基于单片机某高校实验楼火灾报警系统设计

基于单片机某高校实验楼火灾报警系统设计

基于单片机某高校实验楼火灾报警系统设计

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
  • 原价: ¥306
  • 活动价: ¥200 (活动截止日期:2024-03-30)
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基于单片机某高校实验楼火灾报警系统设计

   

基于单片机某高校实验楼火灾报警系统设计

摘要: 本设计针对的主体是一个五层的实验楼。根据实验室的原始数据和设计要求,我们可以知道本实验楼属于非高层的民用建筑,故在选择灭火等级上可以选择中等以上的灭火等级,同时报警器主要以烟雾传感器、温度传感器和单片机作为火灾报警器设计的核心器件,配合其它器件即可实现烟雾浓度显示、温度值显示、报警值设置、声光报警等功能。设计中单片机选用STC89CSTC89C51作为控制器件,烟雾传感器选用MQ-2型气体传感器实现对烟雾的检测,温度传感器使用DS18B20数字型传感器。上电之后可以在液晶屏上显示当前的烟雾浓度值和温度值,以及这个两个元素对应的报警阈值,一旦检测到的浓度值或温度值其中一个超过报警阈值时,则启动声光报警进行提醒,同时可以通过按键来调整报警阈值的大小。

关键词:单片机技术;烟雾传感器;火灾报警系统;温度传感器

Design of fire alarm system for laboratory building in a university

Abstract:The main body of this design is a five-story experimental building. According to the original data and design requirements of the laboratory, we can know that the experimental building belongs to a non-high-rise civil building. Therefore, the fire extinguishing level can be selected in the fire extinguishing level. At the same time, the alarm is mainly based on smoke sensor, temperature sensor and single chip microcomputer. The core device of the fire alarm design can cooperate with other devices to realize the functions of smoke concentration display, temperature value display, alarm value setting, sound and light alarm. In the design, the single chip adopts STC89CSTC89C51 as the control device, the smoke sensor selects the MQ-2 type gas sensor to realize the detection of smoke, and the temperature sensor uses the DS18B20 digital sensor. After power-on, the current smoke concentration value and temperature value can be displayed on the LCD screen, and the alarm threshold corresponding to the two elements. When one of the detected concentration values or temperature values exceeds the alarm threshold, the sound and light alarm is activated. Reminder, you can also adjust the alarm threshold by pressing the button.This paper focuses on the design and implementation of the fire alarm system in the experimental building of a university as the research content, takes the research on the objects formed by the application of single-chip microcomputer in various types of equipment as the main research direction, and takes improving the timeliness of the fire alarm in the experimental building as the main research goal.

keywords:SCM technology, smoke sensor, STC89CSTC89C51 SCM circuit design, temperature sensor

目录

第一章 引言 5

1.1研究背景 5

1.2论文内容及目标 5

第二章 前期设计 6

2.1 需求分析 6

2.2 实验楼结构特点 6

2.3 防火分区的划分 7

2.4 探测区域的划分 7

第三章 火灾自动报警系统设计 8

3.1 火灾自动报警系统基本形式选择 8

3.2火灾报警控制器的确定 9

3.3火灾探测器的选择和布置 9

3.3.1火灾探测器的选择 9

3.3.2 火灾探测器的布置 10

3.3.3 火灾探测器的计算 11

3.4火灾自动报警系统的线制及控制方案 17

第四章 智能火灾报警器最小系统的模拟设计 19

4.1总体设计 19

4.2硬件设计 19

4.2.1 单片机最小系统电路设计 19

4.2.2液晶显示电路设计 20

4.2.3烟雾气体检测模块电路设计 21

4.2.4DS18B20温度传感器的电路设计 21

4.2.5按键输入模块电路设计 22

4.2.6蜂鸣器报警电路设计 23

4.3软件设计 23

4.3.1 总体程序流程图的设计 23

4.3.2 模数转换程序设计 24

4.3.3 温度传感器程序设计 25

第五章 消防联动控制系统 27

5.1手动报警按钮 27

5.2火灾事故广播 28

5.3总结 28

结论 30

参考文献 31

附录 32

第一章 引言

1.1研究背景

社会向着便捷稳定快速的发向发展着,集成电路得到了广泛的使用,从而使它的研究增大,所以也伴随着它的快速发展,单片机的简单概念是一个集成电路芯片也可以叫它叫做单片微型计算器,因为它有着组成计算机的所有的功能且能够十分准确,高效率的完成任务,所以在很多的工业领域得到了广泛的使用推广。传统的CPU体积大,所以并不适用于许多工业领域,而单片机将CPU等功能集成到硅片上,减小了体积,使其更容易用于许多领域,实现其智能化的结果。对于单片机需求的出现,使得单片机技术快速发展并广泛的应用于各个领域。而对于火灾燃气报警器来说,单片机在这个领域也有着巨大的作用,随着火灾现象的频繁出现,让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性,而传统的火灾燃气报警器无法满足火灾处理的及时性、实时性、智能性的要求,所以对于基于单片机的火灾燃气报警器的设计与实现显得极为必要,所以进行这一课题,对于单片机的研究以及火灾燃气报警器的研究有着极大的好处,能够大大提升火灾处理的及时性、实时性、智能性,改变了传统火灾燃气报警器的缺陷,使得其功能能够得到大大提升,产生巨大的社会效益。

1.2论文内容及目标

本篇论文主要以某高校实验楼火灾报警系统的设计与实现为研究内容,以单片机应用于各类设备所形成的物品研究为主要研究方向,以提高实验楼的火灾报警的及时性为为主要的研究目标,使得单片机广泛应用于各类产业,可以提高实验楼的火灾报警及时性,能够保障安全。单片机将CPU等功能集成到芯片中,使其可以广泛的应用于各类行业,其具有体积小,功能大等优势,可以使其集成于各类大型设备中,解决了CPU体积大而不能应用于各类场合的问题。这一课题对于由单片机制作的智能火灾燃气报警器进行了研究,可以将单片机与智能火灾系统的制作相结合。还有这个设计是让烟雾传感器,火灾报警器和温度传感器的设计作为核心元件,如果与别的器件进行组合就能够实现烟雾浓度的显示,温度数值的显示,报警设置的值等功能,还有促进单片机的研究也能够使得我对于单片机的知识有着更加深入的了解与学习,可以加强单片机应用于各类产业的推广,同时对于火灾的报警及处理有着极大的好处,大大保障了人们的安全。

第二章 前期设计

2.1 需求分析

当今的社会发展过程中,由于火灾的发生较为频繁,经常出现一种情况因为一些小火点的隐患不能被及时的发现而引起了巨大的火灾,从而使得损失无限的放大,所以对火灾的监视及时的了解防范是当今社会预防火灾的一个重要事件。越来越多的火灾损失让人类都意识到了对火灾的监视预防的必要性,巴黎圣母院的伤痛是人类在火灾伤口上的又一道疤痕,火灾的监测与预防变的越来越重要越来越紧急,寻找一种及时有效的预防火灾产生的方法已经变成人们迫切需要解决的问题。良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的伤亡,为社会减少不必要的损失。由于实验室的防火要求极高,为了能够更好的进行火灾的预防及检测,进行了实验室火灾报警系统的设计,使得能够更好的进行实验室火灾的预防工作。

2.2 实验楼结构特点

实验楼属于某重点大学公共建筑,实验楼位于某重点大学东南面,属于大学的主要建筑物之一,周围街道宽8m,四周均有教学楼。实验楼结构为框架结构,主要承重构件梁、板、柱。墙厚240mm。地板为水磨石,墙裙为白色的瓷砖,墙壁为白色抹灰。该实验楼共六层,每层长×宽×高=60×20×3.6,实验楼每层各有八个实验室,两个教师办公室,两组电梯两组楼梯,楼梯前设有前室以及四个厕所。    

参考文献

[1]吴利刚,张普.智能火灾燃气报警器设计中单片机的应用[J].电子技术与软件工程,2018(14):244. 

[2]李巧龙. 基于太阳能游览船舶的火灾燃气报警器开发[D].集美大学,2018.

[3]周易.基于单片机的智能火灾燃气报警器设计[J].电子制作,2018(17):44-46.

[4]李永生,杨莉玲.半导体气敏元件的选择性研究.传感器技术,2002(3): 1~3   

[5]谢望.烟雾传感器技术的现状和发展趋势.仪器仪表用户,2006,13(5):1~2   

[6]求是科技.单片机应用系统开发实例导航.人民邮电出版社, 2003.  

[7] 李晓妮. 单片机温度控制系统的设计[J]. 九江学院学报(自然科学版), 2005. 81~107 

[8] Dallas Semiconductor 公司 DS1820技术资料31~107 

[9] DALLAS DS18B20数据手册[Z]. 20~88  

[10] 余瑾,姚燕.基于DS18B20测温的单片机温度控制系统[J] 微计算机信息 2009(3):17~23 

[11]何衍庆.控制系统分析设计和应用.化学工业出版社, 2003.   

[12]宏晶科技(深圳). STC89C51RC系列单片机器件手册. 



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