智能火灾报警系统设计

admin

　　本设计对火情进行监控，对温度、烟雾、气体浓度等进行探测，其中，火灾报警控制器是一种能接收、显示和传递火灾报警等信号的报警装置，它是火灾报警系统的主要组成部分。火灾报警探测器是监视周围环境状况的“感觉器官”，而火灾报警控制器则是系统的“神经”、“大脑”，是整个系统的核心。火灾报警控制器担负着监视探测器及系统自身的工作状况、处理火灾探测器输出的报警信号、进行声光报警、指示报警的具体部位、时间及执行相应的辅助控制等任务。研制火灾报警控制器的目的是为了立足于掌握核心开发技术，降低系统成本。
　　1 总体方案
　　本系统包括前端检测模块、报警接收模块、键盘显示模块、外设控制模块、报警通信模块等。主要工作是针对报警控制设计。系统的工作流程大致如下：主控模块通过对数据采集模块采集到的温度和烟雾浓度，如果温度和烟雾浓度大于设定值，通过单片机控制报警模块，发出报警信息，并通过DTMF自动拨号电路实现对相关人员（如119）的报警通知。通过RS232 与上位机进行实时通讯。在空闲时，通过数码管显示室内温度。同时通过24C64 掉电存储器来存储各时段温度数据，方便调出查看。总体设计方案方框图如图1 所示。

　　2 检测电路
　　在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好地解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。
　　在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的有效方案，新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。因此，此处采用DS18B20 温度传感器作为温度测量的核心器件，只要根据该器件的编程步骤正确编程即可得到精确的温度读数。温度传感器采用外电源供电的方式，可减少干扰，提高测量精度。
　　需要测多点的温度时，可以在待测点放置传感器。单片机只需要一根信号线即可读取各个地方的温度。
　　气体传感器是气体检测系统的核心，是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。本设计采用MQ-2 气敏传感器，该种传感器即为一种常用的半导体气体传感器。
　　在传感器的H 端加加热电压，输出电阻用来产生输出电压。该电压经过555 转换后供单片机读取，运用555 定时器组成施密特触发器，如果MQ-2 输出电压根据烟雾浓度逐渐增加，当MQ-2 输出电压即555 定时器的输入电压小于VCC/3 时，根据555 定时器输出功能表可知，输出OUT 为高电平，当555定时器的输入电压大于VCC/3 且小于2VCC/3 时，输出电压持续高电平，一旦555 输入电压大于2VCC/3 时，输出OUT 就由高电平变为低电平，输出的低电平提供给单片机一个触发信号，使报警器报警。从而完成了对火灾发生时烟雾浓度的检测。
　　3 用户端报警器设计
　　智能火灾报警系统用户端报警器设计，包括键盘显示电路、自动拨号电路、警音电路、与上位机通讯电路、存储电路等一系列工作电路的设计，其关键部分在于自动拨号电路的设计。
　　众所周知，电话机有两种拨号方式，即脉冲拨号方式和双音多频拨号方式，现在尤以双音多频的使用最为普遍。本设计中采用MT8888 芯片作为自动拨号电路的核心器件。MT8888的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D/A变换器，可发出16 种双音多频DTMF 信号。接收部分用于完成DTMF 信号的接收、分离和译码，并以4 位并行二进制码的方式输出。MT8888 芯片集成度高、功耗低，可调整双音频模式的占空比，能自动抑制拨号音和调整信号增益，还带有标准的数据总线，可与TTL 电平兼容，并可方便地进行编程控制。
　　4 软件设计
　　系统软件设计主要完成系统的初始化功能(包括对AT89S52 的初始化设置，8255A和MT8888 的初始化设置)，并采集温度和烟雾浓度数据，调用存储子程序完成对数据的存储，显示温度，必要时调用自动拨号子程序，发出报警信号，并与上位机实时通信。
　　
　　

李小路

谢谢分享！