火灾报警器的仿真设计 电子科技大学
基于单片机的火灾报警器设计与实现

编号:设计说明书题目:基于单片机的火灾报警器设计与实现学院:桂林电子科技大学职业技术学院专业:电子信息工程技术学生姓名:学号:指导教师:***职称:讲师2015 年 6 月日摘要火灾自动报警系统(Fire Alarm System,简称FAS系统)是人们为了早期发现通报火灾,并及时采取有效措施,控制和扑灭火灾,而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施,是人们同火灾作斗争的有力工具。
本次设计以AT89C51单片机,MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器为核心设计的火灾报警器可实现报警故障自诊断、报警设置、实时温度显示及与温度报警值设定等功能。
是一种结构简单、电路简单、而且易懂、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器,具有非常高的实用价值。
关键词:AT89C51;温度传感器;烟雾传感器;火灾报警器;四位共阴数码管;目录引言 (1)1 系统概述 (2)1.1选题背景 (2)1.2 设计要求 (2)2 设计原理 (2)2.1 硬件部分 (2)2.2 软件部分 (3)3 硬件电路设计与分析 (3)3.1 硬件框架图 (3)3.2 单片机最小系统 (4)3.2.1 STC89C52芯片介绍 (4)3.2.2 时钟电路 (4)3.2.3 复位电路 (5)3.3 四位数码管 (6)3.3.1 数码管的介绍 (6)3.3.2 四位数码管共阳和共阴的区分 (7)3.3.3数码管的驱动方式 (8)3.4 74HC573芯片介绍 (8)3.5 温度传感器DS18B20模块 (9)3.6 烟雾传感器MQ-2模块 (9)4 软件设计与分析 (10)4.1 程序主流程图: (10)4.2 初始化定时器程序 (11)4.3 四位共阴数码管的动态显示程序 (11)5 系统调试 (12)5.1 硬件调试 (12)5.1.1 最小系统调试 (12)5.1.2 四位数码管调试 (12)5.2 软件调试 (12)5.3 脱机运行调试 (12)6 总结 (13)谢辞 (14)附录1:火灾报警器原理图: (15)附录2:火灾报警器PCB图: (15)附录3:火灾报警器程序 (16)参考文献 (20)引言随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便于生活的电子产品开始进入人们的生活。
报警系统仿真课程设计

报警系统仿真课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生了解和掌握报警系统的基本原理和仿真方法,培养学生的动手能力和创新思维。
具体目标如下:1.知识目标:使学生了解报警系统的工作原理、组成和分类,掌握报警系统仿真的基本方法和技巧。
2.技能目标:培养学生运用仿真软件进行报警系统设计和调试的能力,提高学生的实际操作技能。
3.情感态度价值观目标:培养学生对报警系统仿真技术的兴趣,增强学生对科技创新的认识,培养学生的创新精神和团队协作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括报警系统的基本原理、报警系统仿真技术、报警系统设计实例等。
具体安排如下:1.报警系统的基本原理:介绍报警系统的工作原理、组成和分类,使学生了解报警系统的基本知识。
2.报警系统仿真技术:讲解报警系统仿真的基本方法和技巧,培养学生运用仿真软件进行报警系统设计和调试的能力。
3.报警系统设计实例:分析具体报警系统设计案例,使学生掌握报警系统设计的方法和步骤。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下:1.讲授法:讲解报警系统的基本原理、仿真技术和设计方法,使学生掌握报警系统的基本知识。
2.案例分析法:分析具体报警系统设计案例,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
3.实验法:引导学生进行报警系统仿真实验,提高学生的动手能力和实际操作技能。
4.讨论法:学生进行课堂讨论,激发学生的学习兴趣和主动性,培养学生的创新思维。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的报警系统仿真教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:提供相关报警系统领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的课件、教学视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备报警系统仿真实验所需的设备,确保学生能够进行实际操作。
5.网络资源:利用网络资源,为学生提供更多的学习资料和信息,拓宽学生的知识视野。
火灾报警器系统方案设计

火灾报警器系统方案设计随着社会的快速发展和建筑数量的增加,火灾风险也不可避免地增加了。
为了确保人们生命财产的安全,火灾报警器系统成为一个必要且重要的设备。
本文将从系统组成、功能需求、技术选型以及应用场景等方面进行探讨,旨在设计一套高效稳定、适应性强的火灾报警器系统。
一、系统组成火灾报警器系统主要由传感器、中央处理单元(CPU)、声光报警装置以及监控与管理软件等构成。
传感器负责对环境参数进行实时检测,并将采集到的数据发送给CPU;CPU根据接收到的数据进行分析与判断,并触发声光报警装置发出相应的警示信号;监控与管理软件则可以远程监控并管理整个系统。
二、功能需求1. 监测功能:火灾报警器系统需要能够实时监测室内温度、烟雾浓度、气体泄露等相关参数,并能够准确地识别是否存在火灾风险。
2. 报警功能:当系统检测到火灾风险时,需要能够及时触发声光报警装置,向周围的人员发出警示信号,以便迅速疏散。
3. 远程监控与管理功能:系统应具备远程监控和管理的能力,管理员可以通过手机或电脑远程实时查看各个区域的状态,并对系统进行设置和维护。
三、技术选型1. 传感器选择:针对不同参数的检测需求,需要选用多种类型的传感器。
比如温度传感器、光电式烟雾传感器、气体泄漏传感器等。
选择稳定性好、响应时间快、误报率低的产品。
2. CPU选择:CPU应具备较高的计算能力和存储空间,并支持高效数据处理。
同时要考虑功耗和成本等因素,选用市场上性价比较高的产品。
3. 声光报警装置选择:声光报警装置需具备较大声音输出和强光闪烁功能,确保在紧急情况下能够有效地引起人们的注意。
4. 监控与管理软件选择:软件需要具备友好易懂的界面设计和丰富实用的功能模块。
同时要结合实际需求选用适当的网络通信协议和数据库技术。
四、应用场景火灾报警器系统广泛应用于住宅楼、商业建筑、工厂车间等各种场所。
以住宅楼为例,该系统可安装在公共通道和每个单元门口,通过多个传感器检测烟雾浓度和温度变化,在发生火灾时及时发出报警,并向物业管理人员发送警报短信,确保居民能够迅速撤离并通知消防部门进行救援。
火灾报警器系统设计与仿真
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火灾报警器系统设计目录摘要..................................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论 (3)1.1课题研究的背景和意义 (3)1.2火灾报警系统发展趋势 (3)1.3国内外火灾报警系统的发展现状 (4)第2章火灾报警系统整体方案设计 (5)2.1火灾产生原理及过程 (5)2.2 系统硬件总体结构 (5)2.3 系统软件总体结构 (6)第3章系统的硬件选择与设计 (7)3.1 主要芯片的选择 (7)3.1.1 单片机的选择 (7)3.1.2 模数转换芯片的选择 (8)3.2 传感器的选择 (9)3.2.1 火灾探测器的类型 (9)3.2.2 火灾探测器的原理 (9)3.2.3 温度探测器的选定 (10)3.2.3 烟雾传感器的选择 (11)第4章火灾报警系统的软件设计 (13)4.1 软件开发 (13)4.2火灾报警系统程序设计 (13)4.2.1 数据采集程序 (15)4.2.2火灾判断与报警程序 (16)第5章功能仿真验证分析 (18)5.1 关于仿真与编程软件 (18)5.2 Protues仿真原理图 (18)结论 (19)致谢..................................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献............................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论1.1课题研究的背景和意义在各种灾害中,火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。
模电课程设计火灾报警
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模电课程设计火灾报警一、教学目标本章节的教学目标是使学生掌握火灾报警系统的基本原理和设计方法,能够运用模拟电子技术设计简单的火灾报警电路。
1.了解火灾报警系统的工作原理和组成。
2.掌握模拟电子技术在火灾报警系统中的应用。
3.熟悉常用的火灾报警传感器和报警器的工作原理。
4.能够分析火灾报警系统的设计要求。
5.能够运用模拟电子技术设计简单的火灾报警电路。
6.具备调试和优化火灾报警电路的能力。
情感态度价值观目标:1.培养学生对生命安全的重视,增强火灾防范意识。
2.培养学生运用科技手段解决实际问题的兴趣和信心。
3.培养学生团队合作和沟通交流的能力。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括火灾报警系统的基本原理、设计方法和应用。
1.火灾报警系统的基本原理:介绍火灾报警系统的工作原理,包括火灾传感器的检测原理、报警器的触发机制等。
2.火灾报警系统的组成:介绍火灾报警系统的主要组成部分,包括火灾传感器、报警器、控制器等,并分析各部分的功能和作用。
3.模拟电子技术在火灾报警系统中的应用:讲解模拟电子技术在火灾报警系统中的关键作用,包括信号处理、放大、滤波等。
4.火灾报警电路的设计方法:介绍火灾报警电路的设计方法,包括选择合适的传感器、报警器等元件,以及电路的布局和连接方式。
5.火灾报警电路的调试和优化:讲解如何对设计的火灾报警电路进行调试和优化,以提高其可靠性和性能。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本章节将采用多种教学方法相结合的方式。
1.讲授法:通过讲解火灾报警系统的基本原理、设计方法和应用,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:分析具体的火灾报警电路设计案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题。
3.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手设计、搭建和调试火灾报警电路,提高学生的实践能力。
4.讨论法:学生进行小组讨论,分享设计经验和心得,促进学生之间的交流与合作。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将采用以下教学资源。
课程设计:火灾报警器设计与仿真

一.设计任务通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警电路正常情况下,电压差为零,发光二极管不亮,蜂鸣器不响当有火情时,电压差增大,发光二极管发光,蜂鸣器鸣叫二.电路原理图一火灾报警电路电路图这里用两个直流电源电压差代替两个温度传感器的电压差,然后进行放大,输入单限比较电压,若达到设定值之上则输出高电平,并通过对接稳压管稳定输出电压进行优化,发光二极管发光,蜂鸣器鸣叫报警。
图二火灾报警电路分块电路图从左到右各个部分电路原理为(1)差分放大电路(2)单限电压比较器(3)稳压电路(4)报警电路参数选择依据若假定温差大于50度时报警,单限电压比较器阈值为1v,温度传感器选择二极管,恒流条件下温度升高1度,电压下降2mv,因此集成运放U1放大倍数为U0/UI=R4/R3=10,可选R2=R3=1KΩ,R1=R4=10KΩ单线电压比较器阈值电压Ut=R6/(R5+R6)*Vcc=1v,可选R5=9KΩ,R6=1KΩR8限流可用100Ω,稳压管起稳幅作用发光二极管工作电压1.5-2v,电流10-20mA,限流电阻R7可选400Ω,R9限流可用10KΩ,蜂鸣器工作电压5v,频率200HZ.电源Vcc=10v三.电路仿真和结果图三温度传感器电路图四温度扫描图(温度变化范围0-70度,从上到下温度每升高1度,二极管两端电压下降2mv)稳压电路两端电压即节点9电压蜂鸣器两端电压仿真结论:当有火情时,在图中参数的情况下,阈值电压Ut=1v,因此当温度差大于50度时,发光二极管两端电压大于其开启电压,二极管发光,蜂鸣器两端电压大于其工作电压5v,蜂鸣器工作,发出警报。
四.总结电路设计过程中应该先确定电路中基本模块,然后添加一些模块对电路性能进行改进,根据电路的设计要求进行参数选择,并且电路设计应该考虑到实际电路测试及应用过程的方便,在这个设计中要求用两个二极管测温,但是实际电路的话就要有一个外置二极管测试温度,这样的话器件空间跨度较大,安装过程中可能会有问题,而且容易损坏。
电子消防报警器的制作方法

电子消防报警器的制作方法电子消防报警器是一种可以在火灾发生时进行报警的电子装置。
它可以帮助人们及时发现火灾并采取应急措施,保护人们的生命和财产安全。
下面我将介绍一种简单的电子消防报警器的制作方法。
材料准备:1. 火焰传感器模块2. 一块Arduino开发板3. 一个蜂鸣器4. 面包板5. 连接线6. 电池和电池盒制作步骤:第一步:准备电路1. 首先将Arduino开发板放在面包板上,将火焰传感器模块的VCC引脚接到Arduino的5V引脚,GND引脚接到Arduino的GND引脚。
2. 将火焰传感器模块的DO引脚接到Arduino的数字引脚2上,将蜂鸣器的一个引脚接到数字引脚11上,另一个引脚接到GND上。
第二步:编写代码1. 打开Arduino IDE,创建一个新的代码文件。
2. 在代码文件中添加以下代码:```cint flamePin = 2; // 火焰传感器DO引脚连接到数字引脚2int buzzerPin = 11; // 蜂鸣器引脚连接到数字引脚11void setup() {pinMode(flamePin, INPUT); // 将火焰传感器设置为输入模式 pinMode(buzzerPin, OUTPUT); // 将蜂鸣器设置为输出模式}void loop() {int flame = digitalRead(flamePin); // 读取火焰传感器的值if (flame == HIGH) {digitalWrite(buzzerPin, HIGH); // 如果检测到火焰, 则打开蜂鸣器} else {digitalWrite(buzzerPin, LOW); // 否则关闭蜂鸣器}delay(100); // 延时100毫秒}```第三步:上传代码到Arduino开发板1. 将Arduino开发板通过USB线连接到电脑上。
2. 在Arduino IDE中,选择正确的开发板和端口,然后点击“上传”按钮将代码上传到Arduino开发板。
火灾报警器的仿真设计-电子科技大学
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电子科技大学《模拟电路基础》应用设计报告设计题目:火灾报警器的仿真设计学生:解春阳学号: 16教师:朝海日期: 2015.12.08一、设计任务设计要求:通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警。
•正常情况下,电压差为零,发光二极管不亮,蜂鸣器不响。
•当有火情时,电压差增大,发光二极管发光,蜂鸣器鸣叫。
设计指标:二、电路原理此火灾报警电路框图如下图1 原理框图1)温度传感电路常温下,硅管正向导通电压约为0.7V,当流过二极管的正向电流固定时,温度每上升1度,正向电压下降大约2mV。
所以可用1N4148型二极管作为实际温度传感器。
仿真时用电压源u i1,u i2模拟温度引起的电压变化。
2)差分放大电路发生火灾时,温度传感器的电压差可以迅速上升至几十到几百mV,根据后级的比较电压(可选)确定放大倍数,通过差分放大器将电压放大到大于比较电压。
图2 差分放大电路本次实验为使使电压差放大10倍,R,Rf 分别取1KΩ和10KΩ,运放采用UA741型集成运放,其结构图如下图3 UA741集成运放3)电压比较电路本实验采用单限比较器电路。
如图,差分电路输出的电压从A2 的正向输入端输入,与单限电压比较器的阈值电压UT进行比较。
实验中V CC 为10V ,查询稳压管参数可得U Z =5.1V.由设计指标,当U i2-U I1≧0.2V,即U O1≧2V 时,单限比较器输出高电平。
所以不妨令U T =1V ,此时R 3可选9K Ω,R 4可选1K Ω,即可满足要求。
为确保稳压管不被击穿,需要加限流电阻R 6,查询参数得稳压管工作电流为75.44mA,此时取R 6=100Ω即可。
4)声光报警电路当A2输出为高电平时,发光二极管导通,发光。
此时对于LED 支路,支路电压为5.1V ,查询LED 参数得工作电压1.66V,工作电流15-20mA ,由此可得R 5=200Ω。
查询蜂鸣器参数可知工作电压9V ,工作电流0.5A ,三极管放大倍数β>100,则基极电流I B <5mA ,由三、电路仿真和结果选取电子元件443T CC R U V R R =+, u o1<U T 时,u o2=U Ol ; u o1>U T 时,u o2=U OH 。
火灾报警器电子电路设计方案
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火灾报警器电子电路设计方案引言:火灾是一种严重的自然灾害,造成了巨大的人员伤亡和财产损失。
为了提前预警并及时采取措施来避免火势蔓延,火灾报警器的作用至关重要。
本文将介绍火灾报警器电子电路的设计方案,以实现准确、可靠地监测火险并发出及时报警。
I. 传感器选择与工作原理A. 火焰传感器1. 红外线传感器原理2. 光敏电阻传感器原理B. 温度传感器1. 热敏电阻传感器原理2. 热释电红外传感器原理II. 报警触发条件与处理电路设计A. 火焰检测触发条件设定1. 检测到红外线辐射或光强突变2. 设计合适的阈值判断逻辑B. 温度检测触发条件设定1. 温度升高速率超过正常范围2. 连续高温持续时间超过设定阈值C. 报警处理电路1. 报警信号放大与滤波设计2. 报警触发后的自动关断保护III. 供电电路设计A. 主电源与备用电池设计1. 使用AC/DC变压器将交流电转为直流电2. 备用锂离子电池供电以应对主电源中断情况B. 低功耗设计1. 微控制器优化睡眠模式的选择2. 合理调节传感器检测频率以降低功耗IV. 声光报警装置设计A. 声音输出部分设计1. 按照声音强度和频率需求选择合适的音响元件与驱动器件2. 设计合适的信号放大与输出控制电路B. 光线报警指示灯设计1. LED指示灯原理及使用注意事项2. 控制LED灯常亮或闪烁以表示不同状态结论:火灾报警器是一种重要的安全设备,它能够在火势尚未扩大之前及时发出警报,从而提醒人们采取紧急措施避免人员伤亡和财产损失。
本文讨论了火灾报警器电子电路的设计方案,包括传感器选择与工作原理、报警触发条件与处理电路设计、供电电路设计以及声光报警装置设计。
这些关键方面的合理设计能够确保火灾报警器的准确性和可靠性。
然而,在实际应用中,还需要根据具体情况进行调试和优化,以满足不同环境下的需求。
希望本文可以对火灾报警器电子电路的设计提供一定的参考价值,并为日后进一步改进提供思路。
火灾报警器电子课程设计

火灾报警器电子课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解火灾报警器的工作原理,掌握基本电子元件的功能及其在报警器中的应用。
2. 学会阅读并分析简单的电子电路图,了解不同类型传感器在火灾报警器中的作用。
3. 掌握火灾报警器的组装过程,理解各部件协同工作的原理。
技能目标:1. 培养学生动手实践能力,能够独立完成火灾报警器的组装和调试。
2. 培养学生的问题解决能力,能针对报警器故障进行分析和维修。
3. 提高学生的团队协作能力,通过小组合作完成课程设计任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子科技的兴趣,激发其探索未知领域的热情。
2. 增强学生的安全意识,使其认识到火灾报警器在生活中的重要性。
3. 培养学生认真负责、严谨细致的科学态度,养成遵守操作规程的好习惯。
本课程针对初中年级学生,结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点,注重理论与实践相结合,使学生能够在掌握基本电子知识的基础上,通过动手实践提高综合能力。
同时,课程强调安全意识,让学生在学习过程中树立正确的价值观。
课程目标具体、可衡量,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子元件基础知识:介绍常用的电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等,讲解它们在电路中的作用和参数。
- 教材章节:第二章 电子元件2. 火灾报警器工作原理:分析火灾报警器的电路结构,讲解传感器、信号处理、报警等模块的工作原理。
- 教材章节:第三章 电子电路基础3. 电路图阅读与分析:教授学生如何阅读电路图,分析火灾报警器电路图中的各个部分及其功能。
- 教材章节:第四章 电路图的阅读与分析4. 火灾报警器组装与调试:指导学生动手组装火灾报警器,学习调试方法,确保报警器的正常工作。
- 教材章节:第五章 实践操作5. 故障分析与维修:介绍常见的报警器故障现象,教授学生分析原因及维修方法。
- 教材章节:第六章 故障分析与维修6. 安全意识与操作规程:强调安全意识,讲解在操作过程中应注意的事项,培养学生遵守操作规程的习惯。
模电实验仿真 火灾报警电路

(3)最后输出直接驱动一个红色led,而蜂鸣器电流比较大,则加一个三极管驱动。
四、实验结果
用multisim仿真此电路,
开始仿真经过1s之后,led亮,并且蜂鸣器慢上升,大约在1s左右输出电压超过了运放2的基准电压,所以运放2输出立刻从0v上升到12v,led亮,蜂鸣器鸣叫。
三、实验内容
按照上图搭建电路:
(1)假设火灾发生时, 与 的电压差在1s内从0上升到20mv,所以用函数发生器发生带10mv的vp=10mv的三角波模拟实际情况。
(2)运放选择理想运放,电阻选择如图,第一个运放与电阻组成反相比例放大器,放大倍数为500倍;第二个运放开环使用,则为电压比较器,基准电压由两个电阻分压得到:2v。
模电实验仿真火灾报警电路
一、实验目的
1、学习运放的实际运用。
2、掌握运放运用时参数的选择。
二、实验原理
如下图为火灾报警电路, 和 分别来自于两个温度传感器,它们安在室内同一处,但是一个安装在金属板上,另一个安装在塑料壳内部。
在正常情况下,即无火情时,两个温度传感器所产生的电压相等,发光二极管不亮,蜂鸣器不响。有火情时,安装在金属板上的温度传感器因金属板导热而温度升高较快,而安装在塑料壳体内的温度传感器温度上升得较慢,使 与 产生差值电压。差值电压增大到一定数值时,发光二极管发光,蜂鸣器鸣叫,同时报警。
四、实验分析
1、第一个运放构成一个反相比例放大器,放大倍数由反馈电阻 确定,第二个运放构成一个电压比较器,运放工作在非线性区域,输入电压低于基准电压,则输出0v,输入电压高于基准电压,则输出电源电压。
2、led需要电流比较小,运放可以直接驱动,蜂鸣器则需要一个三极管驱动。
火灾报警电路的设计模电课程设计

模拟电子技术课程设计汇报书2011年 12 月16 日课题名称 火灾报警电路旳设计 姓 名学 号 院、系、部 通信与电子工程学院 专 业 电子信息工程专业指导教师※※※※※※※※※ ※※※※ ※※2023级电子信息工程模拟电子技术课程设计火灾报警电路旳设计1 设计目旳(1)通过运用模拟电子技术旳有关知识设计一种元件, 来到达熟悉有关知识件旳目旳。
(2)理解火灾报警器旳构成及工作原理。
(3)熟悉火灾报警器旳设计、制作, 与操作。
(4)理解protel2023或Multisim旳使用措施以及实现仿真。
2 设计思绪设计一种火灾报警器电路:(1)火灾发生前后, 通过变化电阻旳组织来实现声光报警电路旳发生, 然后, 运用发光二极管, 蜂鸣器等元件将报警成果体现出来。
(2)选择最具优势旳各部分电路, 如:直流稳压电路、惠更斯电桥、差分式放大电路、单门限电压比较电路等电路旳选择。
(3)将已经选择好旳各部分电路组合使之构成完整旳电路图。
3 设计过程3.1方案论证该火灾报警器是有惠更斯电桥, 差分放大电路, 单门限电压比较器, 声光报警电路构成, 其原理框图如图所示:图1火灾报警器原理框图它旳工作原理: 通过第一部分惠更斯电桥电路旳热敏电阻, 采集温度变化信号, 使之转变为电信号。
再到第二部分旳差分式放大电路旳比例运算放大器, 由电阻引入负反馈, 构成差分比例运算电路。
接着到第三部分单门限电压比较电路, 假如输出旳电压不小于单限电压比较器旳阈值电压, 则就可以通过单限电压比较器, 然后作用在发光二极管LED灯和蜂鸣器上。
但假如差分放大器输出旳电压不不小于阈值电压, 则电流不会通过单限电压比较器, 此时二极管工作在低电平状态, 就不会有任何警报。
最终到第四部分声光报警电路, 当输入电压到达发光二极管LED灯和三极管正常工作电压时, 二极管LED灯发光, 蜂鸣器发声, 实现报警, 否则, 不能实现报警。
3.2电路设计(1)直流稳压电源旳设计直流稳压电源旳设计如图2所示。
火灾报警器毕业设计

火灾报警器毕业设计火灾报警器毕业设计在现代社会中,火灾是一种常见而又极具破坏性的灾害。
为了保护人们的生命和财产安全,火灾报警器作为一种重要的安全设备,被广泛应用于各种场所。
本文将探讨火灾报警器的毕业设计,旨在提供一种创新的设计方案,以提高火灾报警器的性能和可靠性。
一、设计目标火灾报警器的设计目标是在火灾发生时能够及时检测到火灾信号,并发出警报,以便人们能够及时逃生或采取适当的灭火措施。
因此,设计一个高效、灵敏的火灾报警器是非常重要的。
二、传感器选择火灾报警器的核心部件是传感器,它能够感知到火灾产生的烟雾、温度或火焰等特征。
传感器的选择应根据火灾的特点和应用场所的需求来确定。
常见的传感器包括光电传感器、热电传感器和红外传感器等。
在设计中,可以采用多种传感器的组合,以提高火灾的检测准确性和可靠性。
三、信号处理火灾报警器的信号处理部分是将传感器获取到的信号转换为可供人们识别的警报信号。
在设计中,可以使用模拟电路或数字电路来实现信号的处理和转换。
模拟电路适用于简单的火灾报警器设计,而数字电路则适用于更复杂的设计,可以实现信号的处理、存储和传输等功能。
四、警报方式火灾报警器的警报方式可以选择声光报警、手机短信报警或网络报警等。
声光报警是最常见的方式,通过发出高分贝的声音和闪烁的灯光来提醒人们火灾的发生。
手机短信报警可以将火灾信息发送给事先设定的联系人,以便他们能够及时采取行动。
网络报警则可以通过互联网将火灾信息传输到相关部门或人员,提高火灾的响应速度。
五、供电方式火灾报警器的供电方式可以选择电池供电或外部电源供电。
电池供电具有便携性和独立性的优势,适用于一些特殊场所或应急情况下的使用。
外部电源供电则可以保证火灾报警器的长时间稳定工作,适用于长期使用和大型场所的需求。
六、无线通信随着物联网技术的发展,火灾报警器的无线通信功能也逐渐得到了应用。
通过无线通信,火灾报警器可以与其他设备或系统进行联动,实现信息的共享和远程控制。
(完整word版)基于单片机的火灾报警器设计与实现
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编号:设计说明书题目:基于单片机的火灾报警器设计与实现学院:桂林电子科技大学职业技术学院专业:电子信息工程技术学生姓名:学号:指导教师:***职称:讲师2015 年 6 月日摘要火灾自动报警系统(Fire Alarm System,简称FAS系统)是人们为了早期发现通报火灾,并及时采取有效措施,控制和扑灭火灾,而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施,是人们同火灾作斗争的有力工具。
本次设计以AT89C51单片机,MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器为核心设计的火灾报警器可实现报警故障自诊断、报警设置、实时温度显示及与温度报警值设定等功能。
是一种结构简单、电路简单、而且易懂、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器,具有非常高的实用价值。
关键词:AT89C51;温度传感器;烟雾传感器;火灾报警器;四位共阴数码管;目录引言 (1)1 系统概述 (2)1.1选题背景 (2)1.2 设计要求 (2)2 设计原理 (2)2.1 硬件部分 (2)2.2 软件部分 (3)3 硬件电路设计与分析 (3)3.1 硬件框架图 (3)3.2 单片机最小系统 (4)3.2.1 STC89C52芯片介绍 (4)3.2.2 时钟电路 (4)3.2.3 复位电路 (5)3.3 四位数码管 (6)3.3.1 数码管的介绍 (6)3.3.2 四位数码管共阳和共阴的区分 (7)3.3.3数码管的驱动方式 (8)3.4 74HC573芯片介绍 (8)3.5 温度传感器DS18B20模块 (9)3.6 烟雾传感器MQ-2模块 (9)4 软件设计与分析 (10)4.1 程序主流程图: (10)4.2 初始化定时器程序 (11)4.3 四位共阴数码管的动态显示程序 (11)5 系统调试 (12)5.1 硬件调试 (12)5.1.1 最小系统调试 (12)5.1.2 四位数码管调试 (12)5.2 软件调试 (12)5.3 脱机运行调试 (12)6 总结 (13)谢辞 (14)附录1:火灾报警器原理图: (15)附录2:火灾报警器PCB图: (15)附录3:火灾报警器程序 (16)参考文献 (20)引言随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便于生活的电子产品开始进入人们的生活。
火灾报警器仿真设计multisim
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1.搭建温度传感器电路,可以给运放的正输入一个固定的电压值,运放的负输入用滑动变阻器分压,滑动变阻器变化代表温度变化,当火灾到一定程度时,触发报警。
如图,输入+是5V,输出-是5V的分压:Uo-=5*R24/R26输出则是二者的差值:UO=5- Uo-2.搭建比较器电路利用U2o-=6*R20/R17进行分压得到2.7V,当前级电路的输出大于2.7V时,比较器电路发生反转,否则比较器输出低电平。
可以通过调节R17进行阈值(比较值)的修改。
遇到的问题:当前级电路超过2.78V时,比较运放LM393并没有反转,电路设计没问题,最后加上上拉电阻才可以。
3.报警电路当前级输出电压小于2.78V时,报警电路不工作,如图:当前级输出电压大于2.78V 时,运放书出高定平,从而灯亮,三极管工作,蜂鸣器鸣叫(电脑声音放大会听到叫声),具体如下图:结果与讨论(针对本次实验内容的进行总结和讨论)1. 传感器电路的设计取值,令四个电阻阻值相等,则有:)(121i i Fu u R R uo -=2.比较器阈值设定,主要是分压:U2o-=6*R20/R173.UoH是开漏输出分压之后的值UoH=7V左右,UD=0.7V[小结及体会]通过你的进一步深入分析和查阅资料,能否给出一个更加合理的火灾报警电路设计方案1.选取合适的温度传感器参数,能更好更准确的检测火灾的温度;2.合理的比较器阈值设定能及时的反馈火灾严重情况;3.报警器和指示灯电路的优化,能及时的提醒人们火灾和报警。
整体原理图:通过这次仿真设计,明白了火灾报警器的工作原理,学会了软件的调试过程,也更加熟练Multisim的操作以及通过知网查阅文献。
无线紫外火灾报警系统的设计与实现
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(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)
签名:
崔景俊
导师签名:
黄大贵 日
日期: 2007 年 6 月 20
摘要
摘
要
随着经济与技术的高速发展, 新材料和新技术的应用使得火灾隐患更加明显, 且一些高层建筑和工业厂房使得灭火难度增加,因此如何提早发现火情和及时扑 救成为一个亟待解决的问题。基于火焰的一些特性,研制开发出 ZJM-6 紫外火焰 探测器,它较之传统的火焰探测器具有灵敏度高、响应快、可靠性高、误报率低 等特点。本文将 ZJM-6 紫外火焰探测器与无线技术结合,设计和实现了无线紫外 火焰探测系统。相对于有线网络来说,无线具有组网灵活、安装方便和成本低等 优点,可广泛用于楼宇厂房等地的火灾检测,具有广泛的应用前景。 论文首先对 ZJM-6 紫外火焰探测器简单的介绍, 分析了紫外火焰探测结构原 理和探测器输出信号的特征。在此基础上提出了利用无线收发射频芯片 nRF9E5 研制的无线紫外火灾探测系统方案,详细地叙述了系统各部分硬件电路和软件的 设计。 最后给出了无线紫外火焰探测系统的硬件、 软件和系统调试的方法和结果。 本设计为了提高系统的性能,做了如下几点工作: (1) 对火焰探测器高频信号的处理。本设计在硬件设计采用一片 CPLD,并 采用 Verilog-HDL 语言进行计数器的设计,完成对高频信号的计数。这既解决了 一般单片机无法处理高频的问题,又使整个系统能快速的响应其它信号,提高了 系统的快速性。 (2) 在软件设计中,对无线传感器技术中的通讯协议和信道接入技术进行了 研究,采用一种具有强扩展性和可靠性的通讯协议,并在系统的应答过程中采用 多次验证,使系统运行可靠;在多点与点的通讯中,采用具有强抗干扰和灵活性 的跳频技术(FHSS),使整个系统更稳定。 (3) 根据火焰探测系统的固定网络拓扑结构,提出一种适合无线火灾探测系 统的基于泛洪(Flooding)路由的分级路由协议, 这种协议满足了系统信号传输快速 性和系统稳定性的要求。这种协议的应用既提高了系统的效率,也降低火灾信号 传输中的误报率,提高了系统的可靠性。 通过以上几点的应用,设计出一个稳定、快速的无线紫外火灾报警系统,它 在短距离的火灾报警领域中具有很高的应用价值。 关键词: ZJM-6 紫外火焰探测器, 无线火灾系统, nRF9E5 芯片,分级路由协议
火灾报警器的设计实验报告
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火灾报警器的设计实验报告引言:火灾是一种常见而严重的安全隐患,造成了许多人员伤亡和巨大财产损失。
为了保障人们的生命财产安全,火灾报警器作为一种重要的防护设备被广泛应用。
本实验旨在设计一个可靠、高效的火灾报警器,并通过实验验证其性能。
一、设计原理1.1 火焰传感器选择有效的火焰检测是确保火灾报警器准确触发的关键因素之一。
我们选择使用红外线传感器来检测火焰。
红外线传感器可以快速识别辐射出来的红外光谱,并将信息转化为电信号输出。
1.2 报警装置设计在火灾报警系统中,报警装置起到及时提醒和预警的作用。
为了能够迅速吸引人们注意并采取适当措施,我们选用声光提示装置作为报警方式。
二、实验步骤与结果分析2.1 实验步骤首先,我们根据所选红外线传感器的技术参数进行电路连接和布线工作。
然后,通过点燃一根蜡烛来模拟火灾现场。
接下来,我们观察传感器对火焰的响应情况并记录数据。
最后,我们对实验结果进行分析和总结。
2.2 实验结果分析在实验中,红外线传感器可以有效地检测到蜡烛所产生的火焰,并输出相应的信号。
当火焰距离传感器较近时,传感器的输出电压明显增大;当火焰远离传感器时,输出电压逐渐减小。
这种变化与火焰的强度、距离等因素紧密相关。
三、性能评估与改进思路3.1 性能评估方法为了评估设计的火灾报警器的稳定性和可靠性,我们需要进行一系列测试和分析。
首先,我们可以通过比较实验结果与理论预期结果之间的差异来评估报警器的准确性和精确度。
其次,我们还可以进行长时间运行测试以考察报警装置是否存在误报、漏报等问题。
3.2 改进思路基于实验结果及性能评估,我们提出以下改进思路:首先,在选择火焰传感器时需要更加注重精度和稳定性,以降低误报和漏报的概率。
其次,可以考虑添加温度传感器来检测火灾场景的升温情况,从而进一步提高报警器的准确性。
另外,我们还可以优化声光提示装置的设计,使其更加清晰响亮,在火灾发生时能够迅速引起人们的注意。
四、结论通过本实验,我们成功地设计了一个基于红外线传感器的火灾报警器,并验证了其在模拟火灾环境中的有效性。
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电子科技大学
《模拟电路基础》应用设计报告
设计题目:火灾报警器的仿真设计
学生姓名:解春阳学号: ************* 教师姓名:李朝海日期: 2015.12.08
一、设计任务
设计要求:通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警。
•正常情况下,电压差为零,发光二极管不亮,蜂鸣器不响。
•当有火情时,电压差增大,发光二极管发光,蜂鸣器鸣叫。
设计指标:
二、电路原理
此火灾报警电路框图如下
图1 原理框图
1)温度传感电路
常温下,硅管正向导通电压约为0.7V,当流过二极管的正向电流固定时,温度每上升1度,正向电压下降大约2mV。
所以可用1N4148型二极管作为实际温度传感器。
仿真时用电压源u i1,u i2模拟温度引起的电压变化。
2)差分放大电路
发生火灾时,温度传感器的电压差可以迅速上升至几十到几百mV,根据后级的比较电压(可选)确定放大倍数,通过差分放大器将电压放大到大于比较电压。
图2 差分放大电路
本次实验为使使电压差放大10倍,R,Rf 分别取
1KΩ和10KΩ,运放采用
UA741型集成运放,其结构图如下
图3 UA741集成运放
3)电压比较电路
本实验采用单限比较器电路。
如图,差分电路输出的电压从A2 的正向输入端输入,与单限电压比较器的阈值电压UT进行比较。
实验中V CC 为10V ,查询稳压管参数可得U Z =5.1V.由设计指标,当U i2-U I1≧0.2V,即U O1≧2V 时,单限比较器输出高电平。
所以不妨令U T =1V ,此时R 3可选9K Ω,R 4可选1K Ω,即可满足要求。
为确保稳压管不被击穿,需要加限流电阻R 6,查询参数得稳压管工作电流为75.44mA,此时取R 6=100Ω即可。
4)声光报警电路
当A2输出为高电平时,发光二极管导通,发光。
此时对于LED 支路,支路电压为5.1V ,查询
LED 参数得工作电压1.66V,工作电流15-20mA ,
由此可得R 5=200Ω。
查询蜂鸣器参数可知工作电压9V ,工作
电流0.5A ,三极管放大倍数β>100,则基极
电流I B <5mA ,由
三、电路仿真和结果
选取电子元件
443T CC R U V R R =
+, u o1<U T 时,u o2=U Ol ; u o1>U T 时,u o2=U OH 。
6Z BE B
U U I R -= ,UBE=0.7V,可得R6=1K Ω 图4 单限电压比较器 图5 声光报警电路
表1 元器件清单搭建仿真电路
图6 仿真电路
仿真开始,LED亮起,蜂鸣器发出响声。
用万用表测得蜂鸣器两端电压为
9.896V,发光二极管两端电压为1.66V.仿真成功。
四、电路加工及测试(可选)
五、问题解答
1.R5的作用是什么?
限流,防止电流过大烧毁稳压管
2.R8的作用是什么?
调节基极电流,使晶体管导通
六、总结
通过这一次火灾报警电路仿真设计,我感到了理论转换为实际的复杂,也认识到实践要有理论作为支撑才能成功。
在这一过程中既让我加深了对电路原理和结构的认识,也让我进一步掌握了对模电和仿真软件的运用。
对于结构较复杂的电路,需要注意划分模块连接调试,有助于发现电路问题。
这次的火灾报警电路总体来说工作稳定,所选元件个数较少且常见,电路实用,易于调试,可以运用于实际当中去。