基于單片機的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)-閱讀頁
2025-06-25 16:43本頁面
【正文】 減少電路模塊間由于阻抗引起的干擾。高輸入阻抗就可以減少放大電路對前端電路的影響，同時低輸出阻抗也可以提高自身的抗干擾性，這顯然有利于電路中其他模塊的設(shè) 計。它利用滑動變阻器產(chǎn)生一個參考電壓 Vref，再利用電壓跟隨器把電壓輸入到運算放大電路的電壓參考 端。而電壓 跟隨器的作用就如上面介紹的，它只是用來匹配阻抗用的，防止 R3 和 R4 對 滑動變阻器輸出電壓的影響。報警裝置采用無源壓電式 KM3712x 型蜂鳴器[26]，較一般的蜂鳴器體積大，聲音響亮，適用于家用煤氣報警 器的報警聲音源 。本報警器采用單片機 STC12C5410AD 的 PWM功 能，如果煙霧濃度達到報警限，單片機控制 (PWM)口輸出占空比一定 的脈沖，報警時蜂鳴器會發(fā)出如警車警笛的聲音。顯示濃度級別，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 模塊工作電壓： ~ 工作電流： 80ma,每段 10ma 字高： 環(huán)境相對濕度： 85％ 視角： 6:00 工作溫度： 10~+50176。 C 接口方式： 8 線并行接口 圖 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 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 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 過報警限值，提醒用戶盡快作相應(yīng)安 全措施。若過一點時間濃度仍超出報警限，報警器會再次鳴叫提醒用戶 。當(dāng)傳感器正常連接時，電阻和傳感器分壓，此時電阻兩端有微弱的電壓，單片機可以通過 (AD)口檢測到； 如果傳感器電源連接不正常， 則會產(chǎn)生斷路，檢測到電阻兩端電壓為 0。 當(dāng)報警器自診斷發(fā)現(xiàn)傳感器連接不正常，就會發(fā)出長鳴聲音警報，并 伴隨黃燈閃爍，提醒用戶及時排除傳感器連接問題。 主程序設(shè)計及流程圖 主程序流程圖如圖 所示。程序初始化結(jié)束后，系統(tǒng)進入監(jiān)控狀態(tài)。 STC12C5410AD單片機對傳感器檢測的煙霧濃度信號進行 A/D轉(zhuǎn) 換、平均值法濾波、線性化處理后，將濃度值與報警限設(shè)定值相比較，判斷是否報警。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，使報警器功能更加完善，給用戶帶來便利。給傳感器預(yù)熱后，程序開始執(zhí)行 初始化子程序，這部分實現(xiàn)的功能包括各種 I/O 口輸入輸出狀態(tài)的設(shè)定、 寄存器初始化、中斷使能等。然后設(shè)置定時器 0，選擇方式 1。接下來定時器 0中斷允許位置 1，打開定時器 0，關(guān)閉蜂鳴器，開啟綠燈，設(shè)置報警限初值。但是標(biāo)定時輸出曲線往往不是一條理想的直線，所以要對標(biāo)定曲線進行線性化處理，用一條擬合直線近似代替輸出曲線，線性化是智能儀表的典型功能之一。 火災(zāi)自動報警系統(tǒng) 10 圖 主程序流程圖 圖 火災(zāi)自動報警系統(tǒng) 11 本論文報警器使用的 MQ2 型傳感器的電阻是隨著煙霧濃的升高而降低的，因此輸入單片機的電壓也是隨之降低的。 在誤差許可范圍內(nèi)，根據(jù)標(biāo)定曲線形狀，以及單片機處理能力，把曲線分 成若干小段，對每小段分別線性化。 根據(jù)公式 41 設(shè)計分段插值法線性化程序流程圖如圖 所示。為防止誤 報，在程序設(shè)計上，對煙霧濃度進行快速重復(fù)檢測和延時報警，以區(qū)別出 是管道中煙霧的泄漏，還是由于暫短打開閥門產(chǎn)生的可燃煙霧的微 量散失，防止誤報。 圖 火災(zāi)自動報警系統(tǒng) 13 結(jié)束語 本論文設(shè)計的煙霧報警器由煙霧信號采集電路與單片機控制電路兩大部分構(gòu)成。該傳感器是對以烷類煙霧為主的多種煙霧有良好敏感特性的廣譜型半導(dǎo)體敏感器件。 在設(shè)計中遇到許多困難，仍有一些無法解決，例如，在煙霧傳感器對煙霧濃度采樣時，可能會遇到尖脈沖干擾的現(xiàn)象。具體探測器的安裝問題需實地測量才能確定
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