家庭火灾报警装置的设计毕业设计(编辑修改稿)

家庭火灾报警装置的设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

种报警方法是在声音报警基础上，加入光闪报警。 因为变化的光信号可以引起用户和家庭邻居的注意，弥 补了在嘈杂环境中声音报警的局限，使得报警装置更加完善。 如果需要，在报警启动的同时，还可以在串口通信处，用单片机控制器控制调节阀喷水灭火和换气扇排烟等动作。 系统留有继电器接口，使单片机能够控制换气风扇和调节阀的工作状态，让系统在报警的同时自动启动相关安全装置。 另外由于复合（烟、光、热）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，报警器需要向复合（烟、光、热）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。 以上是根据报警器应具备的功能，提出的整体设计思路。 第二节 系统配件的选择 一、 传感器的选择 复合（烟、光、热）传感器是测量装置和控制系统的首要环节。 而复合（烟、光、热）报警器的信号采集由复合（烟、光、热）传感器负责。 复合（烟、光、热）传感器能够将气体的种类及其浓度有关的信息转换为电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中存在的情况有关的信息，从而达到检测、监控、报警的功能。 可以说，没有精确可靠的传感器，就没有精确可靠的 自动检测、控制和报警系统。 复合（烟、光、热）传感器作为报警器中不可缺少的核心器件，它决定了所采集的复合（烟、光、热）浓度信号的准确性和可靠性。 根据报警器检测复合（烟、光、热）种类的不同要求，很多场合都会选择使用半 5 导体复合（烟、光、热）传感器。 经过对比众多复合（烟、光、热）传感器的应用特性，发现半导体复合（烟、光、热）传感器的优点更加突出。 半导体复合（烟、光、热）传感器具有灵敏度高、响应快、体积小、结构简单，使用方便、价格便宜等优点，且不会发生探头阻缓及中毒现象，维护成本较低，因而得到广泛应用。 因此，本设计中的传感器选用 QMN5半导体 气体传感器。 QMN5 的技术指标 表 传感器参数表 图 二、 单片机的选择 MCS51 系列单片机的典型产品为 803 875 8051。 8031 无内部程序存储器 ROM，必须外接 EPROM 程序存储器； 8751 内部有 4KB 用户可编程的 EPROM； 8051 内部有 4KB工厂掩膜编程的程序存储器 ROM，除此之外，其内部结构完全相同。 加热 电压（ Vh） AC 或 DC 5177。 回路电压（ Vc） 负载电阴（ Rl） 清洁空气中电阻 （ Ra） 灵敏度（ S=Ra/Rdg） 响应时间 (trec) 恢复时间 (trec) 最大 DC 24V 2KΩ ≤ 2020 KΩ ≥ 4(在 1000ppmC4H10 中 ) ≤ 10S ≤ 30S ≤ 振荡器和时序 OSC 程序存储器4KB ROM 数据存储器265B RAM 定时 /计数器 2个 16位 8051 CPU 外部时钟 外部时钟 64KB 总线扩展控制器 并行 I/O 接口 4 个 串行 I/O 内中断 外中断 控制 P0 P1 P2 P3 串行输入 串行输出 内部总线 图 单片机内部构造 6 MCS51 单片机的并行 I/O 口 a、 PO 口： PO口既可以作为单片机系统的地址 /数据总线 使用，也可以作为通用I/O 接口使用。 为此，在 PO口的电路中有一个多路转接电路 MUX。 b、 P1 口： P1口是唯一的单功能口，仅能作为通用 I/O 接口使用，所以在电路上与 P0 口有一些不同。 首先它不需要多路转换电路 MUX；其次是电路内又上拉电阻，与场效应管共同组成输出驱动电路， c、 P2 口： P2口结构与 P0 类似，也是一个双功能口，在结构上比 P0电路少了一个输出转换控制部分，多路转接电路 MUX 由 CPU命令控制，且 P2 口内部接有固定的上拉电阻。 d、 P3 口： P3口也是双功能口，其口的第二功能显得更为重要。 因此，它既可作为通用 I/O 口使用，又具有第二功能，当工作于第二功能时，各位的定义就不同了。 MCS51 RST/Vpd Vcc XTAL2 XTAL1 Vss ALE/PROG EA/VPP PSEN 图 MCS51 引脚排列 7 第三章 系统的硬件电路设计 第一节 电源电路 一、 电源电路的流程 任何电子设备都需要稳定的直流电源供电，直流稳压电源是将交流电压转换成稳定的直流电压的设备。 一般直流稳压电源是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。 交流电源 负载 图 流程图 二、 电源电路的设计 电源变压器的作用是，改变电网的交流电压的大小，将 220V、 50Hz 的市电进行降压，使变压器的副边输出的交流电压符合设计要求。 然后利用二极管的单向导通性，将交流电压变换为单方向的脉冲直流电压，再利用电容储能元件组成的滤波电路，将脉动大的直流电压处理成平滑的脉动小的直流电压，即将整流电路输出的脉动直流电压中的交流成分滤掉，只留下比较平滑 的直流电压，最后利用集成稳压器 W7805，让电源电路的输出电压稳定为 5V，以此作为系统各个部分电路的电源。 12348 ～ 9VB R I D G E～ 22 0 VT132V VGNDIN OUTI C 6W 78 05C6C410 0 0u FC5R 15240５Ｖ12J1C O N 2Dz 图 系统电源电路图 交流变压器。