新紀元三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)軟件設計說明書

1、新紀元三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)軟件設計說明書 系統(tǒng)概述新紀元三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)軟件主要應用于各種大型建筑及其它公共設施中， 實現(xiàn)對這些場所早期的報警功能，達到預期的目的。這種三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)是一個集信號檢測、傳輸、處理和控制與一體的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用 DALLAS公司研制、生產(chǎn)的智能型 DS18B20溫度傳感器，以及 MQ-2煙霧傳感器模塊作為探測器，將探測器所檢測到的能充分反映現(xiàn)場火災因素采集到火 災控制器，經(jīng)過火災控制器根據(jù)預期設計好的火災模式判斷，實現(xiàn)對火災早期的準確 報警和對相應的現(xiàn)場消防設備的聯(lián)動控制。為了適應不同規(guī)模的工程的應用，便于信息的遠程傳輸和系統(tǒng)的安裝、維護，該 系統(tǒng)采

2、用模塊化結構，應用多種標準串行總線（如 RS-485 等）形成一個網(wǎng)絡系統(tǒng)。 在這個網(wǎng)絡系統(tǒng)中，探測器完成對火災信號的檢測，然后數(shù)據(jù)傳輸?shù)交馂目刂破鳌Ｍ?時，每個控制器可以通過 RS-485總線將相應的報警信息傳給位于各個位置的下位機， 從而形成一個完整的防火、早期滅火局域網(wǎng)。三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)發(fā)展歷史三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)的研究開發(fā)在國外的起步比較早，我國是在二十世紀八十 年代中期才有個別企業(yè)開始這方面的研究開發(fā)。隨著越來越多的產(chǎn)品進入市場，國家 也制定了相應的檢驗標準，當時都是多線制的開關量系統(tǒng)，整個系統(tǒng)呈星型接法，每 個探測器分別用兩根線與控制器相連，系統(tǒng)中的探測器只能反映出三種狀態(tài)，分

3、別表 示報警、正常和故障，隨后出現(xiàn) n+1 線制的開關量系統(tǒng)，也就是說 n 個探測器共用一 根地線，這樣就在一定程度上減少了系統(tǒng)的布線。隨著單片機技術的普遍應用，同時也因為多線制（包括 n+1 線制）系統(tǒng)在工程安 裝、布線和維修都很不方便，人們開始將單片機技術用于三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)。從 而在二十世紀八十年代后期在國內(nèi)出現(xiàn)了總線制開關量三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)，這種 系統(tǒng)仍然采用開關量探測器，探測器被安裝在編址底座上，底座同時具有檢測探測器 工作狀態(tài)的功能和控制通信的能力。一定數(shù)量帶有探測器的編址底座以并聯(lián)的方式連 接在兩根串行總線上，形成一個通信回路（以下我們將這樣的總線稱為回路總線）。每臺控制

4、器可以用多個獨立的回路總線。每個報警系統(tǒng)也可以由多臺控制器通過特定 的串行總線連接起來，以方便的適應不同規(guī)模的建筑物。這種總線制火災報警系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅使得該領域在技術上取得了較大的發(fā)展，而 且也為工程施工、 布線、調(diào)試、 維護帶來了極大的方便。 人們不需要一根一根的對線、 布線，而只要將探測器和安裝底座像接燈泡一樣并聯(lián)在回路總線上。當系統(tǒng)發(fā)生報警 或故障時，都能在控制器上反映出每個點的具體位置。但是這種控制系統(tǒng)與同時期的 國外的三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)有一定的差距。一九九四年在國內(nèi)規(guī)模最大的北京國際 消防產(chǎn)品博覽會上，國外一些廠家將他們的智能三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)拿來展出，使 得國內(nèi)同行們對智能三氯

5、甲烷氣體滅火系統(tǒng)有了初步的了解。相比之下，我們當時流 行的總線制開關量系統(tǒng)就顯現(xiàn)出了很多弊端。如開關量系統(tǒng)只能反映出火災發(fā)展過程 中的兩個狀態(tài)，即要么是正常，要么是報警。它無法反映出火災發(fā)生的全過程，難以 實現(xiàn)對灰塵和潮濕等非火災因素造成的探測器的靈敏度的漂移進行自動補償，同時對 超出補償容限的探測器實施污染報警；無法根據(jù)使用環(huán)境和工作的時間段不同而對探 測器的靈敏度自動調(diào)節(jié)；也不能對探測器本身的工作狀態(tài)進行自動測試等等。此后， 國內(nèi)部分企業(yè)開始研究、開發(fā)智能型三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)。時隔兩年，在一九九六 年的北京國際消防產(chǎn)品博覽會上，國內(nèi)十幾家企業(yè)都推出了自己的智能型系統(tǒng)，由于 對智能型系統(tǒng)沒

6、有一個國家標準，所以各廠家所宣傳的智能特性也各不相同。但都有 一個明顯的特征，就是網(wǎng)絡化模塊化，應用了一些成熟的、標準的現(xiàn)場總線技術。從 此，使得我國的三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)的使用進入了智能化的時代。系統(tǒng)主要結構和功能三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)是由火災報警控制器、火災探測器、手動報警裝置、報 警裝置等組成。如圖 1.1 所示。在圖 1.1 中，各種典型的火災探測器和手動報警按鈕 位于保護建筑內(nèi)，下位機傳送火警信號，控制器經(jīng)正確判斷或火災確認后啟動聲報警 裝置，通告有關人員逃生，同時啟動執(zhí)行環(huán)節(jié)滅火。系統(tǒng)也應該報出系統(tǒng)的斷線、短 路及接地等故障。 該系統(tǒng)的中心是火災報警控制器。 如圖 1.1 所示，它主

7、要分五部分： 1. 輸入單元它接收人工或自動火災探測器送來的信號，送至CPU加以判斷，確認，并認識相應的編碼地址。2. 輸出單元 確認火災信號后，輸出單元一方面輸出聲，光報警信號，另一方面把相關信息發(fā) 送給上位機，以便能從全局的角度采取滅火措施。監(jiān)控單元監(jiān)控單元的作用主要有兩個：一個是檢查報警控制器與探測器以及下位機與上位 機之間的線路的狀態(tài)是否存在斷路，短路等故障，如果存在這些故障，報警器應給出 故障聲報警，以確保系統(tǒng)工作的可靠。監(jiān)控單元的另一個作用是自動巡回檢測，自動 定期周而復始的逐個對編碼探測器發(fā)出的信號進行檢測，實現(xiàn)報警控制器的實時控 制。記憶單元實時時鐘記下第一次火災報警的時間，直

8、到火警消除，復位后方恢復正常。電源單元通常報警控制器的電源來自兩個電源，即雙電源。一個是采用220V市電整流進行正常供電。另一個是蓄電池，平時對其進行充電，當有火災時，可在失去正常供電 的情況下繼續(xù)供電，以保證三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)的正常工作。時鐘及時間記錄火災報警控制器本身應提供一個工作時鐘，用于對工作狀態(tài)提供監(jiān)測參考。當發(fā) 生火災報警時，時鐘應能指示并記錄準確的報警時間。輸出控制火災報警控制器應具有一對以上的工作接點，用于火災報警時的直接聯(lián)動控制， 如控制警鈴、啟動自動滅火系統(tǒng)等。圖1.1氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)框圖方案論證2.1 三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)設計方案本次畢業(yè)設計的題目是“三氯甲烷氣體滅火

9、系統(tǒng)建立硬件設計” ，該系統(tǒng)的 工作對象是大型建筑的火災安全，該系統(tǒng)主要是火災探測器、信號調(diào)理裝置、 A/D 轉(zhuǎn) 換器、火災聲報警裝置、鍵盤顯示裝置、電源電路等裝置構成。通過查閱相關的文獻資料和篩選器件，最終確立了設計中上述各工作模塊所采用的具體器件?；馂奶綔y器分別采用 DALLAS公司生產(chǎn)的一種DS18B20溫度傳感器及MQ-2 煙霧傳感器模塊；信號調(diào)理裝置即為幾個簡單的電阻和可變電阻，使得傳感器的輸出 滿足A/D轉(zhuǎn)換器的輸入即可；選用 ADC0832乍為該系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器；火災報警裝置 由聲報警系統(tǒng)組成。鍵盤顯示裝置直接與單片機的 P3 口相連，完成鍵盤輸入和 LED 顯示控制功能。 只

10、有上面所列的器件是不夠的，要通過系統(tǒng)的整體框圖把這些器件有 機的連接成一個性能可靠的整體，理想的整體系統(tǒng)框圖如圖 2.1 所示。三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)方案論證在上述最終方案確定之前，火災報警控制器選用的是MC8051理由是MC8051功能強大，外圍電路簡單，資料比較多，設計中會省去一大部分的工作。但通過查閱大 量資料和與當今被廣泛應用的器件進行比較，發(fā)現(xiàn)火災報警監(jiān)控系統(tǒng)的控制器對單片 機的數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器的容量有一定的要求，而MCS8051只有256B的數(shù)據(jù)存儲器，要是選用MCS805單片機做三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)的火災報警控制器，就需要 對單片機進行擴展其數(shù)據(jù)和程序存儲器，此舉在當今單片機

11、已得到廣泛發(fā)展的今天是 沒有必要的。最終方案中所選用的STC89C51作為主控制器，其數(shù)據(jù)和程序存儲器的容量是足夠系統(tǒng)的要求的。溫度傳感器選用DALLAS公司的DS18B20在測量精度、轉(zhuǎn)換時間、傳輸距離和分辨率方面足夠滿足系統(tǒng)的要求。煙霧傳感器采用比較流行的 MQ-2煙霧傳感器模塊，該模塊具有快速響應恢復、長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性、 對煙霧有良好的靈敏度?；馂穆?lián)動緊急廣播報警燈11i1查詢鍵盤報警發(fā)令鼠標復位編輯輸出通道（驅(qū)動電路）中央控制臺（上位機）輸入通道（數(shù)據(jù)通信，采集信號#1單片機探測器#2單片機#8i1探測器圖2.1 理想系統(tǒng)整體結構圖系統(tǒng)硬件電路的設計3.1 中央處理器 ST

12、C89C513.1.1 STC89C51RC/RD+ 系列單片機STC89C51RC/RD系列單片機是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超強抗干擾 的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機， 1 2時鐘、機器周期和 6 時鐘、機器 周期可以任意選擇，HD版本和90C版本內(nèi)部集成MAX81C專用復位電路。增強型 8051 單片機， 6 時鐘/機器周期和 12 時鐘/機器周期可以任意選擇，指 令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 。工作電壓：5.5V-3.3V （ 5V單片機）/3.8V-2.0V（ 3V單片機）。工作頻率范圍：0-40MHZ,相當于普通 8051的0-80MHZ,實際工作頻率可達

13、48MHz。用戶應用程序空間： 4K/8K/13K/32K/64K 字節(jié)。片上集成 1280字節(jié)或 512字節(jié) RAM。通用 I/O 口（ 35/39 個），復位后為： P1/P2/P3/P4 是準雙向口 / 弱上拉（普通 8051傳統(tǒng)I/O 口）； P0 口是開漏輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為I/O 口用時，需加上拉電阻。7.ISP （在系統(tǒng)可編程），IAP （在應用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真 器，可通過串口（ RxD/P3.0， TxD/P3.1 ）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成。有EEPRO功能。內(nèi)置看門狗。內(nèi)部集成MAX81C專用復位電路（HD版本和90C版本

14、才有），外部晶體20M以 下時，可省略外部復位電路。共3個16定時器/計數(shù)器，其中定時器 0還可以當成 2個8位定時器使用。外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷， power Down 模式可由外部中 斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。3.1.2 STC89C51RC/RD+系列單片機的內(nèi)部結構STC89C51RC/RDS列單片機的內(nèi)部結構框圖如下圖 3.1所示。其中包含中央處理 器（CPU、程序存儲器（Flash ）、數(shù)據(jù)存儲器（SRAM、定時/計數(shù)器、UART串口、I/O 接口、EEPROM看門狗等模塊。STC89C51RC/RDS列單片機幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控 制中所需的所有單元模塊，可

15、稱得上一個片上系統(tǒng)。P0, p1, p2, p3, p4圖3.1 STC89C51RC/RD+系列單片機內(nèi)部結構框圖3.2 STC89C51單片機最小系統(tǒng)STC89C51內(nèi)部有閃存儲器，芯片本身就是一個最小系統(tǒng)。在能滿足系統(tǒng)的性能要 求的情況下，可優(yōu)先考慮采用此種方案。用這種芯片構成的最小系統(tǒng)簡單、可靠。用 AT89C52單片機構成最小應用系統(tǒng)時，只要將單片機接上時鐘電路和復位電路即可， 與8031外擴展程序存儲器的最小應用系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)省去了外擴程序存儲器的工 作。該最小應用系統(tǒng)只能用作一些小型的數(shù)字量的測控單元。如圖3.2所示。3CTAL1 I2FALL 19EST Q；1KEY巧KR3

16、jKEYI7Y1XT ALvcc1K廠 TXDT11DIN-2vccXTAL13CTAL2P0.O/ADCP0.1/AD1PQ_2/AD2P037AD3PA.4/AD4P0.5/ADJP0.6/ADPEAD 了RST EA/VPP PSETPl 0/T2 P1.1/T2EXinpRooP1.2/ECI PL3/CEXD PI.4/CEKL PL 引 CEJQ PLC/CEX3 Pl.7/C EMP3.O/RxDP3.t/TxDP3.2/mT0P33/ufriP3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7ZRD-P2.0/AEF2 1/AS PQJZMC P2.3/A11 P2.4/A12P

17、2.5/A13P2.e/AHvssVIDODJD235D335P433?加力D757$4(1ADCLK7 RS 亍 ECDEN劃DQ1 7?a? DQ22*25 FMa?圖3.2 STC89C51的最小系統(tǒng)3.3下位機輸入通道元器件選擇3.3.1傳感器選擇隨著經(jīng)濟技術和社會經(jīng)濟環(huán)境的發(fā)展，人員、設備和建筑對消防保護的要求也越 來越高，促使火災自動探測報警系統(tǒng)不斷采用新技術來實現(xiàn)對人類生命和財產(chǎn)安全的可靠保障。如何進一步縮短火災探測報警的時間，減少火災的發(fā)生，及時采取有效防 火、滅活措施，為減少火災損失提供寶貴的時間等等。所以，有好的火災探測器在現(xiàn) 場可靠的運行是很重要的！由于本設計方案只針對普

18、通的大空間可能發(fā)生的火災，所以本設計方案選用感煙 探測器和感溫探測器兩種。感溫探測器采用 DALLAS公司生產(chǎn)的 DS18B20溫度傳感器。DS18B20是 1 Wire, 即單總線器件，具有線路簡單，體積小的特點，超低的硬件開銷，抗干擾能力強，精 度高，附加功能強，是測溫系統(tǒng)的不二選擇。DS18B20勺主要特征有：1）全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出。2）先進的單總線數(shù)據(jù)通信。3）最高12位分辨率，精度可達 0.5 C。4）12位分辨率時最大工作周期為 750毫秒。5）可選擇寄生工作方式。6）檢測溫度范圍為-55 C+125 C （-67 F+257 F）。7）內(nèi)置EEPROM限溫報警功能。8）64位光

19、刻ROM內(nèi)置產(chǎn)品系列號，方便多機掛接。DS18B20芯片與單片機的接口如圖 3.3所示，采用兩個 DS18B20乍為溫度采集系 統(tǒng)。R810KDQVCC.D1SB20圖3.3 DS18B20與單片機接口電路如圖所示，DS18B20只需要掛到單片機的一個I/O 口上，由于單總線為開漏所以 需要外接一個10K的上拉電阻。感煙探測器采用的是 MQ-2煙霧傳感器模塊，它能準確的探測到 CO2，CO甲烷, 煙霧等多種可能引發(fā)火災的氣體的存在。它靈敏度高，穩(wěn)定性好，適用與火災中氣體 的探測。該模塊具有如下特點：1）具有信號輸出指示。2）雙路信號輸出（模擬量輸出及 TTL電平輸出）。3） TTL輸出有效信號

20、為低電平。（當輸出低電平是信號燈亮，可直接接單片機）4）模擬量輸出05V電壓，濃度越高越有效。5）對液化氣，天然氣，城市煤氣，煙霧有較好的靈敏度。6）具有長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性。7）快速的響應恢復特性。MQ-2煙霧傳感器模塊原理圖如圖 3.4所示圖3.4 MQ-2煙霧傳感器模塊原理圖332 A/D轉(zhuǎn)換器選擇（1） ADC0832引腳結構及應用A/D轉(zhuǎn)換電路采用美國國家半導體公司生產(chǎn)的8位雙通道A/D轉(zhuǎn)換專用芯片ADC0832其引腳結構如圖3.5所示,其中CS為片選使能，低電平芯片使能；CH0模擬 輸入通道0,或作為IN+/-使用；CH1模擬輸入通道1,或作為IN+/-使用；GND為芯 片

21、參考0電位（地）；DI數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制；DO數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出；CLK為芯片時鐘輸入；VCC（VREF電源輸入及參考電源輸入（復用）。CS 218pVCC（VREF）CHO 27 CLKCH1 36 DOGND 45 DI圖3.5 ADC0832的引腳結構圖ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達 256級，可以適應一個的 模擬量轉(zhuǎn)換要求，其內(nèi)部電源輸入與參考電壓復用，使得芯片的模擬電壓輸入在0V5V之間。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為 32uS,具有雙數(shù)據(jù)輸出，可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少 數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器 控制變得更加

22、方便。通過 DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。正常情況下ADC0832與單片機的接口應為 4條數(shù)據(jù)線，分別為 CS CLK DO DI。 但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的，所以電路設 計時可以將DO和 DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當 ADC0832未工作時其CS輸入端應 為高電平，此時芯片被禁用，CLK和DO/DI的電平可以任意。當要進行 A/D轉(zhuǎn)換時，必須將CS使能端置位低電平并保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結束。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工 作，同時有處理器向芯片時鐘輸入端CLK輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第一個時鐘脈沖的下

23、降之前DI端必須是高電平，表示起始信號。在第二、三個脈沖下降之前DI端應輸入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，當此兩位數(shù)據(jù)為“ 1” “0”時，只對CH0進行單通道轉(zhuǎn)換；當此兩位數(shù)據(jù)為“ 1” “1”時， 只對CH1進行單通道轉(zhuǎn)換；當此兩位數(shù)據(jù)為“ 0”“0”時，將CH0作為正輸入端IN+, CH1作為負輸入端IN-進行輸入。當此兩位數(shù)據(jù)為“ 0” “T時，將CH0作為負輸入 端IN-,CH1作為正輸入端IN+進行輸入。到第三個脈沖的下降之后 DI端的輸入電平就 失去輸入作用，此后 DO/DI端則開始利用數(shù)據(jù)輸出 DO進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的讀取。從第四 個脈沖下降開始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位 DATA7隨后

24、每一個脈沖下降 DO端輸出 下一位數(shù)據(jù)。直到第一個脈沖時發(fā)出最低位數(shù)據(jù)DATA0到此一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出A/D轉(zhuǎn)完成。也正是從此開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第十一個字節(jié)的下降輸出 DATA0隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第十九個脈沖時數(shù)據(jù)輸出完成，也標志著一次換的結束。最后將 CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行處理就可以。作 為單通道模擬信號輸入時 ADC0832的輸入電壓是0-5V且8位分辨率時的電壓精度為 19.53mV。ADC0832與單片機及MQ-2煙霧傳感器模塊的原理圖如圖3.6所示。U2P3圖3.6 ADC0832、MQ-2煙霧傳感器模塊及單片機接口電路(2)ADC0832內(nèi)部

25、邏輯結構ADC0832由一個8位輸入寄存器、一個8位DAC寄存器和一個 8位D/A轉(zhuǎn)換器組成。結構圖如圖3.7所示。數(shù)據(jù)輸出圖3.7 ADC0832的內(nèi)部邏輯結構圖3.3.3下位機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計下位機的數(shù)據(jù)采集的主要流程為：現(xiàn)場的情況通過傳感器來反映，而從傳感器傳出來的信號是模擬量信號，該模擬量信號通過A/D轉(zhuǎn)換器，把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量,只有轉(zhuǎn)化成數(shù)字量后，單片機才能接收到傳感器傳來的信號，下位機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原 理圖如圖3.8所示。51END*DQR8VCC1I1VCCR210K二VCCP3圖3.8下位機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理3.4鍵盤/顯示接口電路設計本模塊以STC89C51單片機為控制核心，由

26、于本模塊只用了5個按鍵，不需要譯碼器，直接與單片機的 P3 口相連，如圖所示，大大簡化了硬件設計，充分的利用了 單片機的資源，這也是本設計的巧妙所在?？赏ㄟ^鍵盤來設置溫度上下限，并在液晶 顯示屏1602上顯示。通過軟件編程，負責鍵盤掃描、消除抖動處理和顯示輸出工作。 系統(tǒng)框架電路圖如圖3.9和圖3.10所示。S3SWPBKEY；圖3.9鍵盤接口電路Header 16圖3.10顯示接口電路3.5報警電路設計新紀元三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)軟件的報警系統(tǒng)主要是由聲報警組成。在火災可能 發(fā)生或發(fā)生時在或者某個火災探測器出現(xiàn)問題的時候，都需要火災的聲報警系統(tǒng)來提 醒工作人員或告知有關人員逃生。下面分別對三氯

27、甲烷氣體滅火系統(tǒng)的聲報警系統(tǒng)做 詳細的介紹?；馂膱缶刂破髟趦煞N情況下發(fā)出聲音報警：當檢測到故障信號時（如傳感器斷 線，電纜斷線或傳感器接觸不良時）由蜂鳴器發(fā)出故障報警信號，蜂鳴器工作電流 12mA由P2.3經(jīng)驅(qū)動放大電路驅(qū)動。原理圖如圖3.11所示；當檢測到火災時，由報警器發(fā)出警鈴報警，它由三極管 8550、電子和無源蜂鳴器相關電路夠成。圖3.11聲報警系統(tǒng)電路原理圖3.6電源電路設計本系統(tǒng)中，由于MQ-2煙霧傳感器模塊對電流要求比較高，故外加的穩(wěn)壓器必須達到足以提供模塊工作以及其他電路工作的條件，所以本系統(tǒng)采用開關電源芯片LM2576完成從12V到5V的轉(zhuǎn)換，為系統(tǒng)供電。3.6.1 +5V

28、3A直流穩(wěn)壓電路原理+5V直流穩(wěn)壓電源的工作電路，傳統(tǒng)方式采用分立元件構成，該三氯甲烷氣體滅火系統(tǒng)采用美國國家半導體公司生產(chǎn)的3A電流輸出降壓型穩(wěn)壓器 LM2576它內(nèi)含固定頻率振蕩器（52kHz）和基準穩(wěn)壓器（1.23V），并具有完善的保護電路，包括電流限 制及熱關斷電路等，利用該器件只需極少的外圍器件便可構成高效穩(wěn)壓電路。LM2576因其穩(wěn)壓精度高、工作穩(wěn)定可靠、外圍電路簡單、容易設計和制作、體積小、重量輕、 成本低、維修簡單等優(yōu)點，所以在各種電源電路中得到了普遍的應用。LM2576系列開關穩(wěn)壓集成電路的主要特性如下：最大輸出電流：3A ;最高輸入電壓：LM2576為40V，LM2576H

29、V為60V;輸出電壓：3.3V、5V、12V、15V和ADJ （可調(diào)）等可選；振東頻率：52kHz;轉(zhuǎn)換效率：75%88% （不同電壓輸出時的效率不同）;控制方式：PWM ;工作溫度范圍：-40C +125C工作模式：低功耗/正常兩種模式可外部控制；工作模式控制：TTL電平兼容；所需外部元件：僅四個（不可調(diào)）或六個（可調(diào)） ；器件保護：熱關斷及電流限制；封裝形式：TO-220或TO-263。LM2596的典型應用電路如圖 3.12所示，這是一個輸出+5V直流電壓的穩(wěn)壓電路。IC采用LM2576 C4 C5 C6 C7分別為輸入端和輸出端濾波電容，D1為續(xù)流二極管L1為儲能功率電感。L1C7104圖3.12+5V直流穩(wěn)壓原理圖362 +5V3A直流穩(wěn)壓電路參數(shù)設計根據(jù)設計要求，圖3.17中電感L1的選擇要根據(jù)LM2576的輸出電壓、最大輸入電壓、最大負載電流等參數(shù)選擇，首先，依據(jù)如下公式計算出電壓.微秒常數(shù)（E.T）:E.T= （Vi n-Vout）*Vout/Vi n*1000/f上式中，Vin是LM2576的最大輸