外市場，并最終占領(lǐng)海外的消防報警市場。依托中國多年的基本建設(shè)的發(fā)展，這個行業(yè)也得到發(fā)展，具備了和國外知名企業(yè)抗衡的能力。 火災(zāi)報警器的現(xiàn)狀及特點 消防報警產(chǎn)品是一個系列產(chǎn)品，包括火災(zāi)探測設(shè)備、信息傳輸設(shè)備、報警分析控制器、消防控制聯(lián)動?；馂?zāi)自動報警系統(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)點組成，由探測節(jié)點完成火災(zāi)狀態(tài)的判斷。在我國，采用的無線通信方式的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)日益受到重視。無線火災(zāi)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。近年來，采用無線通信方式的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在國外悄然興起。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(zāi)自動報警系統(tǒng)步入智能化時代，智能化火災(zāi)報警系統(tǒng)迅速發(fā)展起來，各種智能型的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。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。在這一階段，火災(zāi)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。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)報警系統(tǒng)的要求。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(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)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(zāi)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(shè)定的閡值，從而判斷是否有火災(zāi)發(fā)生。 火災(zāi)報警器的發(fā)展過程 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,火災(zāi)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(zāi)報警裝置標志著火災(zāi)自動報警系統(tǒng)首次進入人們的視野。火災(zāi)自動報警系統(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(zāi)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(zāi)地點?；馂?zāi)自動報警系統(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)帶來的生命財產(chǎn)損失降到最低限度。殘酷的現(xiàn)實讓人們逐漸認識到監(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。一旦發(fā)生火災(zāi)，將對人的生命和財產(chǎn)造成極大的危害。進入90年代，特別是1993年以來，火災(zāi)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。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)濟發(fā)展程度不高、消防設(shè)施不完善等因素有關(guān)。據(jù)聯(lián)合國“世界火災(zāi)統(tǒng)計中心(WFSC)2000統(tǒng)計資料”，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。沈陽航空航天大學北方科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文）火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)論文目 錄1 緒 論 1 課題背景和研究的意義 1 火災(zāi)報警系統(tǒng)的發(fā)展歷程和發(fā)展現(xiàn)狀 2 火災(zāi)報警系統(tǒng)的發(fā)展過程...................................................................................2 國內(nèi)外火災(zāi)報警系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀......................................................................3 火災(zāi)報警器的現(xiàn)狀及特點 4 課題任務(wù)及要求 42 火災(zāi)報警系統(tǒng)的總體方案設(shè)計與分析 5 火災(zāi)產(chǎn)生原理及過程 5 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 6 系統(tǒng)主要器件的選擇 7 火災(zāi)探測器選擇 7 單片機芯片的選擇 9 A/D轉(zhuǎn)換芯片的選擇........................................................................................10 系統(tǒng)的工作過程 113 火災(zāi)報警系統(tǒng)的硬件設(shè)計 12 單片機最小系統(tǒng) 12 晶振電路 12 復位電路 12 蜂鳴器驅(qū)動電路 13 鍵盤電路 14 顯示電路... 16 時鐘模塊及接口電路 17 A/D轉(zhuǎn)換電路..........................................................................................................17 本章小結(jié).................................................................................................................204 火災(zāi)報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計 21 開發(fā)工具介紹 21 主程序設(shè)計 21 A/D轉(zhuǎn)換器程序設(shè)計 22 時鐘模塊程序設(shè)計 235 系統(tǒng)的仿真 25 Proteus仿真軟件的介紹 25 火災(zāi)報警系統(tǒng)仿真的效果 25 初始狀態(tài)下的仿真效果 25 煙霧報警的仿真效果 26 溫度報警的仿真效果 366 火災(zāi)報警系統(tǒng)的整體調(diào)試 28 火災(zāi)報警系統(tǒng)的焊接與組裝 28 火災(zāi)報警系統(tǒng)整體調(diào)試 28 調(diào)試前準備 28 調(diào)試過程 28 調(diào)試結(jié)果及結(jié)論 297 結(jié) 論 30結(jié)束語 31致 謝 32參考文獻 33附錄Ⅰ 火災(zāi)報警系統(tǒng)電路圖 34附錄Ⅱ 火災(zāi)報警系統(tǒng)元件清單 35附錄Ⅲ 火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)計作品實物 36附錄Ⅳ 主控單片機程序清單 37III581 緒 論 課題背景和研究的意義 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發(fā)展的主要災(zāi)害之一?；馂?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。其中，歐美地區(qū)發(fā)生的火災(zāi)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(shè)施有關(guān)。據(jù)統(tǒng)計。隨著經(jīng)濟和城市建設(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。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(zāi)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。火災(zāi)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?；馂?zāi)發(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(zāi)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?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)能對火災(zāi)進行實時監(jiān)測和準確報警，有著防止和減少火災(zāi)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。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)，標志著火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的發(fā)展走上正軌。這一階段，火災(zāi)報警系統(tǒng)簡單，僅靠單一的溫度參量進行火災(zāi)判斷。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(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，沒有離子感煙探測器的放射性問題。第三階段，20世紀80年代初期，總線型火災(zāi)報警系統(tǒng)開始興起，在火災(zāi)報警領(lǐng)域中邁出了一大步，并得到了較普遍的應(yīng)用。但是這一時期的火災(zāi)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。模擬量可尋址技術(shù)的應(yīng)用使得火災(zāi)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(zāi)自動報警系統(tǒng)發(fā)展史上具有里程碑的意義。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。隨著科技進步和元器件成本的降低，無線火災(zāi)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。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。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(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)點均為智能型，也是今后火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的發(fā)展方向。是物理傳感技術(shù)、自動控制、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸和管理、智能樓宇等技術(shù)的綜合集成，屬于高新技術(shù)。在目前中國許多冠名以高新技術(shù)的行業(yè)中，中國企業(yè)大多做的是下游的制造和服務(wù)，分取極少一部分的利潤，象消防報警產(chǎn)品那樣又擁有自我知識產(chǎn)權(quán)，又擁有大量市場的行業(yè)其實是很少的。 課題任務(wù)及要求火災(zāi)報警系統(tǒng)，作為智能建筑中的一個重要子系統(tǒng)，其重要性是眾所周知的。本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容是以單片機為核心，借助可靠、成熟通訊手段，以最直觀的形式，直接把火災(zāi)報警地點反映到終端上。2 火災(zāi)報警系統(tǒng)的總體方案設(shè)計與分析 火災(zāi)產(chǎn)生原理及過程火災(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、助燃物和點火源。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(yù)混燃燒；如