大学设计方案方案开题报告火灾报警.docx
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大学设计方案方案开题报告火灾报警
毕业论文(设计)开题报告
(理工类)
题目:
基于单片机的多传感器的火灾报警系统
二级学院:
年级、专业:
学生姓名:
学号:
指导教师:
日期:
主要研究内容、研究意义及研究目标:
1研究内容
本火灾自动报警系统应由触发器件、警报装置、显示装置以及数据处理等组成。
触发器件包括自动或者手动产生报警信号的器件,如DS18B20温度传感器,MQ-2气体传感器,手动报警按钮。
警报装置包括声音报警装置(蜂鸣器)和光报警装置(LED灯)。
显示装置是数码管显示模块,能够实时显示由DS18B20温度传感器和MQ-2气体传感器所传送的数据。
采用AT89S52单片机作为主控芯片进行数据处理和各项操作。
其中MQ-2气体传感器需要配置放大电路和A/D转换模块对其信号进行处理,ADC0832芯片制作A/D转换模块。
系统框图如下:
2研究意义
在我国的一些大城市中,几乎每天都发生家庭火灾,所以防火是每个家庭必须时刻注意的问题,假如能够根据您家的实际情况预先采取简单的防火措施,一些悲剧是完全可以避免的。
火灾报警器对防止家庭火灾,减少火灾损失具有现实的意义。
一系列火灾造成的惨痛损失也使我们意识到了火灾报警器的必要性。
本设计主要用于居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位,是为人们提供的一种简单的、廉价实用的火灾自动报警装置。
3研究目标
本设计为一个由单片机控制的火灾自动报警系统,采用温度传感器和烟雾传感器,对温度及烟雾的情况进行实时监测,出现异常状况能够进行报警,起到早期发现火灾和通报火灾的作用。
拟采用的技术路线、研究方法及步骤:
1技术路线
本火灾自动报警系统,以AT89S52单片机为主控核心,使用DS18B20温度传感器采集温度信息,并使用MQ-2气体传感器采集气体信息。
接收到的数据达到报警值时,单片机控制蜂鸣器和LED灯进行报警;如果没有达到报警值,单片机继续接收并处理新数据。
如果单片机接收到报警按键信号,直接报警。
并且单片机实时向数码管输出显示信号,数码管显示周围环境温度和气体数值。
2研究方法
本设计主要通过文献检索法、实验法、网上搜索法、交流法、创新等方法来进行设计作。
并根据自己的创意设计程序,结合DS18B20、MQ-2、单片机控制与数码管显示以及报警系装置,制成一套完整的火灾自动报警系统。
3设计步骤
3.1分析阶段
AT89S52单片机
信息处理控制单元是室内自动报警的核心,根据本系统功能的要求,采用AT89S52单片机作为系统中心控制模块。
AT89S52单片机接收温度数字信号和经ADC0809转换后的气体数字信号,根据程序作出判断,控制报警电路。
温度传感器原理
DS18B20具有独特的单线接口,只需1个接口引脚即可通信;多点能力使分布式温度检测应用得以简化;不需要外部元件;可用数据线供电,不需备份电源;测量范围从-55℃至+125℃,增量值为0.5℃。
等效的华氏温度范围是-67°F至257°F;以9位数字方式读出温度;在1秒(典型值)内把温度变换为数字;工作电源:
3~5V/DC。
③气体传感器原理
MQ-2气体传感器属于二氧化锡半导体气敏材料,属于表面离子式N型半导体,当传感器所处环境中存在可燃气体时,传感器的电导率随着空气中的可燃气体浓度的增加而增大。
利用电路即可将电导率的变化转换为与该气体相对应的输出信号。
④模数转换模块
ADC0832为8位分辨率A/D转换芯片,其最高分辨可达256级,可以适应一般的模拟量转换要求。
其内部电源输入与参考电压的复用,使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。
芯片转换时间仅为32μS,据有双数据输出可作为数据校验,以减少数据误差,转换速度快且稳定性能强。
独立的芯片使能输入,使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。
通过DI数据输入端,可以轻易的实现通道功能的选择。
⑤报警模块
采用蜂鸣器和LED流水灯作为报警装置。
通过判断所接收到的数据来确定是否报警,所接受到的数据主要来自温度传感器、气体传感器和按键。
⑥数码管显示
LED(LightEmittingDiode)显示是用发光二极管显示字段的显示器件,也称数码管。
当二极管导通时相应的一个点或一个笔划发光,就能显示出各种字符。
LED数码显示器有两种结构,分别是:
共阳接法:
所有发光二极管的阳极连在一起;共阴接法:
所有发光二极管的阴极连在一起。
本设计所采用的是共阳极数码管。
⑦继电器
电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。
只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。
当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。
这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:
继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
继电器一般有两股电路,为低压控制电路和高压工作电路。
3.2设计阶段
设计好硬件电路,接着根据流程图大致写出程序,对程序不断调整、修改、直到编译通过。
N
Y
3.3开发阶段
将编译通过程序烧进单片机中,看实际的效果,根据结果重新改进程序,直到符合目标为止。
总体安排及进度计划:
1总体安排
一个月半资料查阅和素材收集整理,一个月半进行程序书写、调试、优化,一个月硬件焊接制作,半个月完成程序烧进单片机的调试、优化。
2进度计划
2013年2月15日前完成资料查阅和素材收集整理,3、4、5月基本完成制作。
2012年10月15日------2012年10月30日完成开题报告
2013年1月1日------2013年2月15日资料查阅和素材收集整理
2013年2月16日------2013年4月1日程序书写,测试和优化
2013年4月2日------2013年4月30日硬件制作
2013年5月1日------2013年5月15日程序烧进单片机调试
2013年5月16日------2013年5月19日完成毕业设计交老师审阅
2013年5月20日------2013年6月4日参加毕业答辩,装订材料
所需条件及落实措施:
1所需条件
开发平台:
Windows7
单片机开发板
温度传感器
气体传感器
keil开发工具
电烙铁
数字万用表
2落实措施
以上硬件设计与开发所需的条件均已落实。
参考文献、资料:
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华中科技大学出版社,2002.6
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清华大学出版社,2006
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人民邮电出版社,2008.
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指导教师意见:
指导教师签名:
年月日
毕业设计(论文)领导小组意见:
组长签名:
年月日
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