基于單片機的家庭防火報警器設(shè)計與實現(xiàn)

基于單片機的家庭防火報警器設(shè)計與實現(xiàn)摘要：設(shè)計了一種基于單片機的家庭防火報警器。該設(shè)計利用STC89C52單片機為核心器件，通過溫度傳感器DS18B20和煙霧傳感器MQ-2將采集到的報警信號A/D轉(zhuǎn)換送入單片機，假設(shè)到達報警上限值，蜂鳴器可實現(xiàn)自動報警?？蓪崿F(xiàn)報警限值的設(shè)定，按鍵掃描滿足條件后可以進入報警限值子程序，通過加減按鍵進行調(diào)節(jié)。該設(shè)計可應(yīng)用于家庭等小型場所，可更改報警限值更加靈活，可應(yīng)用于更多場合。關(guān)鍵詞：STC89C52單片機，溫度傳感器DS18B20，煙霧傳感器MQ-2Abstract:Afamilyoffirealambasedonsinglechipmicrocontrollerwasdesignedinthisdissertation.ThisdesignusesSTC89C52microcontrollerasthecoredevice,throughthetemperaturesensorDS18B20andsmokesensorMQ-2tocollectthealarmsignalA/Dconversionintothemicrocontroller.Ifitachievesthealarmlimitvalue,thebuzzerwillalarmautomatically.Thiscanrealizethealarmlimitvaluesettinganditsbuttonsscanningconditionscanenterthealarmlimitsubroutine,adjustedbyplusorminuskey.Thisdesigncanbeusedinsmallplacessuchasfamilies,andcanchangethealarmlimitvaluemoreflexible,andcanbeappliedtomoreoccasions.Keywords:STC89C52singlechipDS18B20,temperaturesensor,smokesensorMQ-2目錄1前言12總體方案設(shè)計22.1系統(tǒng)設(shè)計要求22.2系統(tǒng)方案論證2方案一2方案二32.3系統(tǒng)方案比擬與選擇33單元模塊設(shè)計43.1單元模塊功能介紹及電路設(shè)計43.1.1單片機電路設(shè)計43.1.2煙霧檢測AD采集電路模塊設(shè)計53.1.3數(shù)碼管顯示模塊設(shè)計63.1.4聲音報警電路模塊設(shè)計73.1.5按鍵控制電路設(shè)計73.1.6電源電路模塊設(shè)計83.1.7溫度檢測電路模塊設(shè)計93.2特殊器件的介紹93.2.152單片機93.2.2DS18B20傳感器113.2.3MQ-2煙霧傳感器133.2.4ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換144軟件設(shè)計164.1軟件設(shè)計介紹164.2主要軟件設(shè)計流程框圖及說明165系統(tǒng)調(diào)試205.1軟件調(diào)試與仿真205.2硬件制作與調(diào)試235.3測試結(jié)果分析266結(jié)論287總結(jié)與體會298謝辭309參考文獻31附錄1電路原理圖32附錄2元器件清單33附錄3程序34附錄4外文資料翻譯491前言社會在開展，人類在進步。現(xiàn)在大家的平安防范意識也在逐步提高，火災(zāi)發(fā)生的幾率也越來越高。所以一種家用的防火報警系統(tǒng)能夠滿足人們的需求，保護家庭的平安?，F(xiàn)在大型場所和工業(yè)場所都安裝了先進的防火報警系統(tǒng)，但是價格很貴，普通老百姓很難消費得起。所以研究一種實用廉價的家庭防火報警系統(tǒng)很有必要。翻開電腦，經(jīng)常能在新聞里看見發(fā)生火災(zāi)了，造成了多少傷亡，這種以外事情的發(fā)生是我們能夠防止的。我想，如果我們能夠在火災(zāi)發(fā)生之前就能夠提前預(yù)警，那么可以拯救多少生命，減小多少損失。雖然煙霧報警器在很多地方都投入使用，但是就我所了解或認識的家庭，還沒有安裝過這種防火災(zāi)報警器，甚至都沒有聽說過。所以我決定設(shè)計一種價格廉價的，操作簡單的煙霧報警器，希望能夠解決這種現(xiàn)狀。人們也應(yīng)該提高自己的防火意識，盡量不要讓火災(zāi)發(fā)生。未來的煙霧報警器開展方向是智能化的，“72%的火災(zāi)死亡跟煙霧報警器失靈、電力耗盡有關(guān)。〞這是谷歌公司工作人員Fadell說的。谷歌收購的NEST公司生產(chǎn)的煙霧報警器就是未來的開展方向，智能化的設(shè)計，可以接入家里的Wifi，你可以隨時隨地通過等發(fā)現(xiàn)火災(zāi)險情。這類的智能報警器價格高達129美元，普通家庭不會購置。所以我設(shè)計的實用廉價的家用型火災(zāi)報警器就有存在的必要了。2總體方案設(shè)計這個系統(tǒng)的設(shè)計目地是能夠檢測環(huán)境中的煙霧濃度以及溫度等級,并且能夠自動聲音報警。該報警系統(tǒng)的組成局部會在后面的文章中一一介紹。該系統(tǒng)主要是針對家庭或小型場所而設(shè)計的煙霧報警器。報警器采用的工作方式是延時報警，以STC89C52單片機為核心器件，選用MQ-2半導(dǎo)體煙霧傳感器采集煙霧濃度的等級，和其他電路構(gòu)成煙霧報警系統(tǒng)。2.1系統(tǒng)設(shè)計要求以單片機作為中央處理器，對硬件電路進行設(shè)計和修改，完善其功能。硬件局部主要完成數(shù)據(jù)收集、聲音報警、狀態(tài)指示燈、數(shù)碼管顯示等局部。軟件是整個系統(tǒng)的靈魂,通過程序來實現(xiàn)對硬件的控制，到達系統(tǒng)的目的要求，完成主程序和子程序的編寫。通過軟硬件的調(diào)試最終完成一個可運行的煙霧報警系統(tǒng)的設(shè)計。2.2系統(tǒng)方案論證根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求，現(xiàn)提出兩種系統(tǒng)方案。方案一方案一用C52單片機為關(guān)鍵器件。用MQ-2對煙霧濃度等級進行數(shù)據(jù)采集，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入單片機。添加了按鍵控制和電源開關(guān)，通過按鍵控制可以對報警上限值進行設(shè)置，電源開關(guān)附有一個指示燈可以指示報警器是否上電正常。輸出選用數(shù)碼管顯示，蜂鳴器報警。其結(jié)構(gòu)框圖如下列圖2.1所示。圖2.1方案一結(jié)構(gòu)框圖方案二方案二用STC12C5410AD單片機作為主控單元，選用NIS-07離子煙霧傳感器進行煙霧濃度等級的數(shù)據(jù)采集，直流電源供電。輸出選用LCD液晶屏顯示，蜂鳴器報警。如圖2.2所示是方案二的結(jié)構(gòu)框圖。圖2.2方案二結(jié)構(gòu)框圖2.3系統(tǒng)方案比擬與選擇方案一選用STC89C52單片機，由于我們上課學(xué)習(xí)的51系列單片機與它完全兼容，對于它各個端口的應(yīng)用也會更加熟悉，幾塊錢的價格也廉價。它的性能好，性價比高，在能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)功能的情況下，是理想的單片機選型。方案二的STC12C5410AD單片機性能比52單片機稍微好一點，但是價格也要貴一些，因為所學(xué)的知識有限，對其也不夠了解。MQ-2傳感器是氣敏型的煙霧傳感器，對于該家用報警器的設(shè)計是比擬好的選擇，主要檢測天然氣，液化氣等可燃氣體。NIS-07離子煙霧傳感器性能優(yōu)于氣敏性煙霧傳感器，適用于大型場所或工業(yè)現(xiàn)場。因為測試數(shù)據(jù)只有煙霧濃度等級和溫度，所以不需要用液晶屏顯示，數(shù)碼管就可以很簡單很直觀的將數(shù)據(jù)信息反映出來。另外方案一添加了電源開關(guān)和按鍵設(shè)置等功能，相比于方案二更加完善了系統(tǒng)的功能。可以改變報警上限值就可以應(yīng)用于不同的場所，使用起來也比擬靈活。綜上所述，我們采用方案一來進行設(shè)計。3單元模塊設(shè)計單元模塊的局部主要就是以STC89C52單片機的最小系統(tǒng)作為核心，控制外圍電路，然后通過特定的I/O口來添加各種功能模塊，實現(xiàn)家庭防火報警系統(tǒng)的核心功能。3.1單元模塊功能介紹及電路設(shè)計單元模塊設(shè)計分別對個模塊的電路原理進行介紹，下面依次給出詳細說明。單片機電路設(shè)計單片機的最小系統(tǒng)電路圖如下列圖3.1所示。圖3.1單片機的最小系統(tǒng)如上圖3.1所示，單片機最小系統(tǒng)有單片機、復(fù)位電路、時鐘電路構(gòu)成。STC89C52單片機的工作電壓范圍為4V—5.5V，通常由外界直接給出5V直流電源，單片機管腳的40腳接正極5V，單片機管腳的20腳VSS接電源地端。復(fù)位電路目的是回到單片機初始工作狀態(tài)。，在程序跑飛可以回到程序最前面，重新運行。單片機最小系統(tǒng)中復(fù)位電路如下列圖3.2所示。圖3.2復(fù)位電路原理圖時鐘電路是單片機不可缺少的局部，由兩個22pf的電容和晶振組成。由一個時鐘脈沖作為標(biāo)準(zhǔn)。一共有12個振蕩周期，石英晶體的一個振蕩周期1/12us，頻率為12MHz。單片機最小系統(tǒng)中時鐘電路如下列圖所示：圖3.3時鐘電路原理圖在上圖3.3中，Y1表示為11.0592MHz的晶振，一般來說，理論上12MHz的晶振最能提高整個系統(tǒng)的性能。電容器主要是為了是穩(wěn)定振蕩頻率，電容值應(yīng)選擇22pF。通過內(nèi)部振蕩這種方式所得到的時鐘信號穩(wěn)定性高。煙霧檢測AD采集電路模塊設(shè)計煙霧信號AD采集電路原理圖如下列圖3.4所示。圖3.4信號采集AD轉(zhuǎn)換電路原理圖信號采集模塊的電路圖如圖3.4所示，主要是由MQ-2對外界環(huán)境中的。在上圖中將采集到的信號數(shù)據(jù)送入ADC0832進行AD轉(zhuǎn)換。數(shù)碼管顯示模塊設(shè)計數(shù)碼管顯示模塊電路如圖3.5所示。圖3.5數(shù)碼管顯示電路圖如上圖3.5所示，三極管起到電流放大，開關(guān)控制的作用驅(qū)動電流，由于數(shù)碼管是多段發(fā)光二極管組成，數(shù)碼管被電流通過后需要很大的電流才可以更亮，為了看的可以更亮些那么就需要借助三極管的電流放大原理來工作，否那么由于電流分流太大而使得數(shù)碼管總亮度降低，變暗。通過一組電阻把顯示管與單片機P1口相連，防止了因電流太大損壞芯片或顯示管。聲音報警電路模塊設(shè)計聲音報警電路模塊原理圖如圖3.6所示。圖3.6聲音報警模塊原理圖如上圖3.6所示，此模塊主要通過三極管基極串聯(lián)一個電阻然后連接到單片機P3.6端口控制蜂鳴器，檢測信號通過單片機內(nèi)部程序控制蜂鳴器是否報警。按鍵控制電路設(shè)計按鍵電路圖如圖3.7所示。圖3.7按鍵電路按鍵電路如圖3.7所示。將按鍵分別同P2.0、P2.1、P2.2、P2.3相連，按鍵分別是設(shè)置鍵、一個加鍵、一個減鍵、一個緊急報警鍵。按下設(shè)置鍵可以結(jié)合加減鍵對溫度或煙霧濃度報警峰值進行設(shè)置，遇到特殊情況，按下緊急報警鍵，蜂鳴器進行報警。電源電路模塊設(shè)計為了方便，采用電池供電，我提出兩種方案：方案一：采用5V蓄電池為系統(tǒng)供電。蓄電池的優(yōu)點是電流驅(qū)動能力強，電壓穩(wěn)定，但是蓄電池體積大，不適用于該報警器，為了方便安裝和攜帶故放棄了該方案。方案二：采用干電池供電，干電池性能雖然沒有蓄電池好，但是足夠提供單片機傳感器工作所需的的電壓，體積小，方便安裝，而且電池容易更換。綜上所述，采用方案二。電源接口電路如圖3.8所示：圖3.8電源接口電路原理圖如上圖3.8所示，圖中P1為電池接口，即電池盒。SW1為電源開關(guān)，控制整個系統(tǒng)的供電。D1為電源指示燈，是系統(tǒng)是否正常上電的標(biāo)志。溫度檢測電路模塊設(shè)計DS18B20溫度傳感器接口電路如圖3.9所示：圖3.9溫度傳感器接口電路原理圖溫度傳感器3腳接電源，1腳接地，2腳作為信號線。用一個上拉電阻和單片機的P3.5口單線總線相連，保證有效時鐘周期內(nèi)有足夠的電流供應(yīng)。3.2特殊器件的介紹這里介紹的特殊器件主要是指在各個模塊中用到的主要器件。3.2.152單片機1、單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機的片內(nèi)結(jié)構(gòu)如圖3.10所示。圖3.10STC89C52單片機片內(nèi)結(jié)構(gòu)主控制器采用STC89C52單片機作為CPU，STC89C52單片機就是51&52系列單片機，就和AT89C51差不多，沒有什么大的區(qū)別，可以直接替換，只是內(nèi)部多了一個EEPROM空間，可以串口下載程序，指令執(zhí)行速度快一倍。課堂上我們學(xué)習(xí)的是8051單片機，這里完全一樣，指令和端口完全兼容，所以能夠很快上手。它的高性能可以滿足設(shè)計的需求。小巧靈活、本錢低、易于產(chǎn)品化的特點讓它能很方便的安裝在各種設(shè)備上，在惡劣環(huán)境下也能正常工作。STC89C52單片機的管腳圖如下：圖3.11STC89C52管腳示意圖如圖3.11所示，40個引腳按照其功能類別將它們分成三類：電源和時鐘引腳VCC、VSS、XTAL1、XTAL2；編程控制引腳RST、、、；I/O口引腳P0、P1、P2、P3。四個端口都可以作為I/O口使用，另外不同的是P2口還可以用于為系統(tǒng)提供高八位地址。P3口還可以按照定義完成第二功能。如表3.1所示是P3口第二功能表。表3.1P3端口的第二功能引腳號第二功能P3.0RXD〔串行輸入〕P3.1TXD〔串行輸出〕P3.2INT0〔外部中斷0〕P3.3INT1〔外部中斷1〕P3.4T0〔定時器0外部輸入〕P3.5T1〔定時器1外部輸入〕P3.6WR〔外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通〕P3.7RD〔外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通〕DS18B20傳感器該傳感器是智能化的集成溫度傳感器，讀數(shù)方便，存儲93.75ms和750ms內(nèi)的9位和12位數(shù)字量。溫度變換功率來自數(shù)據(jù)總線，總線可直接向傳感器供電。所以DS18B20使系統(tǒng)更加簡單，可靠性更高DS18B20采用3腳PR35封裝或8腳SOIC封裝。內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3.12所示：圖3.12DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖DS18B20內(nèi)部有64位ROM單線接口、傳感器、觸發(fā)器和存放器，還有一個8位發(fā)生器CRC。DS18B20管腳排列如圖3.13所示：圖3.13DS18B20的管腳排列圖DS18B20溫度傳感器數(shù)據(jù)分辨率和轉(zhuǎn)換時間如表3.2所示：R1R0分辨率溫度最大轉(zhuǎn)換時間/ms00993.750110187.51011275.001112750.00表3.2數(shù)據(jù)分辨率和轉(zhuǎn)換時間DS18B20溫度傳感器局部溫度轉(zhuǎn)換值如表3.3所示：溫度輸入〔2進制〕輸出〔16進制〕+125℃000001111101000007D0H+85℃00000101010100000550H+25.0625℃00000001100100010191H+10.125℃000000001010001000A2H+0.5℃00000000000010000008H0℃00000000000000000000H-0.5℃1111111111111000FFF8H-10.125℃1111111101011110FF5EH-25.0625℃1111111101011110EE6FH-55℃1110111001101111FE90H表3.3DS18B20局部溫度轉(zhuǎn)換值MQ-2煙霧傳感器MQ-2是氣敏性傳感器，屬于外表離子式N型半導(dǎo)體。當(dāng)處于200~300°C溫度時，二氧化錫吸附空氣中的氧，形成氧的負離子吸附，使半導(dǎo)體中的電子密度減少，從而使其電阻值增加。當(dāng)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(dǎo)率的變化。利用這一點就可以獲得這種煙霧存在的信息。當(dāng)有煙霧時。可燃煙霧吸附在半導(dǎo)體外表，釋放電子，使得半導(dǎo)體電子增加，電阻下降。當(dāng)空氣中沒有煙霧時，二氧化錫半導(dǎo)體又會自動恢復(fù)氧的負離子吸附，使電阻值升高到初始狀態(tài)。通過電阻值的變化來反映煙霧濃度。這就是MQ-2型燃性煙霧傳感器檢測可燃煙霧的根本原理。如圖3.14所示是MQ-2煙霧傳感器的結(jié)構(gòu)圖和外觀圖：圖3.14MQ-2煙霧傳感器結(jié)構(gòu)圖和外觀圖MQ-2的技術(shù)指標(biāo)如表3.4所示：加熱電壓〔Vh〕AC或DC5±0.2V回路電壓〔Vc〕最大DC24V負載電陰〔Rl〕2KΩ清潔空氣中電阻〔Ra〕≤2000KΩ靈敏度〔S=Ra/Rdg〕≥4(在1000ppmC4H10中)響應(yīng)時間(trec)≤10S恢復(fù)時間(trec)≤30S元件功耗≤0.7W檢測范圍50—10000ppm使用壽命2年表3.4MQ-2的技術(shù)指標(biāo)MQ-2具有靈敏度特性、初期穩(wěn)定特性、加熱特性。其特性參數(shù)是：回路電壓：(Vc)5~24V，取樣電阻：(RL)0.1~20K，加熱電壓：(VH)5±0.2V，加熱功率：(P)約750mW，靈敏度：以甲烷為例R0(air)/RS(0.1%CH4)＞5，響應(yīng)時間：Tres＜10秒，恢復(fù)時間：Trec＜30秒。煙霧濃度與送入單片機的電壓值對應(yīng)數(shù)據(jù)如表3.5所示：表3.5煙霧濃度與送入單片機電壓對應(yīng)值濃度等級電壓〔V〕03.7013.6523.6033.4843.3052.9862.6172.2281.8091.02MQ-2傳感器對液化氣，天然氣等厭惡有很高的靈敏度，所以很適合家庭防火報警系統(tǒng)。具有較好的穩(wěn)定性，可以長期使用，較強的抗干擾性可準(zhǔn)確排除非可燃煙霧的干擾信息。需要注意的是MQ-2煙霧傳感器是氣敏元件，內(nèi)阻很小，通電后要經(jīng)過一段時間才能穩(wěn)定工作，所以需要預(yù)熱幾分鐘在開始使用，以免造成誤差誤報。3.2.4ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC0832是一種模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。它具有小巧應(yīng)用靈活的特點，價格廉價，適用于各類單片機，所以是一種很常見的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它的參數(shù)指標(biāo)是：輸入輸出電平與三極管和場效應(yīng)管兼容，電源輸入電壓在0~5V之間，工作頻率為250KHz，轉(zhuǎn)換時間為32μS。ADC0832的引腳圖如圖3.15所示：圖3.15ADC0832引腳圖其中CS為片選使能口，低電平有效；CH0、CH1為輸入通道；DI為數(shù)據(jù)信號輸入，DO為數(shù)據(jù)信號輸出；CLK為時鐘輸入； Vcc和GND為電源和地端。4軟件設(shè)計4.1軟件設(shè)計介紹軟件編程用的是軟件keiluvision4，可應(yīng)用于各種單片機的程序編寫和下載。keiluvision4具有豐富的庫函數(shù)和調(diào)試工具。用這個軟件編寫程序容易理解并且操作也簡單，很容易上手。C語言的程序編寫也比其它的語言更為詳細，相比于匯編語言表現(xiàn)為更易理解，通俗易懂。如圖4.1所示是軟件開發(fā)界面：圖4.1keiluvision4開發(fā)界面圖4.2主要軟件設(shè)計流程框圖及說明軟件設(shè)計主要可以分為三個局部，分別是主程序、定時程序和按鍵處理程序。主程序流程圖如圖4.2所示：圖4.2主程序流程圖首先要給傳感器預(yù)熱，使其能恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，然后進行按鍵掃描，假設(shè)有按下設(shè)置鍵，那么進入報警限值子程序，假設(shè)沒有那么開始信號數(shù)據(jù)的采集。通過單片機內(nèi)部程序判斷是否報警，程序編寫的過程中還要注意很多小細節(jié)例如：在讀取溫度的時候如果中斷的太頻繁了，就應(yīng)該把中斷給關(guān)了，否那么會影響到18b20的時序。定時器0程序流程圖如下：圖4.3定時器定時程序流程圖該段程序用于數(shù)碼管的顯示，每隔2ms掃描一次，實時顯示溫度和煙霧濃度數(shù)據(jù)。經(jīng)過測試能夠很好的完成數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)的功能。按鍵控制程序流程圖如圖4.4所示：圖4.4按鍵控制子程序流程圖在整個報警系統(tǒng)工作中，采集到的信息經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后，將數(shù)據(jù)送入單片機，假設(shè)到達了報警限值，那么開啟蜂鳴器。主程序還包括LED八段式數(shù)碼管濃度字符顯示功能、緊急報警按鈕程序、上限值設(shè)定功能等，讓系統(tǒng)功能更加齊全，方便我們的使用。模塊化編程極大的減小了編寫程序的工程量。5系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試分為軟件調(diào)試和硬件調(diào)試兩個局部。軟件調(diào)試完后用protues進行仿真，得到預(yù)期結(jié)果后后續(xù)在進行實物的制作。5.1軟件調(diào)試與仿真用軟件keiluvision4編寫程序，按照主程序流程圖進行編程。將子程序模塊化編寫好，正確的調(diào)用。不斷的調(diào)試運行，修改程序。最終得到的程序應(yīng)滿足系統(tǒng)所需要的功能。用軟件protues仿真，先將所有元器件布局好，按照總電路圖用標(biāo)號連接，如圖5.1所示是protues仿真界面圖。圖5.1元器件布局圖應(yīng)該注意的是由于沒有傳感器，這里我們用滑動變阻器當(dāng)作煙霧傳感器進行仿真，通過電阻的變化反響煙霧濃度等級。內(nèi)置報警上限值是溫度高于50度或者煙霧濃度等級大于5，報警器報警。如圖5.2所示，通過手動調(diào)節(jié)溫度實現(xiàn)報警仿真。圖5.2溫度傳感器報警圖如圖5.2所示，數(shù)碼管左邊顯示的是煙霧濃度等級，右邊顯示的是溫度值，溫度上升到52度，到達了報警限值50度，此時蜂鳴器報警。煙霧濃度等級為7，超過了上限值，蜂鳴器報警。如圖5.3所示是煙霧濃度仿真圖。圖5.3煙霧濃度報警圖通過按鍵可以改變報警上限值，如圖5.4所示：圖5.4緊急報警上限值設(shè)置仿真圖仿真局部能夠?qū)崿F(xiàn)煙霧報警器的功能要求。軟件調(diào)試比擬成功，接下來可以開始進行硬件的焊接與調(diào)試。5.2硬件制作與調(diào)試首先按照元器件清單將元器件檢查，看是否有損壞元件。然后將其焊接在萬用板上。如圖5.5所示，是元器件實物布局圖。圖5.5元器件實物布局圖將元器件焊接好，運用實踐課上老師交給我們的焊接方法認真細心的焊，如圖5.6所示是焊好的實物圖。圖5.6元器件實物焊接圖最后用導(dǎo)線按照原理圖進行連接的到如圖5.7所示的導(dǎo)線連接圖。圖5.7導(dǎo)線連接實物圖通過反復(fù)的硬件調(diào)試最終完成了實物的制作，如圖5.8所示是得到的成品圖。圖5.8基于單片機的家庭防火報警系統(tǒng)成品圖這里我們用打火機的氣體作為煙霧源進行測試，這里煙霧濃度上限制設(shè)定為5。如圖5.9所示，當(dāng)煙霧濃度到達設(shè)定的報警上限值，蜂鳴器發(fā)出報警聲音。煙霧濃度等級到達上限值蜂鳴器報警煙霧濃度等級到達上限值蜂鳴器報警圖5.9煙霧濃度等級到達報警值蜂鳴器報警在實物的制作過程中應(yīng)注意以下幾點：第一，因為該系統(tǒng)是用的萬用板手工焊接。所以我們要仔細耐心的進行焊接，焊接完成后要檢查它是否有虛焊、是否有毛剌等。第二，用萬用表按照原理圖進行分析，檢查焊接過程中可能出現(xiàn)錯誤的地方，看通過的電壓電流是否滿足設(shè)計的規(guī)定需求，一定要確保沒有短路的情況出現(xiàn)，以免燒壞器件。第三，上電檢查。上電前先看一下供應(yīng)電源是否是要求電壓值，低端電壓要調(diào)節(jié)到零，或者接近零。第四，程序下載。將程序下載進單片機中對其功能進行一一驗證。由于在萬用板上沒有設(shè)計程序下載口，所以程序下載是在學(xué)校實驗室的實驗板上進行。該芯片程序已經(jīng)燒寫完成。5.3測試結(jié)果分析通過不斷的調(diào)試修改，最終得到的報警器成品能夠?qū)崿F(xiàn)煙霧濃度和溫度的檢測，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換通過單片機編寫程序進行控制。最終在數(shù)碼管上顯示出煙霧濃度等級和溫度值。假設(shè)溫度或煙霧濃度等級到達上限值，蜂鳴器進行自動報警。我認為這個系統(tǒng)還有改良的地方。比方真正應(yīng)用到現(xiàn)場的時候，為了防止報警器因溫度過高器件受到干擾而影響到蜂鳴器的報警，我們應(yīng)該在該報警器外部添加一個防火防潮材料的外殼，只需要將MQ-2傳感器和DS18B20溫度傳感器露出來與外界接觸。另外，假設(shè)家庭條件允許，我們可以多參加一個輸出控制外圍的噴水閥，在報警器報警的同時可以翻開噴水閥減小火勢，這樣可以減少火災(zāi)帶來的經(jīng)濟損失。因為選用的器件性價比很高，可靠性也高，所以在能夠滿足設(shè)計需求的情況下，本次設(shè)計方案選擇很成功。6結(jié)論基于單片機的家庭防火報警器是以ATC89C52單片機、MQ-2傳感器為核心器件的報警系統(tǒng)。在加強人們的防火意識上起到了很大的作用。對于很多有小孩的家庭，這種防火災(zāi)報警器的普及應(yīng)用很有必要，大人在外上班的時候也能保證孩子的平安。通過各種方案的比擬，我選出最適合家庭的防火報警的方案進行儀器設(shè)計，并對儀器的整體設(shè)計和各個組成局部進行了詳細的分析和設(shè)計。該系統(tǒng)通過主控制器單片機借助各種傳感器對數(shù)據(jù)進行收集分析處理，控制蜂鳴器報警，到達預(yù)防火災(zāi)和報警的作用。軟件局部的實現(xiàn)是通過Keil編程軟件來實現(xiàn)的，因為沒在實驗室所以編程方面很不熟練，還是通過到圖書館查詢資料以及在網(wǎng)上收集資料最后在同學(xué)和老師的幫助下完成了程序的編寫。仿真采用標(biāo)號連接，方便修改和布局，用滑動變阻器代替煙霧等級進行仿真，DS18B20溫度傳感器也可以直接調(diào)節(jié)溫度實現(xiàn)仿真，到達效果。硬件局部由于仿真已經(jīng)實現(xiàn)了，故實物制作還是比擬容易完成的，注意焊接的時候不出現(xiàn)短接虛焊，因為元器件不是很多，所以萬用板也選得比擬小，元器件布局一定要合理，以便導(dǎo)線的連接。通過后續(xù)的調(diào)試最終得到預(yù)期的結(jié)果，報警系統(tǒng)能夠根據(jù)外界溫度及煙霧濃度等級自動報警。7總結(jié)與體會畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)生涯的最后一站，也是很重要的一局部。最開始選題的時候還猶豫不定，不知道自己能不能完成。到后來一步一步的排版畫圖，寫程序調(diào)程序。最后調(diào)試成成效果出來的時候很有成就感，就覺得自己沒有白努力。通過這次的學(xué)習(xí)過程，我熟悉了很多專業(yè)相關(guān)的軟件，掌握了解決問題的方法。幾個月的畢業(yè)設(shè)計使我學(xué)到了很多東西，很多以前沒有看到過的知識點和不太熟悉的知識又再一次過了一遍頭腦。穩(wěn)固了課堂上學(xué)到的知識，同樣增強了我的動手能力。資料的查找是一個很漫長的工作，需要足夠的耐心，還要仔細的閱讀理解各種文獻。這讓我明白了資料查找在論文編寫過程中的必要性和重要性。一個畢業(yè)設(shè)計就好比一個工程，通過這次的畢業(yè)設(shè)計經(jīng)歷，我熟悉了做工程的流程，掌握了解決問題的方法，提高了自己在學(xué)科方面的見識。這些經(jīng)驗在以后的工作中一定會添光增彩?？傊痪湓挘@次的畢業(yè)設(shè)計算是比擬成功的完成了。8謝辭從定題目到現(xiàn)在也差不多三個月了吧，在這期間我要感謝幫助我的老師同學(xué)和朋友。是他們給了我很多幫助，讓我可以完成這次的畢業(yè)設(shè)計。首先要感謝的是我的導(dǎo)師蔣文波老師，在定題目的時候給了我們很多參考，給我們介紹了很多有關(guān)畢業(yè)設(shè)計的流程和方法，在我有問題的時候，蔣老師也會耐心的給我講解。衷心的感謝蔣老師，讓我又豐富了自己的知識，學(xué)會了遇到問題時的分析思考，找方法解決問題。然后要感謝我的室友鄒鵬和劉家祥，每天很早就叫我起床，然后一起做畢業(yè)設(shè)計。有什么不清楚的地方大家都可以商量解決方法。每當(dāng)我懈怠了，想要放松一下，看見他們都在認真的做畢業(yè)設(shè)計，寫論文，我就也會跟著大家一起繼續(xù)做設(shè)計。感謝臨江苑挨著我們寢室這一群人，名字太多就不寫了，你們懂的，大家都很無私的用自己學(xué)到的知識幫我解決遇到的問題。最后要感謝西華大學(xué)給我這次畢業(yè)設(shè)計的時機，以前的課程設(shè)計只是各種小知識點的應(yīng)用，通過畢業(yè)設(shè)計讓我將學(xué)到的知識融會貫穿，我在以后的工作中一定會好好的利用這次學(xué)習(xí)的經(jīng)驗，爭取更上一層樓。9參考文獻[1]李華.MCS一51系列單片機實用接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社.2002.[2]張毅坤等.單片微型計算機原理及應(yīng)用[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社.2006.[3]潘新民等.微型計算機控制技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社.2023.[4]陳偉.MCS一51系列單片機實用子程序集錦[M].北京：清華大學(xué)出版社.1993.[5]吳佑壽.LabVIEW7實用教程[M].北京：電子工業(yè)出版社.2007.[6]朱明程等.一氧化碳傳感器MGS1100原理及應(yīng)用電子技術(shù)[J].電子技術(shù).1998,121(1):40-43.[7]劉迎春.傳感器原理設(shè)計及應(yīng)用[M].湖南：國防科技大學(xué)出版社.2004[8]趙負圖.數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)[M].北京：北京科學(xué)技術(shù)出社.1987.[9]王假設(shè)鯨.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)入門[M].北京：人民郵電出版社.1984.[10]肖忠祥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//調(diào)用單片機頭文件#defineucharunsignedchar//無符號字符型宏定義 變量范圍0~255#defineuintunsignedint //無符號整型宏定義 變量范圍0~65535#include<intrins.h>#include"eeprom52.h"http://數(shù)碼管段選定義012345 6 7 8 9 ucharcodesmg_du[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90, 0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff}; //斷碼//數(shù)碼管位選定義ucharcodesmg_we[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef};uchardis_smg[8]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8}; sbitCS=P3^2; //CS定義為P3口的第2位腳，連接ADC0832CS腳PCBsbitSCL=P3^3; //SCL定義為P3口的第3位腳，連接ADC0832SCL腳sbitDO=P3^4; //DO定義為P3口的第4位腳，連接ADC0832DO腳sbitdq=P3^5; //18b20IO口的定義sbitbeep=P3^6;//蜂鳴器IO口定義uinttemperature,s_temp;//溫度的變量uchardengji,s_dengji;//煙物等級ucharshoudong;//手動報警鍵bitflag_300ms=1;ucharkey_can; //按鍵值的變量ucharmenu_1;//菜單設(shè)計的變量/***********************1ms延時函數(shù)*****************************/voiddelay_1ms(uintq){ uinti,j; for(i=0;i<q;i++) for(j=0;j<120;j++);}/***********************小延時函數(shù)*****************************/voiddelay_uint(uintq){ while(q--);}/******************把數(shù)據(jù)保存到單片機內(nèi)部eeprom中******************/voidwrite_eeprom(){ SectorErase(0x2000); byte_write(0x2000,s_temp); byte_write(0x2001,s_dengji); byte_write(0x2060,a_a); }/******************把數(shù)據(jù)從單片機內(nèi)部eeprom中讀出來*****************/voidread_eeprom(){ s_temp=byte_read(0x2000); s_dengji=byte_read(0x2001); a_a=byte_read(0x2060);}/**************開機自檢eeprom初始化*****************/voidinit_eeprom(){ read_eeprom(); //先讀 if(a_a!=1) //新的單片機初始單片機內(nèi)問eeprom { s_temp=50; s_dengji=5; a_a=1; write_eeprom(); //保存數(shù)據(jù) } }/***********************18b20初始化函數(shù)*****************************/voidinit_18b20(){ bitq; dq=1; //把總線拿高 delay_uint(1); //15us dq=0; //給復(fù)位脈沖 delay_uint(80); //750us dq=1; //把總線拿高等待 delay_uint(10); //110us q=dq; //讀取18b20初始化信號 delay_uint(20); //200us dq=1; //把總線拿高釋放總線}/*************寫18b20內(nèi)的數(shù)據(jù)***************/voidwrite_18b20(uchardat){ uchari; for(i=0;i<8;i++) { //寫數(shù)據(jù)是低位開始 dq=0; //把總線拿低寫時間隙開始 dq=dat&0x01;//向18b20總線寫數(shù)據(jù)了 delay_uint(5); //60us dq=1; //釋放總線 dat>>=1; } }/*************讀取18b20內(nèi)的數(shù)據(jù)***************/ucharread_18b20(){ uchari,value; for(i=0;i<8;i++) { dq=0; //把總線拿低讀時間隙開始 value>>=1; //讀數(shù)據(jù)是低位開始 dq=1; //釋放總線 if(dq==1) //開始讀寫數(shù)據(jù) value|=0x80; delay_uint(5); //60us 讀一個時間隙最少要保持60us的時間 } returnvalue; //返回數(shù)據(jù)}/*************讀取溫度的值讀出來的是小數(shù)***************/uintread_temp(){ uintvalue; ucharlow; //在讀取溫度的時候如果中斷的太頻繁了，就應(yīng)該把中斷給關(guān)了，否那么會影響到18b20的時序 init_18b20(); //初始化18b20 write_18b20(0xcc); //跳過64位ROM write_18b20(0x44); //啟動一次溫度轉(zhuǎn)換命令 delay_uint(50); //500us init_18b20(); //初始化18b20 write_18b20(0xcc); //跳過64位ROM write_18b20(0xbe); //發(fā)出讀取暫存器命令 EA=0; low=read_18b20(); //讀溫度低字節(jié) value=read_18b20();//讀溫度高字節(jié) EA=1; value<<=8; //把溫度的高位左移8位 value|=low; //把讀出的溫度低位放到value的低八位中 value*=0.0625; //轉(zhuǎn)換到溫度值 returnvalue; //返回讀出的溫度}/***********讀數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)********************************************************/ //請先了解ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換的串行協(xié)議，再來讀本函數(shù)，主要是對應(yīng)時序圖來理解，本函數(shù)是模擬0832的串行協(xié)議進行的unsignedcharad0832read(bitSGL,bitODD){ unsignedchari=0,value=0,value1=0; SCL=0; DO=1; CS=0; //開始 SCL=1; //第一個上升沿 SCL=0; DO=SGL; SCL=1; //第二個上升沿 SCL=0; DO=ODD; SCL=1; //第三個上升沿 SCL=0; //第三個下降沿 DO=1; for(i=0;i<8;i++) { SCL=1; SCL=0;//開始從第四個下降沿接收數(shù)據(jù) value<<=1; if(DO) value++; } for(i=0;i<8;i++) { //接收校驗數(shù)據(jù) value1>>=1; if(DO) value1+=0x80; SCL=1; SCL=0; } CS=1; SCL=1; if(value==value1) //與校驗數(shù)據(jù)比擬，正確就返回數(shù)據(jù)，否那么返回0 returnvalue; return0;}/***********************數(shù)碼顯示函數(shù)*****************************/voiddisplay(){ uchari; P1=0xff; //消隱 P2=smg_we[i]; //位選 P1=dis_smg[i]; //段選 i++; if(i>=4) //4位數(shù)碼管顯示 i=0; }/*************定時器0初始化程序***************/voidtime_init() { EA=1; //開總中斷 TMOD=0X01; //定時器0、定時器1工作方式1 ET0=1; //開定時器0中斷 TR0=1; //允許定時器0定時}/********************獨立按鍵程序*****************/ucharkey_can; //按鍵值voidkey() //獨立按鍵程序{ staticucharkey_new; key_can=20;//按鍵值復(fù)原 P2|=0x0f; if((P2&0x0f)!=0x0f) //按鍵按下 { delay_1ms(1); //按鍵消抖動 if(((P2&0x0f)!=0x0f)&&(key_new==1)) { //確認是按鍵按下 key_new=0; switch(P2&0x0f) { case0x0e:key_can=4;break; //得到k1鍵值 case0x0d:key_can=3;break; //得到k2鍵值 case0x0b:key_can=2;break; //得到k3鍵值 case0x07:key_can=1;break; //得到k4鍵值 } } } else //按鍵松開 key_new=1; }/****************按鍵處理數(shù)碼管顯示函數(shù)***************/voidkey_with(){ if(key_can==4) //緊急報警鍵手動報警 { if(menu_1==0) shoudong=1; } if(key_can==1) //設(shè)置鍵 { menu_1++; if(menu_1>=3) { menu_1=0; } } if(menu_1==0) { if((key_can==2)||(key_can==3)) shoudong=0;//取消手動報警 } if(menu_1==1) //設(shè)置高溫報警 { if(key_can==2) { s_temp++; //高溫報警值加1 if(s_temp>99) s_temp=99; } if(key_can==3) { s_temp--; //高溫報警值減1 if(s_temp<=10) s_temp=10; } dis_smg[0]=smg_du[s_temp%10]; //取個位顯示 dis_smg[1]=smg_du[s_temp/10%10];//取十位顯示 dis_smg[2]=0xbf; dis_smg[3]=smg_du[10]; //顯示A write_eeprom(); //保存數(shù)據(jù) } if(menu_1==2) //設(shè)置煙物報警 { if(key_can==2) { s_dengji++; //煙物報警值加1 if(s_dengji>=9) s_dengji=9; } if(key_can==3) { s_dengji--; //煙物報警值減1 if(s_dengji<=1) s_dengji=1; } dis_smg[0]=smg_du[s_dengji%10]; //取個位顯示 dis_smg[1]=0xbf; dis_smg[2]=0xbf; dis_smg[3]=smg_du[11]; //顯示B write_eeprom(); //保存數(shù)據(jù) } }/****************報警函數(shù)***************/voidclock_h_l(){ staticucharvalue; if((dengji>=s_dengji)||(temperature>=s_temp)||(shoudong==1)) //報警 { value++; if(value>=2) { value=10; beep=~beep; //蜂鳴器報警 } }else { if((dengji<s_dengji)&&(temperature<s_temp)&&(shoudong==0)) //取消報警 { value=0; beep=1; //取消報警 } }}/***************主函數(shù)*****************/voidmain(){ beep=0; //開機蜂鳴器叫一聲 delay_1ms(200); P0=P1=P2=P3=0xff;//初始化IO口為高電平 temperature=read_temp();//讀取溫度值 init_eeprom();//開始初始化保存的數(shù)據(jù) delay_1ms(650); temperature=read_temp();//讀取溫度值 time_init(); //初始化定時器 while(1) { key(); //獨立按鍵程序 if(key_can<10) { key_with(); //按鍵按下要執(zhí)行的程序 } if(flag_300ms==1) { flag_300ms=0; clock_h_l(); temperature=read_temp();//讀取溫度值 dengji=ad0832read(1,0); dengji=dengji*10/250; if(menu_1==0) { if(temperature>=99) temperature=99; dis_smg[3]=smg_du[dengji]; //顯示煙物報警等級 dis_smg[2]=0xbf; //- dis_smg[1]=smg_du[temperature/10%10]; //十位 dis_smg[0]=smg_du[temperature%10]; //個位 ADC0832為8位ADC，數(shù)值為0~255，我們將其分開放入l_tmpdate數(shù)組中顯示 } } delay_1ms(1); }}/*************定時器0中斷效勞程序***************/voidtime0_int()interrupt1{ staticucharvalue; TH0=0xf8; TL0=0x30;//2ms value++; display(); //數(shù)碼管顯示函數(shù) if(value%150==0) { flag_300ms=1; //300ms value=0; }}#ifndef_EEPROM52_H_#define_EEPROM52_H_uchara_a;/********STC89C52扇區(qū)分布*******第一扇區(qū)：1000H--11FF第二扇區(qū)：1200H--13FF第三扇區(qū)：1400H--15FF第四扇區(qū)：1600H--17FF第五扇區(qū)：1800H--19FF第六扇區(qū)：1A00H--1BFF第七扇區(qū)：1C00H--1DFF第八扇區(qū)：1E00H--1FFF*****************//********STC89C52扇區(qū)分布*******第一扇區(qū)：2000H--21FF第二扇區(qū)：2200H--23FF第三扇區(qū)：2400H--25FF第四扇區(qū)：2600H--27FF第五扇區(qū)：2800H--29FF第六扇區(qū)：2A00H--2BFF第七扇區(qū)：2C00H--2DFF第八扇區(qū)：2E00H--2FFF*****************/#defineRdCommand0x01//定義ISP的操作命令#definePrgCommand0x02#defineEraseCommand0x03#defineError1#defineOk0#defineWaitTime0x01//定義CPU的等待時間sfrISP_DATA=0xe2;//存放器申明sfrISP_ADDRH=0xe3;sfrISP_ADDRL=0xe4;sfrISP_CMD=0xe5;sfrISP_TRIG=0xe6;sfrISP_CONTR=0xe7;/*================翻開ISP,IAP功能=================*/voidISP_IAP_enable(void){ EA=0;/*關(guān)中斷*/ ISP_CONTR=ISP_CONTR&0x18;/*0001,1000*/ ISP_CONTR=ISP_CONTR|WaitTime;/*寫入硬件延時*/ ISP_CONTR=ISP_CONTR|0x80;/*ISPEN=1*/}/*===============關(guān)閉ISP,IAP功能==================*/voidISP_IAP_disable(void){ ISP_CONTR=ISP_CONTR&0x7f;/*ISPEN=0*/ ISP_TRIG=0x00; EA=1;/*開中斷*/}/*================公用的觸發(fā)代碼====================*/voidISPgoon(void){ ISP_IAP_enable();/*翻開ISP,IAP功能*/ ISP_TRIG=0x46;/*觸發(fā)ISP_IAP命令字節(jié)1*/ ISP_TRIG=0xb9;/*觸發(fā)ISP_IAP命令字節(jié)2*/ _nop_();}/*====================字節(jié)讀========================*/unsignedcharbyte_read(unsignedintbyte_addr){ EA=0; ISP_ADDRH=(unsignedchar)(byte_addr>>8);/*地址賦值*/ ISP_ADDRL=(unsignedchar)(byte_addr&0x00ff); ISP_CMD=ISP_CMD&0xf8;/*去除低3位*/ ISP_CMD=ISP_CMD|RdCommand;/*寫入讀命令*/ ISPgoon();/*觸發(fā)執(zhí)行*/ ISP_IAP_disable();/*關(guān)閉ISP,IAP功能*/ EA=1; return(ISP_DATA);/*返回讀到的數(shù)據(jù)*/}/*==================扇區(qū)擦除========================*/voidSectorErase(unsignedintsector_addr){ unsignedintiSectorAddr; iSectorAddr=(sector_addr&0xfe00);/*取扇區(qū)地址*/ ISP_ADDRH=(unsignedchar)(iSectorAddr>>8); ISP_ADDRL=0x00; ISP_CMD=ISP_CMD&0xf8;/*清空低3位*/ ISP_CMD=ISP_CMD|EraseCommand;/*擦除命令3*/ ISPgoon();/*觸發(fā)執(zhí)行*/ ISP_IAP_disable();/*關(guān)閉ISP,IAP功能*/}/*====================字節(jié)寫========================*/voidbyte_write(unsignedintbyte_addr,unsignedcharoriginal_data){ EA=0;// SectorErase(byte_addr); ISP_ADDRH=(unsignedchar)(byte_addr>>8);/*取地址*/ ISP_ADDRL=(unsignedchar)(byte_addr&0x00ff); ISP_CMD=ISP_CMD&0xf8;/*清低3位*/ ISP_CMD=ISP_CMD|PrgCommand;/*寫命令2*/ ISP_DATA=original_data;/*寫入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備*/ ISPgoon();/*觸發(fā)執(zhí)行*/ ISP_IAP_disable();/*關(guān)閉IAP功能*/ EA=1;}#endif附錄4外文資料翻譯〔英文原文出處〕火災(zāi)自動報警系統(tǒng)傳統(tǒng)電子平安報警系統(tǒng)主要是通過傳感器自動檢測，產(chǎn)生報警信號，從現(xiàn)場發(fā)出報警信號或通過專門電纜近距離報警，從而引起人們的警覺。通過多年的研究和開展，現(xiàn)在的報警器可以說是門類眾多。由于報警器的飛速開展和社會各個領(lǐng)域的急迫需要，能應(yīng)用的領(lǐng)域越來越多，特別是在民用領(lǐng)域更是急速開展。近年來，紅外線報警器已經(jīng)成為報警領(lǐng)域的一個熱點，由于其采用的是不可見的紅外線探測，所以具有隱蔽性好、平安等特點。紅外線傳感器按機理不同可以分為光探測型和熱探測型。光探測傳感器是利用光子效應(yīng)的紅外探測器。這類傳感器響應(yīng)速度快、靈敏度高、檢測特性好，但需要冷卻，使用不方便。而且器件的檢測靈敏度與紅外波長有關(guān)。熱探測傳感器是利用熱釋電效應(yīng)的紅外探測器。在接收到目標(biāo)的紅外輻射后溫度升高，溫度的升高又引起傳感器內(nèi)部某些物理量的變化，通過檢測物理量的變化來確定紅外線輻射。這類傳感器在室溫條件下工作，檢測靈敏度也很高，響應(yīng)速度也很快，而且與紅外線輻射波長無關(guān)，可探測功率只受背景輻射的限制，應(yīng)用很方便。本文設(shè)計的是被動式熱釋電紅外探測器。文中主要論述了熱釋電的原理、熱釋電探測器的特性、BISS0001傳感信號處理器、555定時器組成的多諧振蕩報警電路等內(nèi)容。最后設(shè)計完成了熱釋電紅外探測報警器的硬件電路。隨著現(xiàn)代家庭用火、用電量的增加，家庭火災(zāi)發(fā)生的頻率越來越高。家庭火災(zāi)一旦發(fā)生，很容易出現(xiàn)撲救不及時、滅火器材缺乏及在場人驚慌失措、逃生緩慢等不利因素，最終導(dǎo)致重大生命財產(chǎn)損失。探討家庭火災(zāi)的特點及防火對策，對于預(yù)防家庭火災(zāi)，減少火災(zāi)損失具有現(xiàn)實意義在現(xiàn)代城市家庭里，許多人因不懂家庭平安常識引起火災(zāi)事故，使好端端的幸福家庭轉(zhuǎn)眼間毀于一旦,有的導(dǎo)致家破人亡,而且一旦發(fā)生居民家庭火災(zāi)，處置不當(dāng)、報警緩慢,是造成人員受害的原因。人們應(yīng)該積極了解家庭火災(zāi)的主要起因，掌握防止發(fā)生火災(zāi)的知識和萬一發(fā)生火災(zāi)時保護自己的方法,及時消除隱患。英國每年發(fā)生50000起以上的嚴重家庭火災(zāi)，其中大局部火災(zāi)造成人員傷亡和重大的家庭財產(chǎn)損失，有的還連累左鄰右舍，火災(zāi)損失更加沉重。在調(diào)查火災(zāi)起因的時候，絕大多數(shù)發(fā)生火災(zāi)家庭的當(dāng)事人說，以前總覺得火災(zāi)是人家的事情，與自己離得很遠，沒有想到這一次竟然會發(fā)生在自己的頭上。家庭火災(zāi)的主要原因是麻痹大意，沒有及時采取預(yù)防措施。在我國的一些大中城市，幾乎每天都發(fā)生家庭火災(zāi)，所以防火是每個家庭必須時刻注意的問題。假設(shè)能根據(jù)您家的實際情況預(yù)先采取簡單的防火措施，一些悲劇是完全可以防止的?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)通報火災(zāi)，并及時采取有效措施，控制和撲滅火災(zāi)，而設(shè)置在建筑物中或其它場所的一種自動消防設(shè)施，是人們同火災(zāi)作斗爭的有力工具?；馂?zāi)報警系統(tǒng)，一般由火災(zāi)探測器、區(qū)域報警器和集中報警器組成；也可以根據(jù)工程的要求同各種滅火設(shè)施和通訊裝置聯(lián)動，以形成中心控制系統(tǒng)。即由自動報警、自動滅火、平安疏散誘導(dǎo)、系統(tǒng)過程顯示、消防檔案管理等組成一個完整的消防控制系統(tǒng)?；馂?zāi)探測器是探測火災(zāi)的儀器，由于在火災(zāi)發(fā)生的階段，將伴隨產(chǎn)生煙霧、高溫格火光。這些煙、熱和光可以通過探測器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枅缶蚴棺詣訙缁鹣到y(tǒng)啟動，及時撲滅火災(zāi)。區(qū)域報警器能將所在樓層之探測器發(fā)出的信號轉(zhuǎn)換為聲光報警，并在屏幕上顯示出火災(zāi)的房間號；同時還能監(jiān)視假設(shè)干樓層的集中報警器〔如果監(jiān)視整個大樓的那么設(shè)于消防控制中心〕輸出信號或控制自動滅火系統(tǒng)。集中報警是將接收到的信號以聲光方式顯示出來，其屏幕上也具體顯示出著火的樓層和房間號，機上停走的時鐘記錄下首次報警時間性，利用本機專用，還可迅速發(fā)出指示和向消防隊報警。此外，也可以控制有關(guān)的滅火系統(tǒng)或?qū)⒒馂?zāi)信號傳輸給消防控制室。系統(tǒng)組成火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是由觸發(fā)器件、火災(zāi)報警裝置、火災(zāi)警報裝置以及具有其它輔助功能的裝置組成火災(zāi)報警系統(tǒng)按鈕的火災(zāi)報警系統(tǒng)。它能夠在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量和光輻射等物理量，通過感溫。感煙和感光等火災(zāi)探測器變成電信號，傳輸?shù)交馂?zāi)報警控制器，并同時顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位，記錄火災(zāi)發(fā)生的時間。一般火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、防火門、防火卷簾、擋煙垂壁等相關(guān)設(shè)備聯(lián)動，自動或手動發(fā)出指令、啟動相應(yīng)的裝置?！惨弧秤|發(fā)器件在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，自動或手動產(chǎn)生火災(zāi)報警信號的器件稱為觸發(fā)件，主要包括火災(zāi)探測器和手動火災(zāi)報警按鈕。火災(zāi)探測器是能對火災(zāi)參數(shù)(如煙、溫度、火焰輻射、氣體濃度等)響應(yīng)，并自動產(chǎn)生火災(zāi)報警信號的器件。按響應(yīng)火災(zāi)參數(shù)的不同，火災(zāi)探測器分成感溫火災(zāi)探測器、感煙火災(zāi)探測器、感光火災(zāi)探測器、可燃氣體探測器和復(fù)合火災(zāi)探測器五種根本類型。不同類型的火災(zāi)探測器適用于不同類型的火災(zāi)和不同的場所。手動火災(zāi)報警按鈕是手動方式產(chǎn)生火災(zāi)報警信號、啟動火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的器件，也是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中不可缺少的組成局部之一。(二)火災(zāi)報警裝置在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，用以接收、顯示和傳遞火災(zāi)報警信號，并能發(fā)出控制信號和具有其它輔助功能的控制指示設(shè)備稱為火災(zāi)報警裝置?；馂?zāi)報警控制器就是其中最根本的一種?；馂?zāi)報警控制器擔(dān)負著為火災(zāi)探測器提供穩(wěn)定的工作電源；監(jiān)視探測器及系統(tǒng)自身的工作狀態(tài)；接收、轉(zhuǎn)換、處理火災(zāi)探測器輸出的報警信號；進行聲光報警；指示報警的具體部位及時間；同時執(zhí)行相應(yīng)輔助控制等諸多任務(wù)。是火災(zāi)報警系統(tǒng)中的核心組成局部。在火災(zāi)報警裝置中，還有一些如中斷器、區(qū)域顯示器、火災(zāi)顯示盤等功能能不完整的報警裝置，它們可視為火災(zāi)報警控制器的演變或補充。在特定條件下應(yīng)用，與火災(zāi)報警控制器同屬火災(zāi)報警裝置。火災(zāi)報警控制器的根本功能主要有：主電、備電自動轉(zhuǎn)換，備用電源充電功能，電源故障監(jiān)測功能，電源工作狀態(tài)指標(biāo)功能，為探測器回路供電功能，控測器或系統(tǒng)故障聲光報警，火災(zāi)聲、光報警、火災(zāi)報警記憶功能，時鐘單元功能，火災(zāi)報警優(yōu)先報故障功能，聲報警音響消音及再次聲響報警功能。(三)火災(zāi)警報裝置在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，用以發(fā)出區(qū)別于環(huán)境聲、光的火災(zāi)警報信號的裝置稱為火災(zāi)警報裝置。它以聲、光音響方式向報警區(qū)域發(fā)出火災(zāi)警報信號，以警示人們采取平安疏散、滅火救災(zāi)措施。(四)消防控制設(shè)備在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，當(dāng)接收到火災(zāi)報警后，能自動或手動啟動相關(guān)消防設(shè)備并顯示其狀態(tài)的設(shè)備，稱為消防控制設(shè)備。主要包括火災(zāi)報警控制器，自動滅火系統(tǒng)的控制裝置，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的控制裝置，防煙排煙系統(tǒng)及空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的控制裝置，常開防火門，防火卷簾的控制裝置，電梯回降控制裝置，以及火災(zāi)應(yīng)急播送、火災(zāi)警報裝置、消防通信設(shè)備、火災(zāi)應(yīng)急照明與疏散指示標(biāo)志的控制裝置等控制裝置中的局部或全部。消防控制設(shè)備一般設(shè)置在消防控制中心，以便于實行集中統(tǒng)一控制。也有的消防控制設(shè)備設(shè)置在被控消防設(shè)備所在現(xiàn)場，但其動作信號那么必須返回消防控制室，實行集中與分散相結(jié)合的控制方式。(五)電源，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)屬于消防用電設(shè)備，其主電源應(yīng)當(dāng)采用消防電源，備用電采用蓄電池。系統(tǒng)電源除為火災(zāi)報警控制器供電外，還為與系統(tǒng)相關(guān)的消防控制設(shè)備等供電。英文原文：〔英文原文出處〕AutomaticfirealarmsystemThetraditionalelectronsafealarmsystemmainlyisthroughthesensorautomaticdetection,producesthealarm,sendsoutthealarmfromthesceneorreportstothepolicethroughthespecialelectriccableneardistance,thuscausespeople'svigilance.Throughmanyyearsresearchandthedevelopment,thepresentalarmapparatusmaysayistheclassismultitudinous.Asaresultofthealarmapparatusrapiddevelopmentandthesocialeachdomainanxiousneed,cantheapplicationdomainbemoreandmoremany,speciallyisrapidlydevelopsinthecivildomain.Inrecentyears,theinfraredalarmapparatusalreadybecamereportstothepoliceadomainhotspot,becauseitusedwasnottheobviouslyinfraredacquisition,thereforehadthehidingtobegood,characteristicandsoonsecurity.Theinfraredsensorisdifferentaccordingtothemechanismmaydivideintothelightsurveyandthehotsurvey.Thelightacquisitionsensorisusesthephotoneffecttheinfraredacquisitionaid.Thiskindofsensorspeedofresponsequick,thesensitivityhigh,theexaminationcharacteristicisgood,butneedstocool,usesnotconveniently.Moreoverthecomponentexaminationsensitivityandtheinfraredwavelengthconcern.Thehotacquisitionsensorisuseshotlyreleasestheelectricityeffecttheinfraredacquisitionaid.Afterreceivesthegoaltheinfraredradiationtemperatureincrement,thetemperatureelevatescausesthesensorinteriorcertainphysicalquantitieschanges,throughexaminationphysicalquantitychangedefiniteinfraredemission.Thiskindofsensorworksundertheroomtemperaturecondition,examinationsensitivityalsoveryhigh,speedofresponsealsoveryquick,moreoverhasnothingtodowithwiththeinfraredemissionwavelength,maysurveythepoweronlytoreceivethebackgroundradiationthelimit,theapplicationisveryconvenient.Thisarticledesignsisthepassiveformhotlyreleasestheelectricityinfraredacquisitionaid.Inthearticlemainlyelaboratedhashotlyreleasedtheelectricitytheprinciple,hotlyreleasescontentandsoonmanyalarmcircuitwhichtheelectricdetectorthecharacteristic,theBISS0001signalprocessor,555timerscomposed.Finallydesignedcompleteshashotlyreleasedtheelectricityinfrareddetectional