多路燃气报警电路毕业论文

第1章 绪 论随着经济的发展，人们对防盗、防劫、防火保安设备的需求量大大增加。针对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行检测和报警的系统，其需求也越来越高。本设计运用单片机技术设计了一新颖红外线防盗报警器。而本设计中的输入部分主要是各种各样的传感器。不同类型的探测器用不同的手段探测各种入侵行为；不同作用的传感器，也可检测出不同类型的情况。本章节主要介绍了本设计的选题背景、课题介绍、本文主要工作、方案论证。1.1选题背景单片机现在已越来越广泛地应用于智能仪表、工业控制、日常生活等很多领域，可以说单片机的应用已渗透到人类的生活、工作的每一个角落，这说明它和我们每个人的工作、生活密切相关，也说明我们每个人都有可能和有机会利用单片机去改造你身边的仪器、产品、工作与生活环境。红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，他在各领域都得到广泛的应用。由于他是不可见光，因此用他做防盗报警监控器，具有良好的隐蔽性，白天黑夜均可使用，而且抗干扰能力强。这种监控报警装置广泛应用与博物馆、单位要害部门和家庭的防护[1]。通常红外线发射电路都是采用脉冲调制式。红外接收电路首先将接收到的红外光转换为电信号，并进行放大和解调出用于无线发射电路的调制信号。当无人遮挡红外光时，锁相环输出低电平，报警处于监控状态；一旦有人闯入便遮挡了红外光，则锁相环失锁，输出高电平，驱动继电器接通无线发射电路，监控室便可接收到无线报警信号，并可区分报警地点[2]。当我们考虑的范围广一点：若是在小区每一住户内安装防盗报警装置。当住户家中无人时，可把家庭内的防盗报警系统设置为布防状态，当窃贼闯入时，报警系统自动发出警报并向小区安保中心报警[3]。周界报警系统：在小区的围墙上设置主动红外对射式探测器，防止罪犯由围墙翻入小区作案，保证小区内居民的生活安全[4]。目 录第1章 绪 论 31.1选题背景 31.2课题介绍 41.3本文主要工作 51.4方案选择论证 51.4.1单片机的选择 51.4.2显示器工作原理及其选择 61.4.3液晶显示和数码显示 61.4.4 防盗报警选择传感器的选择 72.1硬件系统总体设计 82.2 AT89C51芯片的介绍 92.2.1引脚功能 92.2.2 结构原理 112.2.3 AT89C51定时器/计数器相关的控制寄存器介绍 122.2.4 MAX708芯片介绍 132.3 单片机复位设置 142.4 8255A芯片介绍 142.4.1 8255A的引脚和结构 152.4.2 8255的工作方式 162.4.3 8255的控制字 182.5 AT89C51与8255的接口电路 192.6 显示部分 202.6.1七段显示译码器 202.6.2 7448译码驱动 212.6.3 单片机与7448译码驱动器及LED的连接 232.6.4外部地址锁存器 23第3章 检测信号放大电路设计 243.1 热释红外线传感器典型电路 253.2 红外光敏二极管警灯电路 263.2.1 光敏二极管控制电路 273.3红外线探测信号放大电路设计 283.3.1光电耦合器驱动接口 303.3.2 集成电路运算放大器 313.3.3 精密多功能运算放大器INA105 313.3.4 低功耗、双运算放大器LM358 34第4章 电源设计 354.1 单片机系统电源 354.2检测部分电源 355.1 主程序设计 375.2 核对子程序设计 385.3 中断子程序设计 385.4 读数子程序设计 395.5 程序设计说明 405.6 程序清单 41第6章 调试 456.1安装调试 456.2音响（和继电器）驱动线路具体连接 456.3 程序修改 466.4 程序执行过程 47结论 48参考文献 49致谢 51原理图 52基于单片机控制的红外防盗报警器的设计[摘要]：随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。 本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现。同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89S51。整个系统是在系统软件控制下工作的。系统程序可以划分为以下几个模块： 数据采集、键盘控制、报警和显示等子函数。[关键词]：单片机、红外传感器、数据采集、报警电路。Infrared burglar alarm design controls which basedon the monolithicintegrated circuitAbstract :Along with society's unceasing progress and science and technology,economical unceasing development, the people living standard obtainsthe very big enhancement, to private property protection consciousnessin unceasing enhancement, thus set the new request to the securitymeasure. This design is for satisfy the family type electron securitysystem which the modern housing security needs to design.At present in the market condition equips mainly has the pressure totouch the hair style burglar alarm, the switch electron burglar alarmand the pressure shields light the hair style burglar alarmand so on each kind of alarm apparatus, but these kind of quite commonalarm apparatuses all have some shortcomings. This system used hashotly released the electricity infrared sensor, its manufacturesimple, cost low, installm the antijamming ability strong, thesensitivity high, safe was reliable. This kind of security installmenthiding, was not easily discovered by the bandits and thieves.Simultaneously its signal after monolithic integrated circuit systemprocessing the convenience and P the C machine correspondence, isadvantageous for the multiuser unification management.This design designs two parts including the hardware and software. Thehardware partially including the monolithic integrated circuit controlcircuit, infrared pokes head in the electric circuit, the actuationexecution alarm circuit, the LED control circuit and so on the partialcompositions. The processor uses 51 series monolithic integratedcircuits AT89S51, the overall system is works under the systemsoftware control. The system program may divide into following severalmodules: The data acquisition, the keyboard control, reports to thepolice with the demonstration small steelyard function.Key words: AT89S51 monolithic integrated circuit, infrared sensor,data acquisition, alarm circuit.目 录1. 绪论 1 1.1 前言 11.2 设计任务与要求 12. 热释电红外传感器概述 22.1 PIR传感器简单介绍 22.2 PIR 的原理特性 22.3 PIR 结构特性 33. AT89S51单片机概述 63.1 AT89S51单片机的结构 63.1.1管脚说明 83.1.2 主要特性 113.1.3 振荡器特性 113.2 AT89S51单片机的工作周期 123.3 AT89S51单片机的工作过程和工作方式 133.4 AT89S51的指令系统 164. 方案设计 184.1 系统概述 184.2 总体设计 194.3 系统硬件选择 194.4 硬件电路实现 204.5 软件的程序实现 215. 结论概述 275.1 主要结论 275.2 结束语 27致谢 28参考文献 29

由北京财富大厦一期工程看智能火灾报警控制系统的特点l 工程概况 北京财富中心是集甲级写字楼、高档公寓、五星级酒店、会议中心、文化艺术中心、休闲娱乐、商业等功能于一体的综合性国际化商务社区。整个工程规划建设用地面积为92100m2。总建筑面积72万m2。共分三期建设。项目位于东三环北路京广中心和嘉里中心之间。与北京中国国际贸易中心相距不远，与未来的中央电视台新址隔东三环路相望。是中央商务区的核心地段。 一期工程用地面积为28048m2。总建筑面积为247160m2，由一幢40层办公塔楼，一幢40层公寓塔楼和连接两者的服务式公寓(10层)和办公板楼(8层)组成。塔式公寓建筑高度120．95m，板式公寓建筑高度33．5m，塔式办公楼建筑高度154m，板式办公楼建筑高度40．095m。两层裙房设有会所和商业设施。地下三层为停车场及人防设施。地下二、三层与二、三期地下层相连。二期工程包括一栋五星级酒店和一栋超高层公寓。三期工程为一栋约260m高的办公楼。财富中心是由数栋超高层建筑组成的大型建筑群。 财富中心旨在中央商务区创造一个特别的城市空间和建筑，供人们交往、漫步、休闲等，创造新颖的工作和生活环境。设计中将创造良好的“光环境”、“声环境”。搞好防震、防火、防风、防水等设计．采用先进的楼宇自控系统、综合布线系统、中央空调系统、通讯电话系统、消防保安监控系统。力求建成一个集先进网络技术、通讯技术、控制技术于一体的智能化综合建筑群，为客户提供一种温馨、舒适、高效的工作条件。 2 系统构成 财富中心的消防报警系统采用控制中心报警系统。主要由以下几部分组成： 2．1报警系统控制主机 系统设有4台NF-8火灾报警控制器。其中： l#报警机监控办公楼21F--40F； 2#报警机监控办公楼2F-20F； 3#报警机监控办公楼B3F-1F和公寓楼1F-2 F； 4#报警机监控公寓楼3F--40F。 4台控制器分别承担各自所管辖区域的报警功能和消防设备联动控制功能，均可按照编程通过模块完成对消防水泵、电梯、非消防用电、各风机及各风口、防火卷帘门、防火门等等的控制功能。各消防水泵(包括避难层接力泵)、防排烟风机(包括避难层)均通过硬拉线引到消防中心。控制器之间采用快速以太网传输数据通讯。采用GEM3300(CRT)系统作为上级管理控制器。 2．2火灾探测、控制设备及其他相关设备 系统设有类比智能感烟探测器3666个。标准型感烟探测器3126个。类比智能感温探测器50个，标准型感温探测器4814个。智能控制中继器494个，探测器中继器2477个．手动报警按钮802个。还包括： 1)联动操作控制系统(综合操作控制柜)； 2)消防电话系统； 3)电脑图文显示操作终端； 4)打印设备； 5)备用电源系统。 2．3消防系统功能 财富大厦一期工程消防控制中心设在裙房商业首层。作为整个建筑群的防灾指挥中心，肩负着对建筑物内所有防灾网络系统设备的监视、管理以及火灾时的控制、调度和指挥。其主要功能如下： ·监视功能：监视现场探测器的工作状态。对火警、故障等各类信息进行类比分析、判断；显示类比探测的烟雾资料、曲线；监视现场联动设备的工作状态；监视系统、线路工作状态；监视自动测试类比探测器的状态、结果。 ·控制功能：根据预定程序。对各种联动设备进行自动联动控制；通过触摸主机LCD屏幕或使用CRT图形显示操作系统．手动对各种联动设备进行单台控制或按类别控制。 ·记录功能：记录监视对象及控制对象的工作状态及过程；记录消防报警主机的操作过程；记录系统、设备故障信息。 ·管理功能：自动定期对系统进行常规检查测试；提供类比探测器的加烟、加温测试管理功能；实现白天，黑夜、空调机开，停变化时，探测器灵敏度的自动调整，根据环境状况自动修正灵敏度；提供探测器烟雾，温度曲线的历史资料。 ·CRT电脑图文显示操作功能：自动显示火灾报警部位的平面图形：显示类比探测的烟雾资料、曲线；显示所记录的火灾报警历史数据；通过鼠标、屏幕。对所需的联动设备进行操作控制。 3 工程设计 财富大厦一期工程为超高层民用建筑。属特级防护对象。采用全面保护方式，即，除面积小于5m2的厕所、卫生间、卫生间外。均安装火灾报警装置。 3．1现场探测报警设计 在电梯前室、机房、办公室、写字间等单独房间配置了带独立地址的类比智能感烟探测器。在大开间办公室等场所。考虑到将来二次装修时可能的房间分隔。均采用了类比智能感烟探测器，从而保证了二次装修时报警地址的足够余量。在走廊等其他公共区域等处。采用探测器中继器带若干个标准感烟探测器的方式。 地下车库采用了探测器中继器带若干个标准感温探测器的方式．防火卷帘门处的探测器设置了独立地址。 在每层通廊、电梯前室、疏散楼梯前室、重要机房等处，设置了紧急手动报警按钮。按钮上带有直接与消防中心通话的电话插孔。 将消火栓箱内自带的报警按钮接人消防报警主机，当消火栓按钮的玻璃被击碎时。报警主机可以将消火栓相应的楼层位置显示出来。同时可以联动消火栓水泵。 对每个水流指示器的报警点设置了独立的地址。对每一个湿式报警阀、雨淋阀及压力开关设置了独立的报警地址。 将70℃防火阀的信号接入报警主机。 在地上及地下各疏散楼梯处。设置声光报警装置。火灾报警确认后，报警主机发出控制信号，使着火层及相邻层的声光报警装置鸣响，警灯闪烁。 上述各种探测报警监示信号均由报警主机通过系统的传输主干线．完成信号的自动巡检和自动监测。 3．2消防联动控制 火灾时。消火栓按钮可现场直接启动相应消火栓泵，同时向消防控制中心发出信号；消防控制中心也可直接手动启停消火栓泵，显示消火栓泵的工作、故障状态，并按防火分区显示消火栓按钮的位置。 火灾时．报警阀压力开关向消防控制中心发出信号，可自动启动喷淋泵，消防控制中心也可直接手动启停喷淋泵，显示喷淋泵的工作、故障状态，并显示报警阀、检修阀、水流指示器的工作状态。在消防控制中心显示消防水箱溢流报警水位、消防保护停泵报警水位等。 在厨房、沿煤气管道的路径及公寓楼住户的厨房，设置可燃气体探测器。可燃气体探测器报警后，自动关闭相应的煤气管道切断阀。同时启动相应的排风机。并在消防控制中心显示煤气管道切断阀及排风机的工作状态。 对疏散通道上的防火卷帘．采取两步降落的控制方式；对非疏散通道处的防火卷帘，采取一步降落的控制方式。消防控制中心可显示感烟和感温探测器报警信号及防火卷帘的关闭信号。 火灾时。消防控制室可联动切断相应层的门禁控制主机电源，打开相应层疏散门，并接收其反馈信号。 在消防控制中心设有所有电梯运行状态模拟及操纵盘。火灾时，消防控制中心发出控制信号。强制所有电梯停于首层，并接受其反馈信号。 火灾时，按预定分区和预定程序，根据火灾发生部位自动／手动对非消防用电进行强行切断．停止空调机运行。当烟感探测器、温感探测器、手动报警按钮发出报警信号时。报警主机可以手动，自动停止空调机的运行；或当70℃防火阀熔断动作时。连锁停止相应空调机或新风机组运行。 火灾时。自动开启着火层及上下层的加压送风口和相应的加压送风机。现场手动开启加压送风口时，应直接启动相应的加压送风机。火灾时。开启避难层的加压送风机。 消防控制中心可手动启停所有排烟风机、加压送风机，可以显示所有70℃防火阀。280℃防火阀。加压送风口、排烟口等的工作状态，以及排烟风机、加压送风机的工作、故障状态。 消防中心设有专用对讲电话总机。除在各层的手动报警按钮上设置与主机相联的消防对讲插口外，变配电所值班室、通风机房、电梯机房等处。分别设置了独立的对讲电话机。避难层每隔20m设置消防电话分机及消防电话插孔。消防电话插孔翼楼、塔楼每层一线，消防专用电话分机避难层为一线。 报警主机系统具有广播联动接口控制功能。在紧急情况下，可手／自动将公共广播系统切换到紧急广播相应分区进行紧急广播。 本工程在四层计算机房和交换机房及档案库房等处．设置了气体灭火系统。在气体灭火保护区内，设置了专用气体灭火控制盘和紧急手动启停装置。当烟感探测器报警时。气体灭火控制盘使警笛鸣响，发出疏散警报；当温感报警时，气体灭火控制盘启动延时开始，30秒延时结束后，气体喷放灭火。同时，将报警信号、气体喷放信号及故障信号返回至报警主机。 4 系统特点 4．1分布智能系统 4．1．1智能探测 探测器本身配有cPu单元，可以对采集的烟雾数据进行分析判断，完成信号的基本处理，具有火灾参数连续采集、类比智能数据处理功能。 根据烟雾浓度可以区分预报警、火灾报警及联动报警。实现多级信号输出。 CPU单元可以自动检测出探测器自身的灰尘和污垢。报告给主机要求清洗。在未清洗前，自动对环境变化进行数字补偿和自动适应。 CPU单元接收自动测试信号，不需加烟就能自动诊断探测器的工作性能。 4．1．2智能控制器 控制器具有火灾参数类比运算及火灾模式识别功能。主机存储了大量不同燃烧物的典型燃烧过程曲线。主机判断火灾时，不但看现场的熘雾浓度值是否已经达到预定值。还要将探测器送回的烟雾资料与其所存储的大量的典型燃烧发生的过程参数的上升速率进行比较。因此，主机对火灾的判断准确可靠。并可以在火灾的早期阶段就准确报知火情。 根据接收的多级火灾报警信号，本着安全可靠的原则。方便灵活地对消防设备分类别联动。NF-8主机将不同类别的联动设备进行了分类，可以根据预定的控制程序。对各种联动设备。如防排烟风机、消防水泵、送排风口、防火阀、防火卷帘门、电梯、非消防电源等设备。按组、按位置、按类别进行联动控制．实现设备优化控制。 系统对探测信号设有“注意报警，火灾报警，联动报警。污垢报警，故障级别”等不同级别的灵敏度值。并可自动调整。 系统能对整个连接设备实现故障的自动诊断和自我报知。当系统出现故障或短路时，可以按故障点、故障部位进行系统的自动隔离或屏蔽选择，不影响其它设备的正常报警及联动功能。 控制器具有操作训练功能和火灾模拟训练功能。可以使值班人员能够在火灾发生的紧急情况下。 熟练掌握对应操作及相应的按钮位置。 4．1．3智能控制模块 系统采用智能控制模块，其控制输出信号具有连续电平式、脉冲式、瞬间式三种输出选择方式，适合于各种联动设备的控制。其输出电流的控制保护完全采用软件方式实现。当模块向外输出控制时，模块上的CPU将对输出电流进行监测计算。当测得的控制电流大于设定的模块保护电流时。模块将进行过流保护。智能控制模块带有短路自动隔离功能。 4．2智能冗余型环路防灾网络 NF-8系统是NF NETWORK网络型系统，二总线制环行连接。控制机自身具备有100Mbps快速以太网网络传输接口．可以简便地将最多32台控制机联网通信．组成最大81,600地址容量的防灾网络。同一建筑物内以星型方式将若干个控制机、CRT装在和楼层复示器等设备联网组合。建筑物之间的距离在100米以上时．可以通过控制机内的介质变换器(MEDI—A-COM)，以光纤电缆为网络介质，控制器之间的距离最远15公里。正常通讯路径发生故障时。网络会自动切换至备用路径。当路径有两处发生故障时．网络会自动切换至备用路径。被隔离的控制器仍能独立监控自身系统；当网络中的控制器发生故障时。备用路径仍能继续通讯。 4．3分布式控制 财富大厦一期工程采用4台NF-8火灾报警控制器形成的防灾网络对约25万m2的建筑物实现全面保 护。采用多主机分布控制方式。4台控制器分别承担各自所管辖区域的报警功能和消防设备联动控制功能．均可按照编程通过模块完成对消防水泵的控制功能。除此之外，1号控制器通过硬拉线控制办公楼24层(避难层)消防接力泵；3号控制器通过硬拉线控制地下三层的消防水泵。控制器之间采用快速以太网传输数据通讯。采用GEM3300(CRT)系统作为上级管理控制器。实现系统综合信息处理。GEM3300可以监视整个建筑的火灾报警和消防设备联动控制状况。控制器之间采用星型组网。采用多主机分散控制可有效地降低整个控制系统的风险，不至于造成因中央控制器的事故而导致整个控制系统瘫痪。有效解决了控制重置和控制冲突的问题。 4．4与建筑设备自动化系统兼容 财富大厦一期工程为实现智能建筑“安全、高效、舒适、环保”的目的。设有建筑设备综合管理集成优化系统。智能化系统能够对大厦的各种设备进行自动控制和统一管理。并提供大容量、高速率的双向通讯服务。NF NETWORK网络系统采用通用的TCP／IP通讯协议，纳人大厦计算机集中管理系统平台，成为整个大厦智能化管理系统的有机组成部分．为将来的二期和三期工程预留了通讯接口。为财富中心的消防安全提供可靠的保障。