基于单片机的火灾预警系统的设计外文翻译资料

英语原文共 6 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

毕业论文（翻译）

题 目 基于单片机的火灾预警系统的设计

原 题 Design of a fire detecting and fire pre-warning system based on a single chip microcomputer

基于单片机的火灾预警系统的设计
Yishan Zeng * Jun Qian
合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥，230009

窗体底端

窗体顶端

摘要
本文主要针对封闭式可燃物的自动消防系统硬件设计。 该系统采用烟雾传感器和温度传感器单片机作为检测装置。 通过采用单片机，可实现自动消防的目的。 而且，这个系统使用高压氮气作为灭火剂，经济环保。 它符合人类的环保需要。

关键词：单片机;火灾探测;传感器; A / D转换器;
1.介绍
使用火力促进了人类社会和文明的发展。但是，火失控，即火灾对人的生命财产构成严重威胁，严重损害了人类赖以生存的生态环境。为了防止火灾和减少火灾损失，发展综合智能火灾探测和自动化战斗功能的实用控制系统就至关重要。

与现有火灾报警系统相比，该系统具有以下特点。一，通过整合温度传感器和烟雾传感器的检测功能，可以降低漏失率和误报率。第二，由于人机交互系统，系统可以方便地监控易燃场所。三是系统可实现多点数据记录，扩大报警范围。最后，使用高压氮气灭火不会破坏环境，经济效益好。

2系统工作原理

2.1火灾探测参数

该系统选择烟雾和温度作为火灾探测参数。它具有复杂的火灾探测系统，

由烟雾探测器和热探测器组成。复合检测可以消除干扰，如由无火信号引起的虚警，这样的虚警不具有真实火灾的所有的多重信号参数。这些信号包括灰尘，水，烟气和烟草烟雾。

2.2整体系统规划设计

单片机自动报警灭火系统的原理如图所示

图1.系统可分为两个模块：信号采集模块和信号处理模块。

窗体底端

图1.系统工作原理图
2.2.1信号采集模块
信号采集模块由烟雾探测器，温度检测器和信号处理电路组成。

烟雾探测器主要由红外发光二极管和光电晶体管组成。光源是红外发光二极管，通过振荡电路产生高频红外辐射脉冲。光电晶体管作为红外接收器与发光点固定一定距离。火灾发生时一定浓度的烟雾进入烟雾探测器。然后红外线的强度就使光电晶体管的接收减少，光电晶体管的电阻增加。所以晶体管变的导电。信号处理后，输出电压V1大大减少。
在温度检测器中，使用具有正温度系数的热敏电阻。火灾发生后，温度信号电压V2与室内温度一起缓慢增加。
2.2.2信号处理模块
控制部分由两个主要功能模块组成：A / D转换器，8279键盘和监控模块的接口。见图2。


图2.单片机系统控制电路图
烟雾信号和前置放大器之间的温度信号进入A / D转换器。 ADC0816转换模信号转换为数字信号并发送到CPU，将数字信号与其中的设置进行比较程序并确是否打开光隔离以控制继电器。这些继电器实现光学报警，声音报警和高压氮气灭火。

连接8279芯片与CPU，一个接口扩展了键盘和接口电路监控。报警温度值通过键盘输入，显示在LED上。所以实现人机交互，体现智能，这是使用的另一个优点。

3微控制器电路设计
控制电路原理图如图2所示，主要由8051芯片组成，16通道A / D转换器ADC0816，4times;4键盘，4位LED显示屏等接口芯片。为了提高抗干扰能力，相对设计了几种抗干扰系统。
3.1设计ADC0816和8051芯片之间的接口
在系统中，ADC0816和8051硬件的接口电路使用中断，如图3所示使用此方法，主程序可以在CPU启动A / D转换后继续进行。当A / D转换结束，它发送信号EOC作为转换结束，将由8051的INT1端接收经过变频器，然后中断请求发送到CPU。在CPU响应之后，数据将被阅读和处理。
图3. ADC0816和8051芯片之间的接口电路
ADC0816的起始信号START由芯片选择线P2.1和来自的“NOR”产生写信号WR。 ALE连接START，即模拟信息由所选择的输入通道决定转换开始。输出使能信号OE由读取信号RD和“NOR”决定芯片选择线P2.1。数据输出之后是ADC0816的读操作。转换结束信号EOC“NOT”与8051的INT1连接。在转换结束时，EOC从0变为1。最后INT1为0，中断打开。
根据图3中的线路选择和解码连接，ADC0816模拟通道的地址为0
到16个被重复。一种分配方法是：FDF0H〜FDFFH。输入电压VIN = D * VREF / 255 =5D / 255。
3.2键盘接口电路的设计
在设计键盘接口电路的过程中，按键的数量，功能及对应接线根据数字输入和控制功能要求决定。有16个操作键键盘和排列为4times;4。可用的14个操作键为：
数字键标记为0〜9。
“ENT”键：参数设置和更改后，按键可使系统工作。
“CLR”键：当需要修改报警温度时，按键可以清除显示器。
“STP”键：在系统报警过程中，按键可能会关闭报警铃并关闭高压氮气控制阀。
“RST”键：用于系统复位。

图4.键盘接口电路

键盘接口电路如图4所示。使用三条扫描线SL0〜SL3。这些扫描线是由3-8解码器74LS138解码，解码器输出线Y0，Y1。两条线和八条回线8279构建一个2times;8矩阵。由于第16个键是复位按钮，所以不能连接8279.当按钮（4times;4）连接矩阵，8279设置它们的连续键值从0到15.特别是数字键0到9与自己所代表的价值是一致的。这个属性大大方便了钥匙的设计处理。根据关键输入，8279通知微机处理中断。
3.3显示接口电路的设计
显示器的主要用途包括LED（发光二极管显示器）和LCD（液晶显示器）。这两款显示器都是低成本，配置灵活，并且方便了微控制器的界面舒适。LED显示屏用于此设计。
在图5所示的监视器的接口电路中，有两条输出线OUTB0〜OUTB3和OUTA0〜
8279中的OUTA3通过两个反向驱动器芯片连接到公共阴极LED的段选择侧7404的六口投入产出。所以可以输入段选择码。共有4个LED显示屏，所以8279是一个8个字符显示。其扫描线SL0〜SL2以编码方式输出信号，并将其驱动芯片74LS138通过3-8线解码器实现显示器上的位选择控制。 8279状态/控制端口为7FFFH和数据端口为7FEFH。

窗体顶端

图5.与显示器的接口电路

窗体底端

4系统的软件设计
系统需要检测环境的温度和烟雾信号，然后转换成数字值。如果值大于设定值，则用声光进行火灾报警。同时，高压氮气控制阀被激活以扑灭火灾。
软件系统的流程图如图6所示。

图6.软件的流程图

5结论
燃烧是具有各种特征参数的复杂现象。这很难同时在刚刚通过a的早期阶段检测时，可以获得高精度和广泛的适应性单参数测量。本文的火灾探测技术反映更为准确通过使用由温度感觉组成的复杂检测器，综合特征的火灾现象检测器和烟雾探测器。所以可以全面判断火灾烟雾，温度，光照等多个相关参数，有效实现灾前检测和报警。系统实现通过使用微机接口对硬件电路进行控制，使检测更加方便智能。火灾探测可以在更大程度上满足人们对火灾安全的要求。有可能
广泛应用于许多具有重大经济和社会效益的行业。

研究成果
该项目得到了安徽省大学自然科学研究计划的支持
省项目编号ZD2008004-2。
参考文献
[1]范伟诚，王庆安。 消防科学简明指南。 中国科学技术大学
新闻社，合肥，1995年。
[2]吴龙标，袁红勇。 火灾探测与控制工程。 科技大学
中国技术出版社，合肥，1999。
[3]赵晓玲，苏美军。 封闭式可燃场所自动消防系统研究。
机床与液压2004;1。
[4]陈涛，袁红勇，范维诚。 开发火灾探测技术。 消防安全科学，2001年。
[5]赵金礼，小兴达。 微控制器的基础和应用。 中国机械出版社，北京，2008。
[6]王华祥，张书英。 传感器主体和应用。 天津大学出版社，1999。

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[27085]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word