【正文】 ............................................... 12 光報(bào)警電路 ............................................................................................... 13 系統(tǒng)調(diào)試 ............................................................................................................. 13 編程 KEIL環(huán)境介紹 ................................................................................... 13 調(diào)試步驟 ................................................................................................... 14 5 結(jié)束語(yǔ) .................................... 15 參考文獻(xiàn) .................................... 16 四川師范大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 1 火災(zāi)報(bào)警器 1 緒論 課題研究背景 進(jìn)入上世紀(jì) 90 年代后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)步入高速發(fā)展的時(shí)期，城市化建設(shè)不斷加快，城市建筑也由分散式低密度向集中式高密度過(guò)渡，林立的高層建筑成了城市的主要 的 標(biāo)志。 火災(zāi) 是 一種在時(shí)空上失去控制的燃燒所引發(fā)的災(zāi)害， 加之現(xiàn)代建筑的密閉性較強(qiáng)，一旦發(fā)生火 災(zāi)，整幢大樓就像一個(gè)大的火爐，而樓梯道、各種通風(fēng)管道、線路豎井都是效果極佳的火筒，從而給滅火施救造成了巨大的難度 。 殘酷的火災(zāi) 引發(fā)的重大安全事故比 比 皆是 ，因此，人類從未停止過(guò) 對(duì)火災(zāi)發(fā)生后及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)控制的 研究， 火災(zāi)報(bào)警產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。 國(guó)內(nèi)外火災(zāi)報(bào)警器研究歷史 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(guó)“世界火災(zāi)統(tǒng)計(jì)中心 (WFSC)2021 統(tǒng)計(jì)資料”，全球每年大約發(fā)生火災(zāi) 600 萬(wàn)至700 萬(wàn)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(lái)，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 2021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 。 1890 年在英國(guó)，感溫式火災(zāi)探測(cè)器研制成功并應(yīng)用于火災(zāi)探測(cè)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。這一階段，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)簡(jiǎn)單，僅靠單一的溫度參量進(jìn)行火災(zāi)判斷。 第二階段， 20 世紀(jì) 40 年代末， 開(kāi)始了離子感煙探測(cè)器的研究。 它的使用壽命長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)，沒(méi)有離子感煙探測(cè)器的放射性問(wèn)題。 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(kāi)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。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。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。這種系統(tǒng)引入了無(wú)線電通信技術(shù)，利用無(wú)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(guò)無(wú)線連接方式進(jìn)行信息傳輸與控制，適用于各類建筑和場(chǎng)所。隨著科技進(jìn)步和元器件成本的降低，無(wú)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(jìng)爭(zhēng)力。由于其具有安裝簡(jiǎn)便、對(duì)建筑物無(wú)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(chǎng)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。 火災(zāi)報(bào)警技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 在我國(guó)，采用的無(wú)線通信方式的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)日益受到重視?；馂?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(cè)節(jié)點(diǎn)組成，由探測(cè)節(jié)點(diǎn)完成火災(zāi)狀態(tài)的判斷；集中式系統(tǒng)由智能型控制器和若干非智能探測(cè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，探測(cè)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(cè)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。各種類型的單片機(jī)也根據(jù)社會(huì)的需求而開(kāi)發(fā)出來(lái)。由于它功能齊全，體積小，成本低，因此它可以應(yīng)用到任何電子系統(tǒng)中去，同樣，它也可以廣泛應(yīng)用于報(bào)警技術(shù)領(lǐng)域，使各類報(bào)警裝置的功能更加完善，可靠性大大提高，以滿足社會(huì)發(fā)展的需求。它將火災(zāi)信號(hào)快速傳到報(bào)警控制器 ,發(fā)出警報(bào)信號(hào)。 火災(zāi)產(chǎn)生的原理 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。 一般可燃物在燃燒時(shí)先產(chǎn)生燃燒氣體，繼而產(chǎn)生煙霧，在氧氣充足的條件下就會(huì)完全燃燒而產(chǎn)生 火焰，發(fā)出可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光，并散發(fā)出大量的熱，使環(huán)境溫度升高，其過(guò)程如圖 中曲線所示。等到火焰燃燒后，它會(huì)快速蔓延，產(chǎn)生大量的熱而導(dǎo)致環(huán)境溫度的升高，若能感受到溫度的變化而報(bào)警提醒人們就可以比較及時(shí)地控制火災(zāi)。 圖 火災(zāi) 時(shí)溫度和煙霧隨時(shí)間變化曲線 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 根據(jù)以上火災(zāi) 發(fā)生過(guò)程的分析，對(duì)火災(zāi)報(bào)警器作以下要求： (1)聲、光雙重報(bào)警功能。當(dāng)環(huán)境出現(xiàn)異常 (如煙霧濃度過(guò)大或是溫度較高 )時(shí)，能發(fā)四川師范大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 5 出異常報(bào)警信號(hào)，引起人們注意，盡可能避免火災(zāi)的發(fā)生。一旦真出現(xiàn)火災(zāi) (煙霧和溫度同時(shí)出現(xiàn)異常 )時(shí)，能立即發(fā)出聲光火災(zāi)警報(bào)。 根據(jù)方案設(shè)計(jì)要求， 系統(tǒng)主要由煙感數(shù)據(jù)采集模塊、單片機(jī)控制模塊、驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警模塊組成 。 圖 31 火災(zāi)報(bào)警器系統(tǒng)框架圖 煙感傳感器 煙感傳感器 選擇 煙感探測(cè)器可以分為離子感煙探測(cè)器和光電感煙探測(cè)器 ，本系統(tǒng)采用的是離子感煙探測(cè)器。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，正離子和負(fù)離子被吸附到煙霧粒子上，使正、負(fù)離子相互中和的概率增加，這樣煙霧粒子濃度大小可以以電流變化量大小表示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)參數(shù)的檢測(cè)。當(dāng)煙粒子進(jìn)入電離化區(qū)域時(shí)，它們由于與離子相接合而降低了空氣的導(dǎo)電性，形成離子移動(dòng)的減弱。 圖 為離子式感煙探測(cè)器。雙源雙室探測(cè)器是由兩塊性能一致的放射源片（配對(duì)）制成互相串聯(lián)的兩個(gè)電室及電子線路組成的火災(zāi)探測(cè)裝置。在串聯(lián)的兩個(gè)電離室兩端直接接入直流電源，兩電離室形成一個(gè)分壓室。采用內(nèi)、外電離室串聯(lián)的方法，是為了減少環(huán)境溫度、濕度、氣壓等自然條件對(duì)電離電流的影響，提高穩(wěn)定性，防止誤報(bào)。溫度傳感器只有在溫度發(fā)生較為大的變化時(shí)才能檢測(cè)到，而溫度突然升高時(shí)火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生，火苗已經(jīng)出現(xiàn)，所以溫度傳感器檢測(cè)不適用于火災(zāi)發(fā)生的早期，但可在火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙霧較少時(shí)再次報(bào)警，它往往感測(cè)的范圍較小，一般安裝在不宜安裝感煙探測(cè)器的區(qū)域。 DS18B20 是美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司繼DS1820 之后最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器 。 DS18B20 工作原理 DS18B20是美國(guó) DALLAS半導(dǎo)體公司繼 DS1820之后最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器 ，其實(shí)物圖如圖 。 溫度變換功率來(lái)源于數(shù)據(jù)總線 ,總線本身也可以向所掛接的 DS18B20 供電，而無(wú)需額外電源。他在測(cè)溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、 傳輸距離、分辨率等方面較 DS1820 有了很大的改進(jìn) ,給用戶帶來(lái)了更方便的 使用和更令人滿意的效果。 DS18B20 與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 ? 可用數(shù)據(jù)線供電 ,電壓范圍： V。 ? 通過(guò)編程可實(shí)現(xiàn) 912 位的數(shù)字讀數(shù)方式。 ? 負(fù)壓特性 ,電源極性接反時(shí) ,不會(huì)因發(fā)熱而 燒毀 ,但不能正常工作。 DS18B20 收到信號(hào)后將等待 16～ 60μs 左右，之后再發(fā)出 60～