火灾自动报警系统硬件设计

1 绪论 (3)

1.1 选题依据（课题来源） (3)

1.2 火灾报警系统发展历史 (3)

1.3 本课题设计的应用意义 (4)

1.4 方案的构思和论证 (5)

1.5 论文的组织结构及各章节简介 (6)

2 火灾报警器系统硬件总体设计 (6)

2.1 硬件系统组成 (6)

2.2 硬件系统控制方案设计 (6)

2.3 系统总体方案设计 (7)

2.3.1 系统控制器的选择： (7)

2.3.2 检测元件的选择： (9)

2.3.3 输入通道方案选择 (12)

2.3.4 外围设备的选择 (12)

2.4 论文的组织结构及各章节简介 (12)

3 系统硬件设计 (13)

3.1 控制单元电路设计 (13)

3.1.1 AT89S52引脚特性 (13)

3.1.2 晶振电路设计 (16)

3.1.3 复位电路设计 (17)

3.1.4 单片机最小系统概述及原理图 (17)

3.2 信号检测单元电路设计 (18)

3.2.1 烟雾报警器模块 (18)

3.2.2 温度报警器模块 (21)

3.3 前向通道电路设计 (25)

3.3.1 ADC0809芯片的基本知识 (25)

3.3.2 ADC0809引脚结构 (25)

3.3.3 ADC0809主要特性 (27)

3.3.4 ADC0809的工作原理简介 (27)

3.3.5 ADC0809应用说明 (28)

3.4.6 ADC0809与单片机接口电路 (28)

3.4 后向通道电路设计 (29)

3.4.1报警电路模块 (29)

3.4.2光报警 (29)

3.4.3声报警 (29)

3.4.4 消防联动装置 (30)

3.4.5 通信接口 (30)

3.5论文的组织结构及各章节简介 (31)

4 系统硬件调试 (31)

4.1 Protues软件调试 (31)

4.1.1 Protues软件介绍 (31)

4.1.2 Protues仿真原理图 (32)

4.1.3 结果说明 (33)

4.2 硬件实物仿真图 (34)

4.2.1 硬件设计总图 (34)

（2）房间二发生火灾 (35)

4.3 论文的组织结构及各章节简介 (35)

结论 (37)

致谢 (38)

参考文献 (40)

1 绪论

随着社会经济的飞速发展，城市化进程的加快和人口的迅速增长，我国的火灾发生的次数、造成的损失呈上升趋势。据统计，在众多灾难中，火灾造成的直接经济损失约为地震的五倍，仅次于干旱与洪涝，而且发生的频度居各种灾害之首。“预防重于救险”。为了避免火灾的灾难性后果，智能火灾探测技术越来越受到消防界的重视。由于火灾报警事关重大，要求自动探测系统绝对可靠，不允许有漏报警，同时其误报警应当越少越好。智能火灾探测技术的宗旨就是要在火灾发生的早期，准确地判断火警、预报火警，从而保障人民的生命财产安全。

1.1 选题依据（课题来源）

本论文课题为生产实践，所研究的对象是火灾的自动报警系统。以图书馆和网络上资料作为主要参考数据来源

1.2 火灾报警系统发展历史

火灾自动报警系统是由传感技术、电子技术、计算技术、网络技术和模块化技术密切结合的一种高新技术系统。目前国内外大多采用了智能二总线地址编码技术，系统中所采用的探测器具有火警确认、灵敏度自动调整、污染自动检查等智能功能，这使得误报率很低，加上报警及控制器信号处理功能及探测报警显示、记忆及状态检查等功能越来越强，实现了技术上的飞跃，目前国际上大多处于这一代技术状态。近几年在此基础上最新发展起在探测器上安装有微处理器使探测器和控制器具备二级自检，系统始终处于正常可靠的监视状态外，还具有极强的组网功能，快速通信功能。还有对多传感复合探测器的信息融合研究，关于火的气味、声波、图像等新系统参数的分析研究，人工智能模糊逻辑及神经网络等新理论技术的研究应用，使系统的容量、智能、功能和可靠性进入一个新的层次。火灾探测系统使用更方便，显示更生动直观。国外的情况发展要比我们起步早些，现代火灾探测技术更成熟些。早在世纪末，英国人最早利用金属受热膨胀原理制成感温传感器件。世纪初，英国火灾保险公司委员会首次发布了具有规范性质的感温火灾探测器安装技术规定。世纪中叶，英国消防科学研究所和火灾保险委员会联合制定了典型感温探测器标准。迄今为止，感温火灾探测仍然作为自动探测火灾的传感器件，广泛地应用于火灾自动测控系统中。世纪年代，瑞士人发明了感烟火灾探测器，经过进一步改进，就奠

定了瑞士西伯乐斯公司系列产品的基础。感烟火灾探测器的应用，实现了火灾早期报警，这也是火灾自动报警技术发展的一大飞跃。从此，火灾自动报警系统较普遍地推广开来。从年代西伯乐斯公司推出感烟火灾探测器起，发展到年代初推出型感烟火灾探测器，产品的灵敏度、可靠性、稳定性等主要技术指标有了大幅度的提高。年代，西伯乐斯公司就向美、英、日等国出售有关火灾自动报警系统的产品专利技术。美、英、日、西德等国于年代也先后制定了火灾探测器的有关标准、工程建设标准、产品检验和注册制度等。

我国火灾报警产品起步较发达国家晚几十年，从上世年代才开始研制生产这类产品。进入年代后，国内主要厂家也多是模仿国外的产品，或是引进国外技术进行生产，没有真正意义上的核心技术，并且市场也刚刚开始发育。火灾报警产品真正发展是在年代以后，随着政府逐渐开放国门，国外企业开始大量进入中国消防市场，带来先进技术的同时也不断催化着市场的成熟。这时期我国的火灾报警企业大量出现，部分企业进行了合资生产、技术合作，取得了不菲的成绩，也造就了现今市场上许多有实力的商家，部分技术已接近或赶上了国际水平。前不久中国火灾科学国家重点实验室与日本国立消防研究院共同合作，在合肥完成了迄今国际上最大规模的火阵列羽流与火旋风实验，这标志着中国火灾科学研究已达到国际领先水平。现代火灾报警系统在今后几十年内，有可能将取代传统的火灾自动报警系统，获得更加广泛的应用。但传统的火灾自动报警系统不需要太复杂的探测装置，较突出的优点是能够实现早期报警，系统性能较易了解，成本费用较低。如能做到合理设计、正确安装、经常维护、加强管理，均可发挥监视火情的重要作用。但鉴于系统处于长期工作状态，环境条件变化，设备元件性能变化以及其它干扰等原因，系统的误报率较高。在英国，传统系统的误报远远超过真实火警。在我国，误报率也比较高。现代火灾自动报警系统有可能使误报率至少减少一个数量级。现代系统与传统系统的主要区别在火灾信号的处理，现代系统做了彻底改进，把火灾探测器中的模拟信号不断地送到控制器中评估和判断，控制器辨别虚假火灾或真实火灾及其发展等。

1.3 本课题设计的应用意义

火灾报警系统是各行各业必需的一种安全系统网络，可靠的监测与数据传输是该系统非常重要的环节。