火灾报警系统开题报告

火灾报警系统开题报告本文简介：毕业论文（设计）开题报告（理工类）题目：基于单片机的多传感器的火灾报警系统二级学院：年级、专业：学生姓名：学号：指导教师：日期：主要研究内容、研究意义及研究目标：1研究内容本火灾自动报警系统应由触发器件、警报装置、显示装置以及数据处理等组成。触发器件包括自动或者手动产生报警信号的器件，如DS18B2

火灾报警系统开题报告本文内容：

毕业论文（设计）开题报告

（理工类）

题

目：

基于单片机的多传感器的火灾报警系统

二

级

学

院：

年级、

专业：

学

生

姓

名：

学

号：

指

导

教

师：

日

期：

主要研究内容、研究意义及研究目标：

1

研究内容

本火灾自动报警系统应由触发器件、警报装置、显示装置以及数据处理等组成。

触发器件包括自动或者手动产生报警信号的器件，如DS18B20温度传感器，MQ-2气体传感器，手动报警按钮。

警报装置包括声音报警装置（蜂鸣器）和光报警装置（LED灯）。

显示装置是数码管显示模块，能够实时显示由DS18B20温度传感器和MQ-2气体传感器所传送的数据。

采用AT89S52单片机作为主控芯片进行数据处理和各项操作。其中MQ-2气体传感器需要配置放大电路和A/D转换模块对其信号进行处理，ADC0832芯片制作A/D转换模块。

LED灯

蜂鸣器

AT89S52

单片机

数码管显示

系统框图如下：

手动报警

温度传感器

ADC0832芯片

MQ-2气体传感器

2

研究意义

在我国的一些大城市中，几乎每天都发生家庭火灾，所以防火是每个家庭必须时刻注意的问题，假如能够根据您家的实际情况预先采取简单的防火措施，一些悲剧是完全可以避免的。火灾报警器对防止家庭火灾，减少火灾损失具有现实的意义。一系列火灾造成的惨痛损失也使我们意识到了火灾报警器的必要性。本设计主要用于居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位，是为人们提供的一种简单的、廉价实用的火灾自动报警装置。

3

研究目标

本设计为一个由单片机控制的火灾自动报警系统，采用温度传感器和烟雾传感器，对温度及烟雾的情况进行实时监测，出现异常状况能够进行报警，起到早期发现火灾和通报火灾的作用。

拟采用的技术路线、研究方法及步骤：

1

技术路线

本火灾自动报警系统，以AT89S52单片机为主控核心，使用DS18B20温度传感器采集温度信息，并使用MQ-2气体传感器采集气体信息。接收到的数据达到报警值时，单片机控制蜂鸣器和LED灯进行报警；如果没有达到报警值，单片机继续接收并处理新数据。如果单片机接收到报警按键信号，直接报警。并且单片机实时向数码管输出显示信号，数码管显示周围环境温度和气体数值。

2

研究方法

本设计主要通过文献检索法、实验法、网上搜索法、交流法、创新等方法来进行设计作。并根据自己的创意设计程序，结合DS18B20、MQ-2、单片机控制与数码管显示以及报警系装置，制成一套完整的火灾自动报警系统。

3

设计步骤

3.1

分析阶段

?AT89S52单片机

信息处理控制单元是室内自动报警的核心，根据本系统功能的要求，采用AT89S52单片机作为系统中心控制模块。AT89S52单片机接收温度数字信号和经ADC0809转换后的气体数字信号，根据程序作出判断，控制报警电路。

?温度传感器原理

DS18B20具有独特的单线接口，只需1个接口引脚即可通信；多点能力使分布式温度检测应用得以简化；不需要外部元件；可用数据线供电，不需备份电源；测量范围从-55℃至+125℃，增量值为0.5℃。等效的华氏温度范围是-67°F至257°F；以9位数字方式读出温度；在1秒（典型值）内把温度变换为数字；工作电源:

3~5V/DC。

③气体传感器原理

MQ-2气体传感器属于二氧化锡半导体气敏材料，属于表面离子式N型半导体，当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随着空气中的可燃气体浓度的增加而增大。利用电路即可将电导率的变化转换为与该气体相对应的输出信号。

④模数转换模块

ADC0832

为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。芯片转换时间仅为32μS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI

数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。

⑤报警模块

采用蜂鸣器和LED流水灯作为报警装置。通过判断所接收到的数据来确定是否报警，所接受到的数据主要来自温度传感器、气体传感器和按键。

⑥数码管显示

LED(Light

Emitting

Diode)显示是用发光二极管显示字段的显示器件，也称数码管。当二极管导通时相应的一个点或一个笔划发光，就能显示出各种字符。

LED

数码显示器有两种结构，分别是：共阳接法：所有发光二极管的阳极连在一起；共阴接法：所有发光二极管的阴极连在一起。本设计所采用的是共阳极数码管。

⑦继电器

电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器一般有两股电路，为低压控制电路和高压工作电路。

3.2

设计阶段

设计好硬件电路，接着根据流程图大致写出程序，对程序不断调整、修改、直到编译通过。

开始

系统初始化

温度采集

烟雾采集

A/D转换

单片机处理

是否达到或超过报警值

N

Y

报警

温度及浓度显示

返回

3.3

开发阶段

将编译通过程序烧进单片机中，看实际的效果，根据结果重新改进程序，直到符合目标为止。

总体安排及进度计划：

1

总体安排

一个月半资料查阅和素材收集整理，一个月半进行程序书写、调试、优化，一个月硬件焊接制作，半个月完成程序烧进单片机的调试、优化。

2

进度计划

2013年2月15日前完成资料查阅和素材收集整理，3、4、5月基本完成制作。

2012年10月15日------2012年10月30日

完成开题报告

2013年1月1日------2013年2月15日

资料查阅和素材收集整理

2013年2月16日------2013年4月1日

程序书写，测试和优化

2013年4月2日------

2013年4月30日

硬件制作

2013年5月1日------2013年5月15日

程序烧进单片机调试

2013年5月16日------2013年5月19日

完成毕业设计交老师审阅

2013年5月20日------2013年6月4日

参加毕业答辩，装订材料

所需条件及落实措施：

1

所需条件

开发平台:Windows

7

单片机开发板

温度传感器

气体传感器

keil开发工具

电烙铁

数字万用表

2

落实措施

以上硬件设计与开发所需的条件均已落实。

参考文献、资料：

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曾光奇.《工程测试技术基础》[M]，

武汉：华中科技大学出版社,2002.6

[2]

李群芳,肖看.《单片机原理、接口及应用——嵌入式系统技术基础》北京清华大学出版社,2005.

[3]

谭浩强著.《C语言程序设计》北京:清华大学出版社,2006

[4]

张义和,王敏男,许宏昌等.《例说51单片机》.北京:人民邮电出版社,2008.

[5]

周丽娜.《Protel99SE电路设计技术》.北京:中国铁道出版社,2009

[6]

郁有文,常健，《程继红等.传感器原理及工程应用（第三版）》西安电子科技大学出版社,2008.

[7]

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.

[8]

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.

[9]何莉,曾宪文，《基于PIC单片机的超声波测距系统》

[10]《Visual

C++

案例开发集锦》，唐彬,刘超，2005

[11]曹君，《火灾报警系统设计》

黑龙江哈尔滨理工大学，2006

[12]汤正华等，《多传感器探测器在火灾探测中的应用》，传感器技术，2001

[13]张红兰，李扬，《基于多传感器的智能火灾报警器的设计》，广东工业大学，2009

[14]杨照，《开关、报警电子小制作入门》，浙江科学技术出版社，2005

[15]《51单片机C语言应用程序设计实例精进》，戴佳，电子工业出版社2006

[16]罗四维.《传感器应用电路详解》[M]，北京:

电子工业出版社,1993.6

指导教师意见：

指导教师签名：*年*月*日

毕业设计(论文)领导小组意见：

组长签名：*年*月*日