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基于51单片机火灾报警器设计.docx

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基于 51 单片机 火灾 报警器 设计
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题 目:基于单片机的烟雾火灾报警仪院 系:应用技术学院 工学部专 业:12 电子信息科学与技术学 号:1216405005学生姓名:帅媛媛指导教师:吴文明教师职称:副教授论文提交日期:2015 年 12 月 5 日摘要 ......................................................3Abstract..................................................3前言 ......................................................3第一章 绪论 ...............................................4第 1.1 节 开发背景 .........................................4第 1.2 节 研究现状 .........................................5第 1.3 节 本系统设计目标 ...................................7第二章 系统硬件方案介绍 ...................................7第 2.1 节 主控芯片介绍 .....................................7第 2.2 节 温度传感器介绍 ...................................8第 2.3 节 显示模块介绍 .....................................9第 2.4 节 烟雾检测传感器介绍 ...............................9第 2.5 节 语音芯片的介绍 ..................................10第 2.6 节 系统硬件总设计 ..................................10第三章 系统硬件电路设计 ..................................11第 3.1 节 STC89C51 单片机系统设计 ........................11第 3.2 节 DS18B20 温度传感器的设计 .......................13第 3.3 节 LCD1602 液晶显示电路设计 .......................14第 3.4 节 ADC0832 电路设计 ...............................16第 3.5 节 语音芯片电路设计 ...............................18第 3.6 节 独立按键电路的设计 .............................18第 3.7 节 系统硬件电路总设计 .............................19第四章 系统软件设计 ......................................19第 4.1 节 软件开发环境介绍 ................................19第 4.2 节 主程序介绍 ......................................20第 4.3 节 DS18B20 温度采集程序的设计 .....................23第 4.4 节 LCD1602 显示程序的设计 .........................29第 4.5 节 语音芯片驱动程序设计 ...........................34第五章 系统测试与分析 ....................................36第 5.1 节 系统硬件测试 ....................................36第 5.2 节 系统软件测试 ...................................36第 5.3 节 测试实物图 ......................................37第六章 总结与展望 ........................................37参考文献 .................................................38致谢 .....................................................38摘要现在,随着人们生活中所使用的电子产品愈来愈普遍,所发生的火灾事故也愈来愈多,同时我们周围火灾隐患无处不在。为防止火灾和减少火灾所造成的损失,我们必须遵循“预防危险火,胜于救灾预防,责任重于泰山”的概念设计,提高火灾自动报警系统,该系统将火灾消灭在萌芽状态,最大程度的减少社会财富的损失。本文设计了一种可以适合用于多个公共场合的火灾报警系统。该系统采用STC89C51 微控制器作为主芯片,该系统包括温度采集模块,烟雾检测器模块, AT24C02 数据存储模块, LCD1602 液晶显示模块,一按键模组以及语音合成模块。该系统具有良好的可靠性和实时性,具有广阔的市场前景。随着计算机技术和信息技术等高新技术的飞速发展,火灾报警技术也得到了快速提升。火灾报警技术应用是非常广泛的,它与我们的生活和生命财产安全密切相关。AbstractNow, with electronic products used in people's lives become increasingly common, fire accidents occurred also more and more, while the fire hazards around us everywhere. To prevent fires and reduce the losses caused by the fire, we must follow the “danger of fire prevention, prevention is better than disaster relief, the responsibility is extremely heavy,“ the concept of design to improve the automatic fire alarm system, which will fire nipped in the bud, the maximum degree reduction of loss of social wealth.This paper presents a fire alarm system can be adapted for a number of public occasions. The system uses STC89C51 microcontroller as the main chip, the system includes a temperature acquisition module, the smoke detector module, AT24C02 data storage module, LCD1602 LCD module, a key module and speech synthesis module. The system has good reliability and real-time, and has broad market prospects. With the rapid development of computer technology and information technology and other high-tech fire alarm technology has also been improved rapidly. Fire alarm technology applications is very broad, and it is closely related to our lives and the lives and property safety.前言从历史记载的人开始学会了火灾的早期反应了积极成果在控制这些火灾。当有人发现火灾消防队消防部门通过巡回看守员使用手铃,铃声或教会惊动教堂司事振铃教堂的钟声或工厂气笛。不幸的是,这些系统都没有提供了非常多的细节,常常冲着消防部门到错误的位置。火灾自动报警系统可以快速的监测,发现人们不容易发现火灾早期的特点,减少火灾造成的生命损失和财产的最低限度。火灾早期,会使燃烧物质分解,大量有毒气体沉淀,人们可能会在不知情的火灾,从而无法逃脱一氧化碳中毒,火灾自动报警系统可监测到 CO 浓度的转变,可以提供 CO 浓度超标报警信息,通告人们及时撤离。火灾自动报警系统可作为城市消防系统的单位,通过城市消防管网和城市火灾报警中心网络,及时报警信息被发送到火灾报警中心,市消防报警中心会自动找到起火的位置,并将消防队开发出一条路线图,让消防人员能快速到达火灾现场。火灾自动报警系统能对火灾进行及时监测和确切报警,有着防备和避免火灾风险、保护人身平安和财富安全的重要意义,有着很大的经济效益和社会效益。第 1 章 绪论第 1.1 节 开发背景在种种灾害中,火灾事故往往是公众安全和社会发展最普遍的威胁,也是主要灾害之一。火灾发生的频率较高,基本上每天都会发生火灾。根据联合国“世界火灾统计中心(WFSC)2000 统计资料”,全世界每一年大概发生火灾 600 万至 700 万次,全世界每一年因为火灾而死亡的人数约为 65000 至 75000 人。此中,火灾发生较多的地区是欧美地区,然而死亡的人数却相对较少,这与欧美发达国家的生活水平和消防技术以及相关措施有关;然而,亚洲地区发生火灾次数很少,但死亡的人数却很多,这与亚洲经济发展水平不高、消防设施不完善等原因相关。据统计,我国 70 年的平均年损失为 2.5 元,80 年的平均损失火灾近 3.2 元。上世纪 90 年代,特别是 1993 年代以来,造成了火灾直接财产损失高达数十亿美元,平均每年超过 2000 人死亡。随着经济和城市建设的迅速发展,都市高层、地下和大型综合性建设日趋增加,火灾隐患也大大增长,火灾发生的次数以及其所形成的破坏呈逐年上升的趋向。一旦火灾,人民的生命财产将遭受造成巨大的伤害。由此可以看出,随着社会经济的发展,社会经济的发展,社会财富的不断增加,火灾对人类、社会和自然造成的危害越来越大,它不仅破坏了物质财产,造成了社会秩序的混乱,还直接危及性命安全,给人们的精神造成很大的伤害。惨烈的事实让人们逐步认识到监控预警和消防措施的重要性,优秀的监控体系和实时的报警机制能够大大减少人员的伤亡,也避免了减少不必要的死亡。火灾自动报警系统(FAS)便是为了满足这一需要而研制出的,而且其本身的技术水平也在随着人们需求的不断地进步,在功用、构造、模式等方面不断地完竣。火灾自动报警系统可以快速的监测,发现人们不容易发现火灾早期的特点,减少火灾造成的生命损失和财产的最低限度。火灾早期,会使燃烧物质分解,大量有毒气体沉淀,人们可能会在不知情的火灾,从而无法逃脱一氧化碳中毒,火灾自动报警系统可监测到 CO 浓度的转变,可以提供 CO 浓度超标报警信息,通告人们及时撤离。火灾自动报警系统可作为城市消防系统的单位,通过城市消防管网和城市火灾报警中心网络,及时报警信息被发送到火灾报警中心,市消防报警中心会自动找到起火的位置,并将消防队开发出一条路线图,让消防人员能快速到达火灾现场。火灾自动报警系统能对火灾进行及时监测和确切报警,有着防备和避免火灾风险、保护人身平安和财富安全的重要意义,有着很大的经济效益和社会效益。第 1.2 节 研究现状从历史记载的人开始学会了火灾的早期反应了积极成果在控制这些火灾。当有人发现火灾消防队消防部门通过巡回看守员使用手铃,铃声或教会惊动教堂司事振铃教堂的钟声或工厂气笛。不幸的是,这些系统都没有提供了非常多的细节,常常冲着消防部门到错误的位置。但随着电报的出现,由 Samuel FB莫尔斯发明于 1840 年初 S,消防队员分别获得了更快,更准确的火灾报告制度。1847 年,纽约州成为美国第一个城市开始建设的市消防要求报警系统通过法令来构建造电报,通过在设置地面岗位,从市政厅通信火灾报警器不同的消防局,指示不同的钟铃声,通过使用上述发明的。第一电气火灾传感器是由沃特金斯成功设计用于商业用途。到了 1870 年年初沃特金斯曾开发了使用远程监控火灾报警系统热探测器在 1873 年形成了第一家民营火灾报警一家名为波士顿火灾自动报警公司,即现在的亚洲电影大奖,火灾自动报警公司。现代火灾报警系统能够从一个小火焰,水流的自动喷水灭火系统或激活拉站探测烟雾和热量,并报告该信息现场人员通过专用电话线连接到世界上的任何位置。虽然从安装角度来看一个看似简单的装置,火灾报警器的工作可以说是相当复杂的,尤其是当你考虑到所涉及的巨大的道德和法律责任。也有一些最近的一些更新的技术在过去的几年中值得一提的。在火灾报警系统舞台上的最新重大发展已引进的寻址头。这些更新前,在发生报警时,在文字显示在控制面板上显示该区域受到影响 - 类似“火灾报警 - 区 6 栋东座三楼。 ”随着可寻址头系统;然而,确切的位置被精确定位。此外,可寻址头系统提高诊断能力。这是一个很大的优势,因为当一个系统出现故障,时间是在恢复防火的建筑精髓。与寻址头升级或完全取代传统系统的选项,以通过建立业主与内部电工和外部顾问的投入要慎重考虑。对于大集建筑,消费升级可能是巨大的。近年来,在我国悄然兴起了使用无线通信火灾自动报警系统。该系统引入了无线通信技术,使用无线通信,而不是传统的有线通信,大多数电气装置的通过无线连接来发送信息和控制,适用于所有类型的建筑物和地。自动无线火灾报警系统最初仅用于特殊场合,如不恰当的布线博物馆,纪念馆等的情况下,但其价格也相对较高。随着技术进步和降低零部件成本,开发成本,并自动生成无线火灾报警系统也减少,这在性能和价格方面的竞争非常激烈,其市场潜力已经显现。在中国,使用的火灾自动报警系统,并更多地关注无线通信方法。由于它易于安装,以建设工作无损伤,柔韧性好,易于扩展等优点,适合多种场合,如古迹,体育场馆,博物馆,会展中心,建设医院的施工阶段的。智能火灾自动报警系统主要体现在判断和协调消防管理,一般分为分散,集中式和分布式,分散式系统由多个智能节点的检测非智能控制器,由火灾探测节点分析完成州 ;集中式系统由智能控制器和多个非智能检测节点,该节点将只发送火灾检测参数到控制器,控制器智能地确定火灾状况;控制器和检测节点分布式系统是很智能,而且也是火灾自动报警系统发展的未来方向。第 1.3 节 本系统设计目标火灾报警系统协同工作,以检测并通过视觉和音频设备警告人们,当烟,火,一氧化碳或其他紧急情况是存在的设备数量。这些报警可以从烟雾探测器,热探测器激活。报警可以是机动的钟声或壁挂安装探测器或牛角。它们也可以是发出警报声,接着是语音疏散信息通常状态的注意事项“的行喇叭闪光灯,注意事项。消防应急的报道。请留下通过最近的出口建设。切勿使用电梯逃生!“它们也可以通过手动火灾报警激活设备,如手动报警按钮被激活或拉站。火灾报警器发声器可以被设置为某些频率和不同音调包括低,中,高取决于设备的国家和制造商。最火的报警系统在欧洲听起来像交替频率的警笛声。在解开国家火灾报警探测器可以是连续的或设置为代码,也可以设置成不同的音量。较小的建筑物可以具有报警设置为较低的体积和较大的建筑物可以具有设置为更高的级别报警。基于社会和经济方面的需要,本设计目的在于设计一个能够对监测点及时监控、报警的智能火灾报警系统。智能型火警系统是一个集信号探测、传送、报警、处理于一体的系统。随着经济和都市建设的迅速发展,城市高层、地下建设和大型综合性建筑逐渐增加,火灾的隐患也大大增长,火灾发生的次数以及火灾造成的损失变现为逐年上升趋向,市场上迫切需要一种大容量、高可靠性、使用起来比较简单的智能型火灾报警控制系统。该火灾报警系统是把
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