基于单片机控制的消防火灾报警及联动系统设计——软件部分
基于单片机控制的消防火灾报警及联动系统设计——软件部分[20191230145523]
毕业设计说明书（论文）中文摘要
毕业设计说明书（论文）外文摘要
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:单片机,火灾报警,传感器
目录
1引言 1
1.1研究背景 1
1.2项目研究意义 2
1.3火灾探测系统的发展趋势 3
2系统总体硬件方案设计 5
2．1硬件结构框图 5
2.2单片机及特殊元器件介绍 6
3、火灾探测系统的软件设计 10
3.1 系统软件总体构架 10
3.2 数据采集程序 11
3.3 控制子程序 16
3.4 按键扫描子程序 18
3.5 显示模块程序 22
4 系统的仿真与调试 24
4.1 软件调试部分 24
4.2 仿真调试部分 25
4.3 整机调试部分 28
5上位机系统界面设计 28
结 论 31
致 谢 32
参 考 文 献 33
附录A：原理图 34
附录B：仿真图 35
附录C：程序代码 36
1引言
1.1研究背景
近几年来，随着科学技术的迅速发展，社会生产能力达到了空前的高度。城镇现代化的脚步在这样的背景下发展的愈加迅疾，面临城市人口多土地少的境况，城市高层建筑更是异军突起，宾馆酒店等行业也跻身其中。
由于城市高层建筑都有建筑高度较高、建筑物面积较大、用电设备众多、人员集中，供电要求高等特点，高层建筑物的防火问题变得更加严峻，不容有失。就在最近几年，我国也发生了几起恶性火灾事件，得到了国家有关部门的极度重视，尤其是高层建筑物等人员较集中的地区的防火问题已经被提上日程。在这些地方，建筑物装修的档次越来越高，而在装修材料物中有相当多的有机易燃物质，增加了火灾发生的几率。各种电子设备高度集中且长期运行，电子电气设备的短路、过热、过载的火灾隐患比较多。这些地方人员较多，一旦发生火灾就会很难及时逃离和救助，势必会产生严重的后果。
为了解决上述问题，人类在过去相当长的一段时期内，不得不对火灾发生过程和特点进行深入的研究，到目前为止，已经有了基本成熟的概念。火灾的过程是一个非常复杂的物理化学反应变化过程，并且与外界环境的相关性特别强。通常情况下，火灾发生的过程中都伴随着光、烟、温、等物理信号的产生。基于不同燃烧物成分及不同环境火灾的烟雾的粒径构成、生成气成分、温场分布及光谱都有不同，因此，火灾过程涉及了多个化学和物理参数，并且其特征性较强，与一般的扰动有着其本质的区别。基于上述火灾的特性，火灾探测技术应运而生，特别是是火灾的多元复合探测技术得到很广泛采用，如采用不同波段光传感器复合的双波段火焰探测器，采用物理参数复合的烟温复合探测器。
火灾探测系统是通过传感器进行火灾信息收集，结合信息技术，采用已经相当成熟的智能识别算法实现监测并及时报警，即，火灾报警器接受到产生火灾的信号后，立即进行转换，产生光、声等报警信号。
本系统在软件部分摒弃了传统的汇编语言采用C语言编写，C语言是一种结构化程序设计语言，更容易实现模块化，并且其数据流可以清晰地反映在程序中，增强了程序的可读性，便于改进和扩充，从而为系统的使用提供了更方便的软件支持。
本设计以Intel公司的单片机为控制核心，采用温度传感器和烟雾传感器对室内异常状况进行多角度监测，当某室内温度超过预先设定好的温度限值，或有其中一路烟雾信号到达时，单片机发出控制信号点亮异常灯；只有温度越限和烟雾信号同时存在的时候，才会发出声光报警。
1.2项目研究意义
单片机是计算机家族中非常年轻但又十分重要的成员，它的问世虽然比第一代计算机晚了30年，其整体功能和价格水平等很多方面都远不如其它类型的计算机，但无论是尖端科技行业，如通信、航空、航天、能源、军事、交通IT，还是现代农业、工业、办公自动化和家用电气等诸多领域都离不它，其使用率和普及率之高，更是远远的超过了其他各类型的计算机。在课堂上我们虽然也学习了关于单片机的基本的理论知识，但只有通过实践才能让我们真正的掌握单片机技术。
目前应用较广泛的单片机主要有有51系列单片机、PIC单片机以及AVR单片机，单片机又称为单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机的诞生是计算机史上的一个新的里程碑，近年来，随着单片机性能的不断提高，功能的不断完善，其应用越来越成熟、应用领域日渐扩大，特别是尖端武器、工业测控和日用家电等领域更是因为有了单片机而增色不少。现在，单片机的应用领域已十分广泛，如智能仪表、通讯设备、实时工控、导航系统、家用电器等。各类产品一旦用上了单片机，其产品就可以在后期进行更新换代，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”。
通过本课题的研究，让我温习了数电模电知识，了解和掌握了多种芯片的运用，提高了我们使用Proteus软件绘制原理图和印制版图的能力，收集资料和综合资料的能力,及综合利用基础及专业知识，解决实际问题的能力。
火灾探测系统能实时监测火情，可以发现人们不易察觉的火灾早期特征，可很大程度上降低火灾带来的生命财产损失。火灾探测系统可作为一个城市消防系统的单元，通过网络与城市消防报警中心相联，及时将报警信息准确传递到消防报警中心，消防报警中心会自动查找到火灾发生的具体位置，并为消防队员快速制定准确的消防路线图，以便消防队员们可以迅速准确抵达火灾地点。火灾探测系统有着防止和减少火灾危害、保护人身和财产安全的重要意义，有着很大的经济效益和社会效益。
1.3火灾探测系统的发展趋势
? 随着经济和社会的发展，人类对自身安全提出越来越高的要求。火灾是目前世界范围内主要致灾因素之一。据联合国“世界火灾统计中心”提供的资料，近年来在全球范围内每年发生火灾就有600万—700万起，每年有65000-75000人死于火灾。在我国，20世纪末到21世纪初的十多年时间里，我国平均每年发生火灾25万余起，直接经济损失16亿多元，死伤近6000人。由此可见，火灾防治是人类社会中的一项长期重要任务。
? ?火灾自动探测报警系统作为早期发现火灾的重要设备，在火灾防控中发挥着越来越重要的作用。在火灾的早期限阶段，标准地探测到火情并迅速报警，对于及时组织有序快速疏散，积极有效地控制火灾的蔓延、快速灭火和减少火灾损失都具有重要意义。据统计，目前我国每年建筑中新安装火灾探测器数量已达几百万只以上。
?? 随着我国经济建设的持续快速增长，建筑业的发展日益加快，建筑结构日趋复杂，形式多样化，规模越来越大，建筑的消防安全引起广泛关注，对火灾自动报警系统提出了更高的要求。同时，电子与信息技术的快速发展，为火灾自动报警系统的发展提供了技术支持。火灾自动报警技术在探测报警信息传输方式、系统联动控制与显示功能、系统规模与构成形式、火灾探测机理与信息处理技术等方面逐步成熟和完善起来，火灾自动报警系统的研究和应用正朝着智能化、网络化、多样化、集成化和人性化等方向发展。
1.智能化
?? 人们要求火灾自动报警系统在实现早期可靠报警的前提下，最大限度地减少误报率。为了实现这一目标，在传感技术、微处理器技术的支持下，火灾探测发展了多传感和智能算法处理技术的研究和应用。由于火灾探测是一个非结构性问题，难以用精确的数学模型加以描述，采用人工神经网络和模糊逻辑等人工智能方法对火灾传感器信号进行处理，可以得到更可靠的结果。火灾早期生成物的特征和变化规律是开展智能化探测研究的基础。火灾探测算法研究和开发的前提是要有足够多的数据样本。因此火灾探测应用环境与火灾信息数据库的建设具有重要意义。
毕业设计说明书（论文）中文摘要
毕业设计说明书（论文）外文摘要
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:单片机,火灾报警,传感器
目录
1引言 1
1.1研究背景 1
1.2项目研究意义 2
1.3火灾探测系统的发展趋势 3
2系统总体硬件方案设计 5
2．1硬件结构框图 5
2.2单片机及特殊元器件介绍 6
3、火灾探测系统的软件设计 10
3.1 系统软件总体构架 10
3.2 数据采集程序 11
3.3 控制子程序 16
3.4 按键扫描子程序 18
3.5 显示模块程序 22
4 系统的仿真与调试 24
4.1 软件调试部分 24
4.2 仿真调试部分 25
4.3 整机调试部分 28
5上位机系统界面设计 28
结 论 31
致 谢 32
参 考 文 献 33
附录A：原理图 34
附录B：仿真图 35
附录C：程序代码 36
1引言
1.1研究背景
近几年来，随着科学技术的迅速发展，社会生产能力达到了空前的高度。城镇现代化的脚步在这样的背景下发展的愈加迅疾，面临城市人口多土地少的境况，城市高层建筑更是异军突起，宾馆酒店等行业也跻身其中。
由于城市高层建筑都有建筑高度较高、建筑物面积较大、用电设备众多、人员集中，供电要求高等特点，高层建筑物的防火问题变得更加严峻，不容有失。就在最近几年，我国也发生了几起恶性火灾事件，得到了国家有关部门的极度重视，尤其是高层建筑物等人员较集中的地区的防火问题已经被提上日程。在这些地方，建筑物装修的档次越来越高，而在装修材料物中有相当多的有机易燃物质，增加了火灾发生的几率。各种电子设备高度集中且长期运行，电子电气设备的短路、过热、过载的火灾隐患比较多。这些地方人员较多，一旦发生火灾就会很难及时逃离和救助，势必会产生严重的后果。
为了解决上述问题，人类在过去相当长的一段时期内，不得不对火灾发生过程和特点进行深入的研究，到目前为止，已经有了基本成熟的概念。火灾的过程是一个非常复杂的物理化学反应变化过程，并且与外界环境的相关性特别强。通常情况下，火灾发生的过程中都伴随着光、烟、温、等物理信号的产生。基于不同燃烧物成分及不同环境火灾的烟雾的粒径构成、生成气成分、温场分布及光谱都有不同，因此，火灾过程涉及了多个化学和物理参数，并且其特征性较强，与一般的扰动有着其本质的区别。基于上述火灾的特性，火灾探测技术应运而生，特别是是火灾的多元复合探测技术得到很广泛采用，如采用不同波段光传感器复合的双波段火焰探测器，采用物理参数复合的烟温复合探测器。
火灾探测系统是通过传感器进行火灾信息收集，结合信息技术，采用已经相当成熟的智能识别算法实现监测并及时报警，即，火灾报警器接受到产生火灾的信号后，立即进行转换，产生光、声等报警信号。
本系统在软件部分摒弃了传统的汇编语言采用C语言编写，C语言是一种结构化程序设计语言，更容易实现模块化，并且其数据流可以清晰地反映在程序中，增强了程序的可读性，便于改进和扩充，从而为系统的使用提供了更方便的软件支持。
本设计以Intel公司的单片机为控制核心，采用温度传感器和烟雾传感器对室内异常状况进行多角度监测，当某室内温度超过预先设定好的温度限值，或有其中一路烟雾信号到达时，单片机发出控制信号点亮异常灯；只有温度越限和烟雾信号同时存在的时候，才会发出声光报警。
1.2项目研究意义
单片机是计算机家族中非常年轻但又十分重要的成员，它的问世虽然比第一代计算机晚了30年，其整体功能和价格水平等很多方面都远不如其它类型的计算机，但无论是尖端科技行业，如通信、航空、航天、能源、军事、交通IT，还是现代农业、工业、办公自动化和家用电气等诸多领域都离不它，其使用率和普及率之高，更是远远的超过了其他各类型的计算机。在课堂上我们虽然也学习了关于单片机的基本的理论知识，但只有通过实践才能让我们真正的掌握单片机技术。
目前应用较广泛的单片机主要有有51系列单片机、PIC单片机以及AVR单片机，单片机又称为单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机的诞生是计算机史上的一个新的里程碑，近年来，随着单片机性能的不断提高，功能的不断完善，其应用越来越成熟、应用领域日渐扩大，特别是尖端武器、工业测控和日用家电等领域更是因为有了单片机而增色不少。现在，单片机的应用领域已十分广泛，如智能仪表、通讯设备、实时工控、导航系统、家用电器等。各类产品一旦用上了单片机，其产品就可以在后期进行更新换代，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”。
通过本课题的研究，让我温习了数电模电知识，了解和掌握了多种芯片的运用，提高了我们使用Proteus软件绘制原理图和印制版图的能力，收集资料和综合资料的能力,及综合利用基础及专业知识，解决实际问题的能力。
火灾探测系统能实时监测火情，可以发现人们不易察觉的火灾早期特征，可很大程度上降低火灾带来的生命财产损失。火灾探测系统可作为一个城市消防系统的单元，通过网络与城市消防报警中心相联，及时将报警信息准确传递到消防报警中心，消防报警中心会自动查找到火灾发生的具体位置，并为消防队员快速制定准确的消防路线图，以便消防队员们可以迅速准确抵达火灾地点。火灾探测系统有着防止和减少火灾危害、保护人身和财产安全的重要意义，有着很大的经济效益和社会效益。
1.3火灾探测系统的发展趋势
? 随着经济和社会的发展，人类对自身安全提出越来越高的要求。火灾是目前世界范围内主要致灾因素之一。据联合国“世界火灾统计中心”提供的资料，近年来在全球范围内每年发生火灾就有600万—700万起，每年有65000-75000人死于火灾。在我国，20世纪末到21世纪初的十多年时间里，我国平均每年发生火灾25万余起，直接经济损失16亿多元，死伤近6000人。由此可见，火灾防治是人类社会中的一项长期重要任务。
? ?火灾自动探测报警系统作为早期发现火灾的重要设备，在火灾防控中发挥着越来越重要的作用。在火灾的早期限阶段，标准地探测到火情并迅速报警，对于及时组织有序快速疏散，积极有效地控制火灾的蔓延、快速灭火和减少火灾损失都具有重要意义。据统计，目前我国每年建筑中新安装火灾探测器数量已达几百万只以上。
?? 随着我国经济建设的持续快速增长，建筑业的发展日益加快，建筑结构日趋复杂，形式多样化，规模越来越大，建筑的消防安全引起广泛关注，对火灾自动报警系统提出了更高的要求。同时，电子与信息技术的快速发展，为火灾自动报警系统的发展提供了技术支持。火灾自动报警技术在探测报警信息传输方式、系统联动控制与显示功能、系统规模与构成形式、火灾探测机理与信息处理技术等方面逐步成熟和完善起来，火灾自动报警系统的研究和应用正朝着智能化、网络化、多样化、集成化和人性化等方向发展。
1.智能化
?? 人们要求火灾自动报警系统在实现早期可靠报警的前提下，最大限度地减少误报率。为了实现这一目标，在传感技术、微处理器技术的支持下，火灾探测发展了多传感和智能算法处理技术的研究和应用。由于火灾探测是一个非结构性问题，难以用精确的数学模型加以描述，采用人工神经网络和模糊逻辑等人工智能方法对火灾传感器信号进行处理，可以得到更可靠的结果。火灾早期生成物的特征和变化规律是开展智能化探测研究的基础。火灾探测算法研究和开发的前提是要有足够多的数据样本。因此火灾探测应用环境与火灾信息数据库的建设具有重要意义。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/2012.html
