1. 研究目的与意义
随着国民经济的提高,科技也得到了快速发展,使得人们的物质生活得到极大的改善,城市高层建筑、地下建筑以及各类大型的商用楼层日益增多,使得火灾隐患大大提高,火灾发生的数量以及破坏程度也逐年升高。现如今火灾已经成为我国频繁性和破坏性以及影响性最高的灾难之一。
消防工作的方针“预防为主,防治结合”。需要我们充分认识防火安全的重要性,将此方针贯彻在建筑的施工、管理、维修各个方面,坚持从严管理,积极采取必要且有效的措施来防治火灾的发生和火灾发生后尽量减少损失。为了尽早发现和通报火灾情况,防止和减少火灾危害,在现代化的民用建筑、宾馆、图书馆、商业部门等有众多人口聚集的大型建筑,火灾报警系统已经成为了必不可少的一部分。使得人们可以尽早发现火灾隐患并加以控制,减少损失,保障居民的生命安全。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:本系统研究设计一种以msp430-5529单片机为核心的火灾检测与报警系统,关键问题在于如何精确的收集火灾信息并加以识别,起到及时报警的作用。
整个单片机应用系统的设计分为两大部分,一个是硬件电路的设计,另一个则是软件编程的设计。其中硬件电路的设计包含几个子电路,如温度采集电路,火焰传感器电路,单片机控制电路,报警与控制电路。硬件电路的设计难点主要体现在如何有效识别电路原理图并理清各模块的关系。
软件编程的设计主要包含系统主程序,温度采集程序,火焰采集程序,输出驱动等子程序,这些程序都是采用了51系列C语言软件编程。难点主要体现在:如何可以有效无误的收集检测环境的火灾信息并通过单片机进行识别,避免发生误报、漏报现象,以及报警器本身由于故障引起的报警该如何区分。
3. 国内外研究现状(文献综述)
随着科学技术的发展我国的火灾报警系统也逐步完善,随着单片机、传感器的发展的使得火灾报警器的研究更加多元化,使得人们能够对初期火情进行控制、减小损失。单片机是一种集成电路芯片,是采用了超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器等一系列设施集成在一块硅片上构成的微型计算机系统,在工业控制等领域广泛应用。在传感器电路中单片机起到一个大脑的作用,根据传感器所探测的数据情况进行分析.是否向外发出警报。随着单片机的发展陆续出现51单片机、msp430单片机以及32单片机等。51单片机是应用最广泛的8位单片机当然也是初学者们最容易上手学习的单片机,最早由Intel推出,由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统,堪称为一代“经典”,为以后的其它单片机的发展奠定了基础。STM32单片机主要是由意法半导体公司设计的微控制器,其具有低功耗、低成本和高性能的特点,适用于嵌入式应用。其采用ARM Cortex-O内核,根据其内核架构的不同,可以将其分成一系列产品,当前主流的产品包括STM32F0、STM32F1、STM32F3,具有超低功耗的产品包括STM32L0、STM32L1、STM32L4等。而MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集(RISC)的混合信号处理器(MixedSignal Processor)称之为混合信号处理器,是由于其针对实际应用需求,将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上。目前,DS18B20最为最常用的温度探测器,由于其为一线式数字温度传 感器。它将地址线、数据线、控制线合为一根双向串行传输数 据的信号线,并允许在这根信号线上挂接多个 DS18B20。其电压范围为 3.0~5.5V,测温范围为 -55℃ ~ 125℃,且测量精度较高。气敏式烟雾传感器对烟雾的检测主要利用了气敏式烟雾传感器中的半导体材料的电导率随可燃气体的浓度发生变化而变化这一原理,当可燃气体与气敏式烟雾传感器中的半导体材料接触时,可燃气体自身释放电子变成正离子,然后吸附在半导体表面,其释放的电子进入半导体,使半导体材料内部可移动电子数量增加,即使半导体的电导率下降。用电路将半导体材料电导率的变化与气体浓度变化一一对应,便可实现对烟雾的检测。
如今我国对火灾报警器的研究中常采用烟雾报警器对烟雾温度进行采集,将数据传入单片机进行比对,采用无线传输技术和单片机控制技术,同时在硬件方面也采用A/D转换将温度传感器和烟雾传感器的数据转化为电信号在通过一定形式传出去,到达接收端。
参考文献:[1]吕俊芳,潘军,陈巍.光电烟感火灾探测器的电路设计[J].航空计测技术,1999,19(4):30~33[2]朱明程,李昆华,李远辉.智能一氧化碳报警器原理与设计[J].电子技术应用,1998,(3):68~70.[3]王殊,窦征.一氧化碳、光电烟感和感温三复合火灾探测器[J].消防技术产品信息,2000,(7):33~35.
4. 研究方案
本火灾报警器系统是利用红外火焰传感器(3线)对火焰红外感应特别灵敏的特点,将火焰亮度转化为高低变换的电信号输出,在通过msp430-5529单片机对信号进行处理,当监控环境出现一定范围的明火时,便控制报警电路进行报警。另外,通过温度传感器DS18B20来检测监控环境中的温度值,温度数据通过msp430-5529 单片机进行处理,当温度值超过所设定的上限值是便会通过警报电路发出警报。同时在本系统中加上了按键控制电路,通过三个按键1,2,3,由1键来设置按键,2为加按键,3位减按键,当按下设置键,温度报警值闪烁,此时按下加减按键就可以调整温度上限值,使得本系统可以在不同环境中进行灵活的控制。
5. 工作计划
第 1 周接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;
第 2 周阅读相关资料,理解有关内容;
第3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。