火灾报警器毕业设计3稿

毕业设计

本科生毕业论文（设计）

论文题目 火灾报警器设计

学生姓名 蒋 倩

指导教师 童 强（讲师）

（姓名及职称）

系（院）物理与电子工程学院 专业 电子信息工程

班 级 2008级 电信3班

学 号

完成日期：2012 年4月

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火灾报警器设计

蒋倩

物理与电子工程学院 电子信息工程 08303416

[摘要] 本文介绍了使用8051系列单片机设计的大楼火灾报警系统。本系统主要功能是通过MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器来监测火灾时的烟雾和温度异常，由蜂鸣器和指示灯实现报警；MQ-2的输出通过ADC0832进行A/D转换，由数码管显示设定的和当前的烟雾浓度和温度值。

[关键词] 火灾报警系统 MQ-2 数码管 ADC0832 DS18B20 AT89C52

1引 言

1.1 系统介绍

大楼火灾报警系统是以AT89C52单片机作为控制中心，接受、处理火灾探测器输出的烟雾浓度信号、温度信号，并进行声光报警。在本次设计中，该系统需实现以下功能:

1、实现通过MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器由蜂鸣器和指示灯来实

现报警

2、实现通过MQ-2由ADC0832转换芯片用数码管显示烟雾浓度的数字量 3、实现通过按键由数码管显示设定的和当前的烟雾浓度和温度 根据需要实现的功能，现将本文的结构安排做如下规划:

1、首先向大家介绍本文的火灾探测原理，给出火灾自动报警系统的总体设

计方案，给出硬件和软件的整体构架及系统设计中的主要元器件选择。 2、火灾自动报警系统的硬件设计，介绍传感器信号调理电路、单片机处理

电路及声光报警电路。

3、整个火灾自动报警系统的程序设计，详细介绍数据采集子程序、火灾判

断与报警程序等。

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2 系统工作原理

2.1 形成火灾的原因

在初中的物理、化学课中我们曾学习过，产生火灾的基本要素是可燃物、助燃物和点火源。可燃物以气态、液态和固态三种形态存在，助燃物通常是空气中的氧气。液体和固体是凝聚态物质，难以与空气均匀混合，它们燃烧的基本过程是从外部获取一定的能量时，液体或固体先蒸发成蒸汽或分解出可燃气体（如CO、H2等）的分子团、灰烬和未燃烧的物质颗粒悬浮在空气中，称之为气溶胶。一般气溶胶的分子较小，在产生气溶胶的同时，产生分子较大的液体或固体微粒，称之为烟雾。可燃气体与空气混合，在较强火源作用下产生预混燃烧，着火后，燃烧产生的热量使液体或液体的表面继续放出可燃气体，并形成扩散燃烧。同时，发出含有红、紫外线的火焰，散发出大量的热量。这些热量通过可燃物的直接燃烧、热传导、热辐射和热对流，使火从起火部位向周围蔓延，导致了火势的扩大，形成火灾。其中的气溶胶、烟雾、火焰和热量都称为火灾参量，通过对这些参量的测定便可确定是否存在火灾。

总的来说，普通可燃物在燃烧时表现为以下形式：首先是产生燃烧气体，然后是烟雾，在氧气充足的条件下才能达到全部燃烧，产生火焰，发出可见光和不可见光，并散发出大量的热，使环境温度升高。起火过程中，阴燃产生大量的烟雾，但是环境温度不太高，若探测器从此阶段进行探测就可以使火灾损失控制在最小限度。火焰燃烧后，迅速蔓延，产生大量的热使得环境温度升高，如果能在这时探测到可以比较及时地控制火灾。有效的温度值，起火过程曲线如图2.1所示：

[1]

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图2.1 起火过程曲线图

2.2 火灾探测器的原理

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火灾发生时，必然会伴随着产生烟雾、高温和火光，探测器对这些都很敏感。当有烟雾、高温、火光产生的时候，它就改变平时的正常状态，引起电流、电压或机械部分发生变化或位移，再通过放大、传输等过程发出警报声，有的还能同时发出灯光信号并显示发生火灾的部位、地点。本设计中将详细介绍感烟及感温探测器。

1）感烟探测器：是一种离子感烟探测器，它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正负离子，在电场的作用下各向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室，干扰了带电粒子的正常运动，电流、电压就有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是就发出了信号。还有一种叫光电感应探测器，它有一个发光元件和一个光敏元件，平常光源发出的光，通过透镜射到光敏元件上，电路维持正常，如果有烟雾从中阻隔，到达光敏元件上的光就显著减弱，于是光敏元件就把光强的变化变成电的变化，通过放大电路向人们报警。还有一种叫管道抽吸式感烟探测器，他的工作原理与光电感应探测器中另一种散射型相似，通过烟雾的反射或散射产生光敏电流，主要用在船舶上。近年来还出现了激光感烟探测器，它也是利用光电感应原理，不同的是光源改用激光束。这种探测器采用半导体器件，体积小、价格低、耐震动、寿命长，很有发展前途。 2）感温探测器：一种是运用金属热胀冷缩的特性。正常的情况下，探测器的电路断开，当温度升到一定值时，由于金属膨胀、延伸，导体接通，于是发出了信号。一种是利用 …… 此处隐藏：4757字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……