常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文
毕业设计（论文）开题报告
设计（论文）题目 选题的背景和意义：火灾”，是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。火，给人类带来文明进步、光明和温暖。但是，失去控制的火，就会给人类造成巨大的灾难。对于火灾，在我国古代，人们就总结出“防为上，救次之，戒为下”的经验。随着社会的不断发展，在社会财富日益增多的同时，导致发生火灾的危险性也在增多， 火灾的危害性也越来越大。据统计， 我国 70 年代火灾年平均损失不到 2 ． 5 亿元， 80 年代火灾年平均损失不到 3.2 亿元。进入 90 年代， 特别是 1993 年以来，火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元，年均死亡 2000 多人。 实践证明，随着社会和经济的发展，消防工作的重要性就越来越突出。由此，火灾报警器在消防工作就的作用也尤为突出了。我国的火灾自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。但目前国内厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所大型火灾报警系统的研发，他们采用集中区域报警控制方式，其系统复杂、成本较高。而在居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位，需要设置一种单一或区域联网、廉价实用的火灾自动探测报警装置，因此，研制一种结构简单、价格低廉的语音数字联网火灾报警器是非常必要的。 课题研究的主要内容：本章主要阐述了烟雾报警仪的设计方案，即传感器的选型和报警器的设计。传感器从种类、选定、工作原理、基本特性四个方面分别叙述。 根据本设计要求及使用环境、成本等因素选用的MQ-2型半导体电阻式烟雾敏感器件。并且从结构、功能、技 术指标三方面对报警器进行了详细地论述，使其在较宽的温度范围工作，用于检测空气中烟雾或可燃性液体蒸汽的浓度。 该报警器将空气中烟雾或可燃性液体蒸汽的浓度显示在仪表盘上，当空气中的烟雾或可燃性液体蒸汽的浓度达到一定浓度时， 则启动快速重复检测和延时报警，以区别出是管道中烟雾的泄漏， 还是由于短暂打开阀门产生的可燃烟雾的微量散失，防止误报。若判断是 烟雾泄漏，则发出声、光报警信号，也可在报警的同时自动驱动相 关安全装置而且具有故障自诊断功能。此系统还可接计算机进行现场实时控制。 - 5 - 5
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主要研究（设计）方法论述：烟雾检测报警器是能够检测环境中的烟雾浓度，并具有报警功能的仪器，仪器的最基本组成部分应包括：烟雾信号采集电路、模数转换电路、单片机控制电路。 烟雾信号采集电路一般由烟雾传感器和模拟放大电路组成，将烟雾信 号转化为模拟的电信号。模数转换电路将从烟雾检测电路送出的模拟信号 转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。单片机对该数字信号进行 滤波处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于或等于某个预设值(也 就是报警限)，如果大于则启动报警电路发出报警声音，反之则为正常状 态。为方便检测与监控，使仪器测试人员及用户能够直观地观察到环境中 的可燃烟雾浓度值，可将浓度值送到显示屏中。方便调节报警限，可以加 入按键。为使报警装置更加完善，可以在声音报警基础上，加入光闪报警， 变化的光信号可以引起用户注意，弥补嘈杂环境中声音报警的局限。以上 是根据报警器应具备的功能，提出的整体设计思路。 四、设计（论文）进度安排： 时间（迄止日期） 工 作 内 容 - 6 - 6
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五、指导教师意见： 指导教师签名： 2009 年 7 月 3 日 六、系部意见： 系主任签名： 2009 年 7 月 4 日 - 7 - 7
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目录 【摘要】222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222229 【关键词】2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222229 第一章 绪论222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222210 1．1 概述2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222210 1．2 火灾报警器的发展趋势222222222222222222222222222222222222222222222222222211 1. 3 火灾报警器的现状及特点2222222222222222222222222222222222222222222222222211
第二章 烟雾检测报警器的方案设计2222222222222222222222222222222222222222211
2. 1 烟雾检测报警器设计思路222222222222222222222222222222222222222222222222211 2. 2 烟雾传感器的选型222222222222222222222222222222222222222222222222222222212 2. 2.1 烟雾传感器介绍2222222222222222222222222222222222222222222222222222213 2. 2.2 烟雾传感器的选定222222222222222222222222222222222222222222222222222214 2. 3 烟雾检测报警器整体设计方案22222222222222222222222222222222222222222222215
2. 3.1 烟雾检测报警器工作原理222222222222222222222222222222222222222222222215 2. 3.2 烟雾检测报警器的结构22222222222222222222222222222222222222222222222216 2. 3.3 烟雾检测报警器的功能22222222222222222222222222222222222222222222222216 第三章烟雾检测报警器的硬件设计22222222222222222222222222222222222222217 3. 1单片机的选型222222222222222222222222222222222222222222222222222217 3．1．1 单片机的选择22222222222222222222222222222222222222222222217 3. 2 烟雾检测报警器硬件电路设计222222222222222222222222222222222218 3. 2. 1 信号采集及前置放大电路2222222222222222222222222222222222219 3. 2. 2 声音报警电路22222222222222222222222222222222222222222222220 3. 2. 3 数码管显示电路222222222222222222222222222222222222222222221 3. 2. 4 状态指示灯及控制键电路2222222222222222222222222222222222222 3. 2. 5 报警器故障自诊断电路222222222222222222222222222222222222223
第四章烟雾检测报警器的软件设计22222222222222222222222222222222222222224 4. 1 STC12系列单片机调试及开发工具222222222222222224 4. 2 烟雾检测报警器软件流程及设计2222222222222222224 4. 2.1 主程序设计及流程图22222222222222222222224 4. 2.2 主程序初始化流程图22222222222222222222225 4. 2.3 中位值平均滤波法数字滤波子程序设计及流程图2222222222222222227 4. 2.4 插值法线性化处理子程序设计及流程图222222222222222222222222228 4. 2.5 报警子程序设计及流程图222222222222222222222222222222222222230 4. 2.6 控制按键设计子程序及流程图22222222222222222222222222222222231
第五章实验检定及误差分析22222222222222222222222222222222222222222222233 5. 1 烟雾检测报警器检定2222222222222222222222222222222222222222222 33 5. 1.1 爆炸下限(LEL)概念介绍22222222222222222222222222222222222222 34 5. 1.2实验数据分析22222222222222222222222222222222222222222222222235 5. 2 实验误差分析222222222222222222222222222222222222222222222222236
第六章 结束语222222222222222222222222222222222222222222222222222222237 第七章 答谢词222222222222222222222222222222222222222222222222222222238 参考文献22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222239
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单片机火灾报警系统设计
摘要：随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对烟雾传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一烟雾监控系统。。
本论文以电阻式烟雾传感器和单片机技术为核心并与其他电子技术相结合， 设计出一种技术水平较好的烟雾报警器。其中选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测，具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点，而且价格低廉，使用寿命长。选用的STC12C5410AD单片机，其整合了A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器等资源，具 有高速、低功耗、超强抗干扰等优点，是目前同类技术中性价比较高的产 品。
以STC12C5410AD单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器为核心设计的烟雾报警器可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。是一种结构简单、性能 稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器。具有一定的实用价值。
关键词：烟雾，报警器，STC12C5410，传感器
Abstract
While “information age” the arrival, obtained the remarkable progress as the gain information method - - sensor technology, its application domain is more and more widespread, is more and more high to its request, the demand is more and more urgent.The sensor technology has become weighs one of national science and technology level of development important symbols.Therefore, understood and grasps each kind of sensor the basic structure, the principle of work and the characteristic is extremely
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基于单片机的火灾报警系统
