城市轨道交通火灾探测系统

毕业设计（论文）

文献综述

题目城市轨道交通火灾探测系统

学院信息科学与工程学院

专业电子信息工程

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1、引言

城市轨道交通作为缓解路面交通压力的有效手段,得到了飞速而广泛的发展。地铁车辆火灾由于其发生的时间与地点的特殊性以及人员密度大，人群疏散困难等诸多原因，使得人们对城市轨道交通火灾的探测和及时报警有了更高的要求。本课题研究的火灾探测系统能为人们及时采取有效措施控制和扑灭火灾做出巨大的贡献，是人类同火灾做斗争的有力工具。本系统可负责不断地监视现场的温度、烟雾浓度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。当发生火灾时，可实现声光报警、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的火灾探测器，具有一定的实用价值。

2、综述

电子万年历是采用电子电路实现对时、分、秒进行梳洗显示的计时装置，广泛应用于个人家庭，室外广场，汽车站和火车站等公共场所，称谓人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过了老式钟表，，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电器的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，更为先进的电子钟的研究至关重要。

为了在观测时间的同时，能够了解其他与人类密切相关的信息，比如温度、星期、日期等，电子万年历诞生了。电子万年历符合电子仪器的发展趋势，伴随着电子技术的迅速发展，特别是随大规模集成电路出现，给人类生活带来了根本性的改变。尤其是单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。电子万年历的出现给人们的生活带来了诸多的方便，作为一种附加功能，现在越来越广泛的被应

用于各种电子产品中，具有广阔的时常前景。我们利用单片机技术设计制作的电子万年历，可以很方便的由软件编程进行功能的调整和改进，使其在能够准确显

示年、月、日、时间、星期的同时，还能具有很多其他功能。如设定闹钟、语音报时、阴阳历的转换、二十四节气的显示等，有一定的新颖性和实用性，同时体积小、携带方能改变，使用也更为方便，具有技术更新周期短、成本低、开放灵活等优点。温度实时显示系统技术已经发展成熟，比如空调遥控器上但前室温的显示、热水器温度的显示等等。如果能够在电子万年历上利用电子技术实时性的准确的显示环境温度，那将为我们的生活、工作和工业生产中带来极大的便利，同时也可以让我们随时的了解周围环境的变化一级必要措施的施行。

电子万年历属于小型智能家用电子产品，作为电子类小产品不仅是市场上的宠儿，也是单片机应用设计中一个经常出现的设计。

本设计的电子万年历，利用单片机进行控制，单片机又称单片微控制器,是一种集成在电路芯片，它不是完成某一个逻辑功能的芯片,是采用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CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机的发展经历几代的过程，由于单片机的巨大市场空间和广泛的应用范围，世界各大芯片厂商纷纷推出自己的单片机产品，大体经历了4位机、8位机、16位机、32位机的发展过程]2[。其中8位机在市场上一直是主流产品，它的体积小、质量轻、可靠性高、处理功能强、速度快、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件]3[。它可以单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD 等等的家电里面都可以看到它的身影。因此，选用单片机作为控制核心是较为理想的设计理念。

3、模块介绍

本设计系统中主要由单片机系统、LCM液晶显示模块、时钟芯片、操作按键及蜂鸣器组成。本电子万年历可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒。此外，本电子万年历可实现时间调整、闹钟设定、温湿度显示、掉电保时功能。其系统框图如下：

（1）单片机芯片：

本设计采用STC89C52芯片作为硬件核心，该芯片具有8K在系统可编程Flash存储器，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

（2）采集时间数据：

为了减少时间上的误差，本设计采用专业的时钟芯片DS1302，它价格低廉、使用方便，可对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。

（3）屏幕显示：

由于使用LED数码管显示在电路调试时往往会有很多障碍，所以本设计显示采用LCM1602液晶显示屏，其显示功能强大，可显示大量蚊子、图形，显示多样、清晰可见]5[。

（4）温度的采集：

在温度采集模块的选择上，选择了DS18B20温度传感器。此传感器为数字式传感器而且仅需要一条数据线进行数据传输，易于与单片机连接，可以避免A/D数模转换模块，简化系统。另外，它测量精度高、范围广，固有测温分辨率为0.5℃耐磨耐碰，体积小，使用方便]6[。

（5）按键设置：

本电子万年历，共设计四个按键，一个模式键，也就是我们用来选定被修改的数字的；两个调整键，一个“加”键和一个“减”键，当按下模式键，选定要调整

的数字的时候，“加”、“减”可以帮我们调到所需的状态，可以依靠按键随时对日期时间进行调整；一个农历/闹钟模式切换键，可方便切换屏幕显示内容。（6）结论：

以上为对本次设计的概述。此后，对设计的硬件及软件各方面还需进一步加深，对芯片的管脚功能和用法还需有充分了解，根据设计思路设计硬件电路，包括单片机控制电路、时钟电路、键盘扫描电路、显示电路和闹铃电路。然后通过软件编程，实现对年、月、日、时、分、秒、星期、闰年和农历的自动调整，利用按键控制。此次设计实现了万年历的基本功能，在此基础上还可以做各种扩展，扩大万年历的各种功能，使其功能多样化，具有更广泛的实用性。

4.参考文献

[1]《微机原理及应用》黄冰等编著重庆：重庆大学出版社，2003

[2] 李维提，郭强．《液晶显示应用技术》北京：电子工业出版社，2000．

[3]《基于Proteus的电路及单片机系统设计与仿真》周润景等编著北京：北京航空航天大学出版社，2006

[4]《单片机实验与实践教程》万光毅等编著北京：北京航空航天大学出版社，2006

[5]《单片机人机接口实例集》公茂法等编著北京：北京航空航天大学出版社，1997

[6] Simon Haykin,Machael Moher，郑宝玉.现代无线通信[M].北京：电子工业出版社, 2006.

[7] 武庆生,仇梅.单片机原理与应用[M].成都：电子科技大学出版社,1998.

[8] 周航慈.单片机应用程序设计技术[M].北京：北京航空航天大学出版社,1991.

[9] 谭浩强.C程序设计北京[M].北京：清华大学出版社，1999 .

[10]朱明程等.一氧化碳传感器MGS1100原理及应用电子技术.1998年第1期.

[11]刘广玉.新型传感器技术及应用.北京航空航天大学出版社.1989.