单片机火灾报警电路设计

一、课题名称：                 单片机火灾报警电路设计                                                     

 

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二、主要技术指标：

(1)   传感器类型：半导体电阻式                                                                          [来源：http://think58.com]

(2)   检测范围：0~100%LEL                                                                   [来源：http://www.think58.com]

(3)   报警准确度:：±5%LEL                                                                [来源：http://www.think58.com]

(4)   报警点设置：达到20%LEL开始报警                                                   [来源：http://www.think58.com]

(5)   报警器工作方式：现场固定安装，自然扩散进行采样，长年连续运行                  [资料来源：THINK58.com]

(6)   工作环境温度：检测器 -50°C~50°C；报警器0°C~500°C                                  [资料来源：http://think58.com]

(7)   工作环境湿度：≤85%RH                                                         

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(8)   报警方式：烟雾泄漏声光报警、自诊断故障报警                                    

(9)   指示方式：数字显示，可显示被测烟雾LEL%及设定报警限值                                   

(10)响应时间：≤30S (11) 输出信号：可输出与烟雾浓度对应的0~5V DC标准信号                [来源：http://think58.com]

(11) 工作电压：AC220V±15%，50±lHz                                                   [来源：http://think58.com]

(12)具备快速重复检测和延时报警功能，可区别烟雾的泄漏 和短时间的微量散失，防止误报。                                                                       

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三、工作内容和要求：        首先，传感器送来的烟雾浓度对应的微小的电压信号经过放大，转化成较大的电压信号送入STC12C5410AD单片机；然后，在STC12C5410AD单片机内A/D转换、浓度比较，对数据进行线性化处理， 将数字化电压信号转化成为对应的十进制浓度值；最后，将实际可燃性气 体浓度送入液晶，并判断浓度值是否超出报警限，当浓度处于正常状态绿 灯长亮，当烟雾浓度超出设定的限定值时，发出声音报警并伴随红 灯闪亮。另外由于烟雾传感器需要在加热状态下工作，温度越高，反应越 快，响应时间和恢复时间就越快。为提高响应时间，保证传感器准确地、 稳定地工作，报警器需要向烟雾传感器持续输出一个5V的电压。为了保 证其可靠性，在输出5V的电压的同时，进行故障监测。当传感器加热丝 或电缆线和传感器断线或接触不良时，进行故障报警，发出声光报警信号。 当然几种状态的报警信号是各不相同的。                                                       [资料来源：www.THINK58.com]

要求：(1)自诊断故障报警功能当传感器加热丝或者电缆线发生断线或者接触不良的情况时，报警器发出警报，并且黄色指示灯闪烁，提醒用户检查传感器或者电路线接触情况，及时排除故障，保证安全。                                                                                  [资料来源：http://think58.com]

(2)烟雾浓度显示通过液晶屏显示可燃烟雾的浓度值，并且可以切换到设置状态，通过键盘设置或者更改报警限值，以便于用户或检测人员随时观测烟雾浓度及更改报警限。                         [资料来源：THINK58.com]

(3)烟雾报警功能当烟雾浓度连续20秒取值都在报警限值之上，蜂鸣器开始报警，且声音越来越急促，并且伴随红灯闪烁。因为人对变化的信号更为敏 感，所以变化的声音及灯光更容易引起用户的注意。                                                                      [资料来源：http://www.THINK58.com]

(4)防止报警器误报功能 快速重复检测及延时报警可以区别出是管道中可燃烟雾的泄漏，还是由于打开阀门时的微量烟雾的散失。                                                                                         [资料来源：www.THINK58.com]

(5)看门狗自检单片机状态功能调用单片机中的看门狗程序，定时检查单片机工作状态，一旦发现单片机出现死循环状态，立即复位，保证报警器工作正常。                                 

(6)与上位机通讯功能 可以实现与计算机串口通讯，对报警器采取统一控制，以及便于采集 和处理数据，也可以在计算机上更改报警限值等。                                                           [资料来源：http://THINK58.com]

(7)自动控制相关安全装置的扩展功能留有继电器接口，可以带动排风扇或大功率蜂鸣器，也可以控制管道电子阀门，可在报警的同时自动启动相关安全装置。                                                            [版权所有：http://think58.com]

 

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四、主要参考文献：

[1]陈连生. 可燃烟雾探测器及其设置安装要领. 石油工程建设. 1996(1): 23~25                          [资料来源：http://www.THINK58.com]

[2]张保卫, 尚家峰, 赵金水. 燃气报警器的分类与选择. 山东消防, 2003(8): 27~28                    [资料来源：THINK58.com]

[3]彭军. 传感器与检测技术. 西安电子科技大学出版社, 2003: 263~315                          

[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                       [资料来源：www.THINK58.com]

[5]Yoon D h, Yu J h, Choi Gm. CO Gas Sensing Properties of Zn0-CuO Composite. Sensors and Actuators. 1998(46): 15~23                                                                    [资料来源：THINK58.com]

[6]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                          [资料来源：http://www.THINK58.com]

[7]蔡文斋. 专业级串口调试器设计. 现代电子技术, 2006(23): 69~72                                  [资料来源：http://THINK58.com]

[8]Wang Xi huai，Xiao Jian mei，Bao Minzhong. Multi-sensor Fire Detection Algorithm for Ship Fire Alarm System Using Neural Fuzzy Network. Signal Processing Proceedings. 2000(3):1602~1605                                                                          [资料来源：http://www.THINK58.com]

[9]张鹏翼, 罗卫兵, 楼超英. 基于STC单片机的无人飞机控系统设计. 设计参考, 2006, 18:

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