【正文】 計(jì) ???????????????????? ???? 12 煙霧檢測(cè)報(bào)警器軟件流程 ?????????????????????? 12 主程 序設(shè)計(jì)及流程圖 ???????????????????? 12 報(bào)警子程序設(shè)計(jì)及流程圖 ??????????????????????? 13 結(jié)束語(yǔ) ????????????????? ?????? ????????????? 14 參考文獻(xiàn) ?????????????????? ?????? ??????????? 15 致謝 ???????????????????? ?????? ??????????? 15 第一章 、 自動(dòng)報(bào)警器 簡(jiǎn)介和產(chǎn)生 自動(dòng)報(bào)警器簡(jiǎn)介 現(xiàn) 代化的建筑規(guī)模大、標(biāo)準(zhǔn)高、人員密集、設(shè)備眾多，對(duì)防火要求極為嚴(yán)格。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，各種高層建筑、大中型商業(yè)建筑、廠房不斷涌現(xiàn)，對(duì)自動(dòng)消防報(bào)警系統(tǒng)提出了更高更嚴(yán)的要求。電氣工程設(shè)計(jì)、安裝和使用是否正確不僅直接影響 到建筑的消防安全而且也直接關(guān)系到各種消防設(shè)施能否真正發(fā)揮作用。 自動(dòng)報(bào)警器的產(chǎn)生 火災(zāi)報(bào)警控制器是一種能為火災(zāi)探測(cè)器供電、接收、顯示和傳遞火災(zāi)報(bào)警等信號(hào)，并能對(duì)自動(dòng)消防等裝置發(fā)出控制信號(hào)的報(bào)警裝置。在一個(gè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中，火災(zāi)探測(cè)器是系統(tǒng)的 “ 感覺(jué)器官 ” ，隨時(shí)監(jiān)視著周圍環(huán)境的情況；而火災(zāi)報(bào)警控制器，則是該系統(tǒng)的 “ 軀體 ”和 “ 大腦 ” ，是系統(tǒng)的核心。當(dāng)火災(zāi)探測(cè)器探測(cè)到火災(zāi)后，能接受火災(zāi)探測(cè)器發(fā)來(lái)的報(bào)警信號(hào)，迅速、正確地進(jìn)行轉(zhuǎn)換和處理，并以聲光報(bào)警形式，指示火災(zāi)發(fā)生的具體部位，以便及時(shí)采取有效的處理措施。 （ 2）光電感煙探測(cè)器。 （ 4）氣體式探測(cè)器。 （ 6）紫外線式探測(cè)器。感煙火災(zāi)探測(cè)器的功能在于：在初燃生煙階段，能自動(dòng)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，以期將火撲滅在未成災(zāi)害之 前。 離子式感煙探測(cè)器是由兩個(gè)內(nèi)含 Am241 放射源的串聯(lián)室、場(chǎng)效應(yīng)管及開(kāi)關(guān)電路組成的。在串聯(lián)兩個(gè)電離室的兩端直接接入 24V 直流電源。 感光探測(cè)器 :光是熱源輻射的結(jié)果 ,所以感光也就是感應(yīng)輻射 ,人體也在不斷的輻射波 ,但是由于本體溫度較低 ,輻射波的波長(zhǎng)一般較大 ,而火災(zāi)的熱源發(fā)出的光較強(qiáng)能被探測(cè)出來(lái) ,據(jù)某些科學(xué)家分析 ,火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候還會(huì)發(fā)出一種獨(dú)特的聲波 ,根據(jù)這種波做出感聲探測(cè)器能有效克服其他探測(cè)器的普遍失誤的情況 . 光電式感煙探測(cè)器由光源、光電元件和電子開(kāi)關(guān)組成。按照光源不同，可分為一 般光電式、激光光電式、紫外光光電式和紅外光光電式等 4 種。 遮光型光電感煙探測(cè)器由一個(gè)光源（燈泡或發(fā)光二極管）和一個(gè)光電元件對(duì)應(yīng)裝在小暗室內(nèi)構(gòu)成。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生有煙霧進(jìn)入探測(cè)器，使光的傳播特性改變，光強(qiáng)明顯減弱，電路正常狀態(tài)被破壞，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。光電元件設(shè)置在多孔 的小暗室里。而發(fā)生火災(zāi)時(shí)，有煙霧進(jìn)入探測(cè)器，光通過(guò)煙霧粒子的反射或散射到達(dá)光電元件上，則光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路放大后，驅(qū)動(dòng)自動(dòng)報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)。由激光發(fā)射機(jī)（包括脈沖電源和激光發(fā)生器）和激光接收器（包括光電接收器、脈沖放大及報(bào)警）組成。在無(wú)煙情況下，脈沖激光束射到光電接收器上，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，報(bào)警器不發(fā)出報(bào)警。在種類繁多的激光光源中，半導(dǎo)體激光器由于具有所需激發(fā)電壓低、效率高、脈沖功率大、器件體積小、耐震、壽命長(zhǎng)和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而受到重視。它們具有靈敏度高、性能穩(wěn)定、可靠、探測(cè)方位準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，因而得到普遍重視，并成為目前火災(zāi)探測(cè)器的重要設(shè)備和發(fā)展方向。 （ 2） 感溫火災(zāi)探 測(cè)器 感溫探測(cè)器 :對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè) ,一旦發(fā)現(xiàn)溫度較高的能量源 ,便會(huì)對(duì)其進(jìn)行分析 ,如果和火災(zāi)本身溫度變化趨勢(shì)相似則被當(dāng)作火災(zāi)處理 . 感溫探測(cè)器按結(jié)構(gòu)原理不同有雙金屬片型、膜盒型、熱敏電子元件型等三種。 板組成一個(gè)氣室，室內(nèi)空氣只能通過(guò)氣塞螺釘?shù)男】着c大氣相通。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，溫升速率急劇增加，氣室內(nèi)的氣壓增大，波紋板向上鼓起，推動(dòng)彈性接觸片，接通電接點(diǎn)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)外界溫度變化緩慢時(shí)，兩個(gè)熱敏電阻的阻值隨溫度變化基本相接近，開(kāi)關(guān)電路不動(dòng)作。 （二）、設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的 總體架構(gòu) 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)是建筑物防火綜合監(jiān)控系統(tǒng)，由火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)組成。 本論文的火災(zāi)報(bào)警器主要由以下幾項(xiàng)組成 1 煙霧檢測(cè)報(bào)警器 2 信號(hào)采集及前置放大電路 3 聲音報(bào)警電路 4 數(shù)碼管顯示電路 5 狀態(tài)指示燈及控制鍵電路 報(bào)警器 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如 1 所示，系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，配合外圍電路共同完成信號(hào)采集、濃度顯示、時(shí)間顯示、狀態(tài)顯示、聲音及閃爍報(bào)警、按鍵輸入等功能。 第 三 章、 煙霧檢測(cè) 報(bào)警器 整體 設(shè)計(jì) 硬件組成 本論文中的煙霧檢測(cè)報(bào)警器以 STC12C5410AD 單片機(jī)為控制核心，采用 MQ2型電阻式半導(dǎo)體傳感器采集煙霧信息。另外由于煙霧傳感器需要在加熱狀態(tài)下工作，溫度越高，反應(yīng)越快，響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間就越快。為了保證其可靠性，在輸出 5V 的電壓的同時(shí)，進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)。 當(dāng)然幾種狀態(tài)的報(bào)警信號(hào)是各不相同的。它一方面要接收來(lái)自傳感器送來(lái)的煙霧濃度對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)和故障檢測(cè)信號(hào)，另一方面要對(duì)兩種信號(hào)分別進(jìn)行處理，控制后續(xù)電路進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作；與此同時(shí)查詢是否有鍵按下的請(qǐng)求 [7]。 信號(hào)采集及前置放大電路 傳感器輸出信號(hào)一般比較微弱，需要經(jīng)過(guò)前置電路對(duì)其進(jìn)行放大、濾波、電平調(diào)整，滿足單片機(jī)對(duì)輸入信號(hào)的要求。由于系統(tǒng)采用的是單極性供電，所以采用同相比例放大電路，可以減少硬件開(kāi)銷。 LM324 是單片高增益四運(yùn)算放大器，可在較寬電壓范圍內(nèi)的單電源或雙電源下工作，其電源電流很小且與電源電壓無(wú)關(guān)，四個(gè)運(yùn)放一致性好；其輸入偏流電阻是溫度補(bǔ)償?shù)?，也不需外接頻率補(bǔ)償，可做到輸出電平與數(shù)字電路兼容。報(bào)警裝置采用無(wú)源壓電式 KM3712x 型蜂鳴器，較一般的蜂鳴器體積大，聲音響亮。本報(bào)警器采用單片機(jī) STC12C5410AD 的 PWM功 能，如果煙霧濃度達(dá)到報(bào)警限，單片 機(jī)控制 (PWM)口輸出占空比一定的脈沖，報(bào)警時(shí)蜂鳴器會(huì)發(fā)出如警車警笛的聲音。 狀態(tài)指示燈及控制鍵電路 狀態(tài)指示燈及控制鍵電路圖如圖 圖 6 所示。綠燈常亮表示正常狀態(tài)，環(huán)境中可燃煙霧濃度極低。紅燈閃亮表示環(huán)境中可 燃煙霧濃度超過(guò)報(bào)警限值，提醒用戶盡快作相應(yīng)安全措施。若過(guò)一點(diǎn)時(shí)間濃度仍超出報(bào)警限，報(bào)警器會(huì)再次鳴叫提醒用戶。 主程序設(shè)計(jì)及流程圖 主程序流程圖如圖 7 所示。程序初始化結(jié)束后，系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)。 STC12C5410AD 單片機(jī)對(duì)傳感器檢測(cè)的煙霧濃度信號(hào)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn) 換、平均值法濾波、線性化處理后，將濃度值與報(bào)警限設(shè)定值相比較，判斷是否報(bào)警。主程 序還包括狀態(tài)指示燈及按鍵功能設(shè)置，中斷子程序等，使報(bào)警器功能更加完善。為防止誤報(bào)，在程序設(shè)計(jì)上，對(duì)煙霧濃度進(jìn)行快速重復(fù)檢測(cè)和延時(shí)報(bào)警，以區(qū)別出是管道中煙霧的泄漏，還是由于暫短打開(kāi)閥門(mén)產(chǎn)生的可燃煙霧的微量散失，防止誤報(bào) [9]。 控制按鍵設(shè)計(jì)子程序及流程圖 本報(bào)警器設(shè)計(jì)附加一個(gè)按鍵，功能分別為：確定 (消音 )。 參考文獻(xiàn) ： [1] 孫育才， MCS51 系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用，第 4 版，東南大學(xué)出版社， 2020 [2] 王慶， Protel 99 SEamp?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的保護(hù)對(duì)象是建筑物或建筑物的一部分。在設(shè)計(jì)中應(yīng)仔細(xì)研究這些情況，根據(jù)不同的情況選擇不同的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)：保護(hù)對(duì)象規(guī)模不大，重要程度不高，可選用區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)區(qū)域報(bào)警控制器垂直方向警戒各樓層探測(cè)區(qū)域時(shí)，應(yīng)在每個(gè)樓層的各樓梯口明顯部位裝設(shè)識(shí)別樓層的燈光顯示裝置，以便發(fā)生火警時(shí)（特別是夜間火災(zāi)），能及 時(shí)找到火警區(qū)域，并迅速采取相應(yīng)措施；保護(hù)對(duì)象規(guī)