煙霧火災(zāi)自動(dòng)器學(xué)士學(xué)位論文

1、 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器設(shè)計(jì)姓 名：閆玉杰學(xué) 號(hào)：200905220137指導(dǎo)教師：呂依穎院系(部所)：光電工程學(xué)院專 業(yè)：電子信息工程完成日期：2012年04月18日 學(xué) 士學(xué) 位 論 文煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器設(shè)計(jì)姓 名：閆玉杰學(xué) 號(hào)：200905220137指導(dǎo)教師：呂依穎院系(部所)：光電工程學(xué)院專 業(yè)：電子信息工程完成日期：2012年04月18日摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 我國(guó)改革開放的不斷深入和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展,建筑自動(dòng)消防設(shè)施應(yīng)用規(guī)模日漸增大。大型工業(yè)企業(yè)日益增加各種高層地下和火災(zāi)危險(xiǎn)性較高的新型廠房不斷涌現(xiàn)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在實(shí)際使用過(guò)程中也出現(xiàn)了諸多問(wèn)題，火災(zāi)隱患

2、急劇增加威脅著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，而火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)作為廠房設(shè)計(jì)的重要組成部分在工業(yè)生產(chǎn)中肩負(fù)著安全防范的重任。建筑中的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先必須符GB50116-98火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求同時(shí)也要適應(yīng)工業(yè)建筑的特點(diǎn)，合理選配產(chǎn)品做到安全適用技術(shù)先進(jìn)經(jīng)濟(jì)合理?；馂?zāi)報(bào)警器發(fā)生誤報(bào)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，探討了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)誤報(bào)的原因以及預(yù)防措施?！娟P(guān)鍵詞】 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)；GB50116-98；誤報(bào)AbstractWith the development of economy, the deepening of the reform and opening up and e

3、conomic construction in our country the rapid development of building fire control facilities scale grows automatically。Big industrial companies increasingly various high-level underground and high fire risk of new factories have sprung up, in the process of the automatic fire alarm system in the ac

4、tual use also appeared many problems, fire hazard has increased dramatically threatening Chinas economic development and peoples life and property safety。As factory building design and automatic fire alarm system is an important part of shoulder the responsibility of safety in industrial production。

5、Architectural design of automatic fire alarm system must first be operator GB50116-98 automatic fire alarm system design specification requirements at the same time, it should meet the characteristics of industrial buildings, reasonable selecting applicable advanced technology economic and reasonabl

6、e products to do it safely。Fire alarm occurs the phenomenon of false alarms, automatic fire alarm system was discussed the reason of false alarm and prevention measures.。【Key words】:Automatic fire alarm system ;GB50116-98; False positives目 錄第1章 緒論11.1 引言11.1.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的發(fā)展歷程11.1.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的種類21.2 煙霧火災(zāi)報(bào)

7、警器誤報(bào)情況的發(fā)生原因與解決辦法21.3 本文的研究目的和主要內(nèi)容3第2章 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的原理和總體設(shè)計(jì)方案42.1 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的工作原理42.2 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的總體設(shè)計(jì)方案4系統(tǒng)控制器的選擇：4輸入通道方案的選擇52.2.3 其他設(shè)備的選擇6第3章 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的電路設(shè)計(jì)83.1 信號(hào)采集及前置放大電路83.2 報(bào)警器故障自診斷電路83.3 煙霧報(bào)警器的硬件總電路圖93.4 本章小結(jié)9第4章 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警的軟件設(shè)計(jì)104.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)及流程圖104.2 報(bào)警子程序設(shè)計(jì)與流程圖114.3 本章小結(jié)11第5章 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的結(jié)果及討論125.1 煙霧火災(zāi)

8、自動(dòng)報(bào)警器在現(xiàn)實(shí)生活中問(wèn)題的討論125.2 運(yùn)用AutoCAD進(jìn)行火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的外殼設(shè)計(jì)13參考文獻(xiàn)14致 謝15第1章 緒論1.1 引言 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的發(fā)展歷程在1980的前后，中國(guó)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)正處于起步的階段，經(jīng)過(guò)了30年的發(fā)展，現(xiàn)已經(jīng)成為具有了一定強(qiáng)悍領(lǐng)導(dǎo)力市場(chǎng)的行業(yè)。我們國(guó)家制造出自己的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器，以此來(lái)適應(yīng)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展的需要。我國(guó)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)經(jīng)歷了從無(wú)到有、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程，其智能化程度也越來(lái)越高。第一階段 從十九世紀(jì)四十年代到二十世界四十年代。在這段時(shí)間里，生活中占主導(dǎo)地位的是感溫探測(cè)器，當(dāng)時(shí)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)處于初級(jí)階段。在這一時(shí)期的火災(zāi)探測(cè)技術(shù)主

9、要是根據(jù)感溫探測(cè)器采集的溫度信號(hào)，通過(guò)一個(gè)閥值來(lái)判定是否超過(guò)。第二階段，從二十世紀(jì)五十年代到七十年代。在這短時(shí)間里，登上舞臺(tái)的是感煙火災(zāi)報(bào)警器。它將感溫火災(zāi)報(bào)警器排擠到第二的位置?；馂?zāi)信號(hào)的傳輸采用多線制，一般來(lái)說(shuō)的話，它要求每個(gè)火災(zāi)探測(cè)器用兩條或者更多條導(dǎo)線與火災(zāi)報(bào)警控制器連接在一起，從而來(lái)保證每個(gè)火災(zāi)報(bào)警器能正常運(yùn)作。煙霧火災(zāi)報(bào)警器通過(guò)煙霧的濃度大小來(lái)達(dá)到一個(gè)臨界值，是否可以觸發(fā)使其報(bào)警。第三階段，二十世紀(jì)八十年代至今。由于單片機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用級(jí)發(fā)展，人們開始將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用到火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中，并采用了總線制的信號(hào)傳輸方式。微電子器件、數(shù)字脈沖電路及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)用于火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，改變了以往

10、多線制結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的直流巡檢和硬線對(duì)應(yīng)連接方式，代之以數(shù)字脈沖信號(hào)巡檢和信息壓縮傳輸，采用大量編碼、譯碼電路和微處理機(jī)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè)器與火災(zāi)報(bào)警控制器的通信協(xié)議和系統(tǒng)檢測(cè)控制，大大減少了系統(tǒng)線制，帶來(lái)了工程布線的靈活性，人們不需一根根的布線、布點(diǎn)，只要將探測(cè)器和安裝底座像接燈泡一陽(yáng)并聯(lián)在回路總線上?？傊馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警器正在一步一步的發(fā)展，它正朝著符合人們?nèi)粘Ｉ钪行枰姆较蛟谂?，這就是一個(gè)很好的現(xiàn)象。說(shuō)白了，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的設(shè)計(jì)是對(duì)于人們安全的考慮，在任何情況下，人們的生命重于一切。 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的種類在現(xiàn)在的社會(huì)上，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的種類繁多，從市場(chǎng)上我們就可以看到比如有：1、感光型的2、感溫型

11、的3、感煙型的4、電纜型的5、復(fù)合型的等等，并且在每一類的下面還有一些小類。1.2 煙霧火災(zāi)報(bào)警器誤報(bào)情況的發(fā)生原因與解決辦法 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器產(chǎn)生誤報(bào)的原因主要有以下幾種：1、烹飪；2、間歇的報(bào)警聲音產(chǎn)生；3、蒸汽或濕氣的影響；4、香煙產(chǎn)生的煙霧；5、當(dāng)通上電以后，報(bào)警器會(huì)響不停；6、電源接觸不良。1、由于烹飪而產(chǎn)生誤報(bào)，大部分是由離子報(bào)警器發(fā)出的，由于這樣的傳感器對(duì)于即使是人的肉眼無(wú)法看到的粒子較敏感，而由于烹飪高溫產(chǎn)生的煙霧粒子是人眼無(wú)法看到的所以會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)。這樣的話可以選擇報(bào)警器是擁有離子傳感器與光電傳感器的火災(zāi)報(bào)警器來(lái)解決了。2、間歇報(bào)警聲的產(chǎn)生，可能是因?yàn)?火災(zāi)報(bào)警器使用的時(shí)間過(guò)

12、長(zhǎng)而變得非常敏感，也有可能是內(nèi)部積累了很多的灰塵而沒(méi)有及時(shí)的清理，也可能是報(bào)警器本身出了毛病，所以最好的辦法就是換一個(gè)新的煙霧火災(zāi)報(bào)警器。3、由于蒸汽或濕氣的影響，蒸汽或者濕氣會(huì)濃縮在傳感器和線路板上，假如濃縮太多的水汽的話就會(huì)發(fā)出報(bào)警的聲音。所以最好的辦法是將報(bào)警裝置安裝在離蒸汽或者濕氣較遠(yuǎn)的方法。較老的報(bào)警器會(huì)變得對(duì)于蒸汽和濕氣更加的敏感從而發(fā)生響應(yīng)，所以可能是報(bào)警器使用的時(shí)間太長(zhǎng)了，應(yīng)該被替換掉的。4、香煙產(chǎn)生的煙霧從而使報(bào)警器工作，一般情況下，香煙的煙霧是不足以使煙霧火災(zāi)報(bào)警器工作過(guò)的，但是可能在一個(gè)很小的空間中有很多的朋友一塊吸煙，導(dǎo)致煙霧的濃度過(guò)大，從而產(chǎn)生報(bào)警。假如報(bào)警器太舊，太

13、過(guò)老化的話報(bào)警器也可以產(chǎn)生報(bào)警。5、當(dāng)通上電以后，報(bào)警器會(huì)響不停，這可能是報(bào)警器里面的灰塵沉積的太多或者報(bào)警器使用的時(shí)間太久了，也可能是報(bào)警器出了毛病。所有家用的報(bào)警器如果使用時(shí)間太長(zhǎng)這樣也會(huì)對(duì)煙霧變得敏感。這可能也是一個(gè)需要更換報(bào)警器的信號(hào)，就算是剛買來(lái)的報(bào)警器也會(huì)有毛病，這些是不能避免的，我們要做的就是要用一個(gè)能正常使用的火災(zāi)報(bào)警器。6、電源接觸不良，這可能是最沒(méi)有辦法來(lái)避免的情況之一，看下報(bào)警器是不是太舊了，或者拆下來(lái)清理一下灰塵，最笨的辦法，更換報(bào)警器。 1.3 本文的研究目的和主要內(nèi)容 本文研究的目的是基于單片機(jī)的理論來(lái)設(shè)計(jì)一款煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)改革開放的不斷深

14、入和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，建筑自動(dòng)消防設(shè)施應(yīng)用的規(guī)模日漸增大，大型廠房的建立。由于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在實(shí)際使用中還存在著不少的問(wèn)題，在商場(chǎng)或者其他地方頻頻的有火災(zāi)的產(chǎn)生。一方面是因?yàn)樵O(shè)施不夠健全，兩一方面可能是火災(zāi)報(bào)警器并不適應(yīng)用所在的場(chǎng)合。本文主要針對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警的安裝以及進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而做出一個(gè)實(shí)用的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器，從而給予大眾人民群眾幫助，以保障人民的生命財(cái)產(chǎn)的安全，一款新型的煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器即將誕生。 第2章 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的原理和總體設(shè)計(jì)方案2.1 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的工作原理 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器是能夠檢測(cè)到環(huán)境中煙霧的濃度，并具有報(bào)警功能的儀器，煙霧自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的最基本組成部分應(yīng)該

15、包括：信號(hào)采集及前置放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)控制電路、字符顯示電路、聲光報(bào)警電路、安全保護(hù)電路等部分組成，如圖2-1所示。圖2-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖一個(gè)非常完整的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，應(yīng)該包含以下幾個(gè)部分：系統(tǒng)控制模塊，火災(zāi)探測(cè)模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，報(bào)警模塊。本設(shè)計(jì)是以單片機(jī)作為用來(lái)控制系統(tǒng)的核心，通過(guò)傳感器用來(lái)進(jìn)行測(cè)溫的實(shí)行，來(lái)實(shí)現(xiàn)煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的設(shè)計(jì)。這可以對(duì)室內(nèi)外的煙霧實(shí)時(shí)采集和檢測(cè)，當(dāng)所檢測(cè)的煙霧濃度高于所設(shè)定的臨界值的時(shí)候，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。 煙霧濃度信號(hào)采集電路以數(shù)字信號(hào)的形式送入單片機(jī)，這時(shí)的單片機(jī)對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理，對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，此時(shí)的數(shù)據(jù)是否大于預(yù)設(shè)好的臨界值或者煙霧濃

16、度，如果大于則報(bào)警器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲音，如果不大于這個(gè)臨界值或者煙霧濃度，則就顯示為正常狀態(tài)。 2.2 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的總體設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)控制器的選擇：對(duì)于控制器的選擇，非常的重要，它不僅要求控制器的功能強(qiáng)大，性價(jià)比高，可靠性強(qiáng)還要求精度和響應(yīng)速度高。基于上述的要求，現(xiàn)總結(jié)一下本設(shè)計(jì)所需要的單片機(jī)的功能特點(diǎn)：（1） 控制能力很強(qiáng)它能在工業(yè)控制、智能儀表、外設(shè)控制、家用電器、機(jī)器人、軍事裝備等方面得到了廣泛的應(yīng)用，整個(gè)工業(yè)設(shè)備和工藝將進(jìn)行一次以普及應(yīng)用微機(jī)為特征的技術(shù)改造。為了滿足對(duì)象的控制要求，單片機(jī)的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件，對(duì)于專門的控制電路實(shí)現(xiàn)很強(qiáng)大的功能。（2） 低功耗，低電壓，便于生產(chǎn)

17、便攜式產(chǎn)品為了滿足很多人使用的便攜式的產(chǎn)品，單片機(jī)內(nèi)的工作電壓1.8V3.6V，而工作電流僅僅為數(shù)百微安，這樣在使用單片機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)會(huì)很便捷，更容易生產(chǎn)出符合大眾需要的產(chǎn)品，在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的生產(chǎn)中，單片機(jī)起到了很強(qiáng)大的作用。（3） 體積小，高集成度，高可靠性單片機(jī)將各功能部件集成在一塊小的晶體芯片上，這樣的集成度很高，以至于體積也是最小的。這樣的芯片本身是按照工業(yè)控制環(huán)境的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這里面的布線很短，比起一般的CPU有很大的優(yōu)勢(shì)可言。單片機(jī)程序指令，常熟及表格等固化使它在ROM中不易被破壞，許許多多的信號(hào)通道均在一個(gè)芯片內(nèi)，所以可見(jiàn)它的可靠性很高，用這樣的來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能給我們省

18、不少的力的同時(shí)也能使產(chǎn)品更完整。（4） 性價(jià)比很高單片機(jī)的性價(jià)比很高的，在控制器的選擇上，單片機(jī)既能使我們能很好的利用到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，還能更好的為我們節(jié)省資金，對(duì)于使用單片機(jī)來(lái)說(shuō)就是很好的選擇。（5） ISP以及IAP的使用在線編程技術(shù)及在應(yīng)用中編程技術(shù)是通過(guò)計(jì)算機(jī)的并口或者串口對(duì)單片機(jī)進(jìn)行程序下載編程的。單片機(jī)引出的編程線與I/O線共用，不增加單片機(jī)的額外引腳。ISP為開發(fā)、調(diào)試提供了方便，并使單片機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)試、升級(jí)成為現(xiàn)實(shí)。IAP可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)在應(yīng)用中的再編程，為儀器儀表的智能化提供了重要的技術(shù)手段。輸入通道方案的選擇根據(jù)我的設(shè)計(jì)方案，這時(shí)我們需要將外界所測(cè)的煙霧等模擬量輸入轉(zhuǎn)化成數(shù)字量。

19、本設(shè)計(jì)采用的是A/D轉(zhuǎn)換器，這可以將多路的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，因而省略了多路的開關(guān)。我們所知道的的A/D轉(zhuǎn)換器的種類有很多，就單單只是位數(shù)來(lái)說(shuō)的話有8位，10位，12位，16位等。位數(shù)越高的話，其分辨率就越高，當(dāng)然相應(yīng)的它的價(jià)格也會(huì)越貴。為了根據(jù)此設(shè)計(jì)的需要，從而確定轉(zhuǎn)換器的位數(shù)為8位。 其他設(shè)備的選擇1.用LED來(lái)做顯示器發(fā)光二極管（英語(yǔ)：Light-Emitting Diode,簡(jiǎn)稱LED）是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件。LED晶片的一端附著在一個(gè)支架上，一端是正極，一端是連接電源的負(fù)極，使晶片被封裝起來(lái)。發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一

20、個(gè)過(guò)渡層，稱為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)(即兩端加上正向電壓)，電流從LED陽(yáng)極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。而我們知道的光的波長(zhǎng)決定光的顏色，這是由形成P-N結(jié)的材料決定的。它具有以下特點(diǎn)：（1） 耗電量低LED耗電相當(dāng)?shù)牡?，很低的功耗，它的效率很高，LED效率可達(dá)90%以上，幾乎不發(fā)熱。所以耗電小。（2） 體積

21、小LED基本上就是一塊很小的晶片被封裝在一個(gè)環(huán)氧樹脂里面，因此它非常小，并且還非常輕。（3） 低熱量、高亮度LED使用的是冷發(fā)光技術(shù)，它的發(fā)熱量比普通的照片明燈具低很多很多。（4） 環(huán)保用過(guò)LED的材料是無(wú)毒的，并且它也可以回收利用。在它的光譜中沒(méi)有紫外線和紅外線，它沒(méi)有輻射，沒(méi)有熱量，眩光小，冷光源，是可以進(jìn)行觸摸的，是屬于典型的綠色照明光源。（5） 使用壽命長(zhǎng)它的燈絲不存在發(fā)光易燃、熱沉積等缺點(diǎn)，在很合適的電流跟電壓下，使用壽命可達(dá)6W-10W小時(shí)，這比起傳統(tǒng)的光源長(zhǎng)十倍以上。（6） 很堅(jiān)固它被封裝在一個(gè)環(huán)氧樹脂里面，比起熒光燈和燈泡都堅(jiān)固。燈泡內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部分，從而使LED不容易破壞。

22、2. 對(duì)于報(bào)警電路的設(shè)計(jì)所謂的報(bào)警電路是由一個(gè)三極管、一個(gè)74ALS08芯片和一個(gè)蜂鳴器組成。當(dāng)煙霧所測(cè)的值在設(shè)定的范圍內(nèi)時(shí)，單片機(jī)是不會(huì)做出反應(yīng)的。但是當(dāng)超過(guò)這一臨界值時(shí)，單片機(jī)會(huì)發(fā)出動(dòng)作命令，從而使三極管導(dǎo)通而發(fā)出蜂鳴聲進(jìn)行報(bào)警，這就可以提醒其他人趕緊做出相應(yīng)的補(bǔ)救措施來(lái)。第3章 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的電路設(shè)計(jì) 3.1 信號(hào)采集及前置放大電路傳感器的輸出信號(hào)正常的來(lái)說(shuō)會(huì)很弱，所以需要經(jīng)過(guò)前置電路對(duì)其進(jìn)行放大、電平調(diào)整、濾波，以此來(lái)滿足單片機(jī)對(duì)于輸入信號(hào)的要求。3.2 報(bào)警器故障自診斷電路（1）判斷傳感器電源連接情況在一個(gè)傳感器的一端串聯(lián)上一個(gè)電阻R16。當(dāng)傳感器正常連接時(shí)，電阻和傳感器分壓，

23、此時(shí)電阻兩端有微弱的電壓，單片機(jī)可以通過(guò)ADC0809的IN2口檢測(cè)到：如果傳感器電源連接不正常，則會(huì)產(chǎn)生斷路，檢測(cè)到電阻兩端電壓為0。其電路圖如圖3-2所示。圖3-2 報(bào)警器故障自診斷電路（2）判斷傳感器信號(hào)端連接的情況還有一種情況是判斷傳感器信號(hào)端是否連接正確。這樣就不需要再在上面進(jìn)行外加電路了，在傳感器進(jìn)行預(yù)熱到23分鐘后，通過(guò)與ADC0809的IN1輸入端口連接，傳感信號(hào)所測(cè)得的輸出電壓，假若說(shuō)這時(shí)候所測(cè)得的電壓是5V，這說(shuō)明傳感器的信號(hào)端連接不正常，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)。1.1 煙霧報(bào)警器的硬件總電路圖我們把上述各個(gè)部分電路結(jié)合在一起后就是所設(shè)計(jì)的煙霧報(bào)警器的總電路了，分工的不同但最后

24、會(huì)實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警、字符的顯示和滅火功能。圖3-3煙霧報(bào)警器模塊電路圖1.2 本章小結(jié)本章主要介紹了煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的硬件設(shè)計(jì)，通過(guò)放大電路、轉(zhuǎn)換電路，以及報(bào)警器故障自診斷電路來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)單片機(jī)的控制使這個(gè)設(shè)計(jì)能夠得以實(shí)現(xiàn)。很通俗說(shuō)，此次設(shè)計(jì)的煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器就是通過(guò)一個(gè)接收器，加上一個(gè)放大電路，然后接報(bào)警器的設(shè)計(jì)，這樣設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用可靠。第2章 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警的軟件設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)及流程圖如下圖4-1所示，主程序流程圖。第一我們要給傳感器進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)進(jìn)行充電時(shí)，傳感器不能立即正常的采集煙霧信息，這需要一段時(shí)間的預(yù)熱才可以。當(dāng)程序預(yù)熱結(jié)束后，系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)。主程序設(shè)計(jì)先對(duì)傳感器

25、預(yù)熱，這樣預(yù)熱的同時(shí)，對(duì)傳感器可以進(jìn)行故障檢測(cè)，運(yùn)用軟件的方式檢測(cè)傳感器加熱絲或者電纜線在這樣的情況下有沒(méi)有斷線或者說(shuō)有沒(méi)有接觸不良。圖4-1 主流程圖在整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)工作中，單片機(jī)對(duì)于煙霧信號(hào)進(jìn)行了接受，將信號(hào)放大、A/D轉(zhuǎn)換處理后，由單片機(jī)來(lái)對(duì)結(jié)果分析處理，以此來(lái)判斷是否啟動(dòng)報(bào)警裝置。這樣的設(shè)計(jì)能給用戶很大的幫助，煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的作用就是給人民群眾提供幫助的，一旦有火災(zāi)的發(fā)生，盡量的減少損失。2.2 報(bào)警子程序設(shè)計(jì)與流程圖當(dāng)放大的信號(hào)不為零了，就是所說(shuō)的煙霧濃度達(dá)到系統(tǒng)的報(bào)警的臨界值。這時(shí)報(bào)警器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲。為了防止誤報(bào)，在程序設(shè)計(jì)上，對(duì)煙霧濃度進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)和延時(shí)報(bào)警，從而來(lái)區(qū)別到底是不

26、是管道中煙霧的泄露還是因?yàn)闃O短時(shí)間打開閥門所產(chǎn)生的可燃少量的散失所造成的，這都是為了防止誤報(bào)。下圖4-2所示。圖4-2 報(bào)警子程序設(shè)計(jì)的流程圖2.3 本章小結(jié)章是對(duì)于煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的軟件的設(shè)計(jì)，通過(guò)系統(tǒng)的主程序與電路圖來(lái)完成此次設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)用到的元件清單有：蜂鳴器，二極管，按鍵開關(guān)，揚(yáng)聲器，繼電器，發(fā)光二極管，電容，電阻，74LS47，74LS04，共陽(yáng)數(shù)碼管。第3章 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的結(jié)果及討論3.1 煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器在現(xiàn)實(shí)生活中問(wèn)題的討論此次只是一個(gè)設(shè)計(jì)，由于其他的原因，無(wú)法進(jìn)行做出實(shí)體來(lái)，所以我希望在以后時(shí)間里做出此次設(shè)計(jì)的實(shí)體，來(lái)進(jìn)行調(diào)試以便于使用。在現(xiàn)在的日常生活中一般的火

27、災(zāi)報(bào)警器存在以下的問(wèn)題：（1） 設(shè)備的不兼容當(dāng)前，一些工程在建設(shè)上為了節(jié)約成本，在設(shè)備的選擇上會(huì)采取哪里便宜選哪里的策略。在報(bào)警主機(jī)，探測(cè)器，手動(dòng)按鈕的選擇上，也是進(jìn)行肆意的搭配。但是，由于當(dāng)前在類似的產(chǎn)品中，并沒(méi)有出臺(tái)比較權(quán)威的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而各個(gè)廠家為了維護(hù)自己的利益，也在技術(shù)構(gòu)造上，采用不同的參數(shù)，因而這就造成了不同產(chǎn)品不兼容的現(xiàn)象。據(jù)近期相關(guān)部門的一次調(diào)查顯示，有大約百分二十的火災(zāi)報(bào)警器因?yàn)轭愃频膯?wèn)題而無(wú)法進(jìn)行正常的工作。（2） 系統(tǒng)架構(gòu)被改動(dòng)在一些的工程中，對(duì)于火災(zāi)報(bào)警裝置的基本配置上，還是比較符合標(biāo)準(zhǔn)的。但是在施工中，為了節(jié)約成本，在調(diào)試時(shí)有意的減少控制模塊，或者有意降低信號(hào)線路的絕緣

28、強(qiáng)度。盡管這樣的行為在施工開銷上實(shí)現(xiàn)了很大的結(jié)余。但是，對(duì)于火災(zāi)報(bào)警裝置的靈敏度等性能，被降低的結(jié)果也是不可避免的。（3） 相關(guān)部門的監(jiān)察力度不足此外，在一些火災(zāi)防護(hù)設(shè)備的監(jiān)理過(guò)程中，也存在著僥幸的心理，甚至在一些繁忙時(shí)期，在人手不夠的時(shí)候采用非專業(yè)人士進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)督，這無(wú)疑也給我們?nèi)蘸蟮陌踩珟?lái)很大的考驗(yàn)。另外，還有一些施工單位為了減輕工作量，用不同的工種來(lái)完成報(bào)警系統(tǒng)的搭建，最終使報(bào)警系統(tǒng)的性能大大下降。盡管這些都稱不上是工作的失誤，但是卻對(duì)我們的生命安全構(gòu)成極大的威脅。（4） 火災(zāi)報(bào)警裝置，責(zé)任心遠(yuǎn)比設(shè)備性能更重要。也許有的朋友會(huì)問(wèn)，面對(duì)這樣的安全隱患，我們?nèi)绾稳ヅ挪槟?在這里，我可以告

29、訴大家的是，由于當(dāng)前的火災(zāi)報(bào)警裝置更多的采用暗線走線，而且相關(guān)設(shè)備的位置也比較小巧隱蔽。因此，除非相應(yīng)的部門攜帶專業(yè)的設(shè)備前來(lái)檢查，否則，如果不采用明火等場(chǎng)景模擬的方式進(jìn)行試驗(yàn)的話，以我們現(xiàn)有的知識(shí)恐怕很難發(fā)現(xiàn)其中的貓膩。因此，這也就更多的依靠施工與監(jiān)管過(guò)程中的責(zé)任心了。其實(shí)，作為一項(xiàng)關(guān)系到我們生命安危的保護(hù)裝置，它在施工過(guò)程中，并沒(méi)有太復(fù)雜的難度。但是，施工者的責(zé)任心則關(guān)系到整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的工作性能，甚至是用戶的安危。所以，面對(duì)火災(zāi)報(bào)警器暴露出來(lái)的這些隱患，與其去過(guò)多的追尋設(shè)備的性能，以及防患的辦法，不如讓我們的施工者更多一些憂患意識(shí)，讓相關(guān)的監(jiān)管部門更多一分責(zé)任意識(shí)。這樣的付出顯然要比關(guān)注其他方面更加經(jīng)濟(jì)，同時(shí)又更加的有效。3.2 運(yùn)用AutoCAD進(jìn)行火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器的外殼設(shè)計(jì)煙霧火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器硬件與軟件的設(shè)計(jì)基本完成，但是為了以后的應(yīng)用，現(xiàn)在用AutoCAD對(duì)報(bào)警的外殼進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要用到CAD的三維來(lái)做圖，如下圖5-2所示。圖5-2 用AutoCAD所設(shè)置的外殼形狀參考文獻(xiàn)1黃浩忠 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)M中國(guó)建材工業(yè)出版社,2001 2盛建 自動(dòng)消防報(bào)警系統(tǒng)M天津大學(xué)出版社, 1999 3彭軍 傳感器與檢測(cè)技 西安電