主动红外技术烟雾报警器的设计课程设计1.doc

课程设计
课题名称主动红外技术烟雾报警器的设计
学生姓名
学号
系、年级专业信息工程系﹑06级电子科学与技术专业
指导教师
职称讲师
2010年5月20日
摘要
随着科技的进步和经济建设的发展,各类型的建筑物对火灾自动报警控制系统提出了更高的要求。特别是目前正在我国逐步兴起的智能建筑中,就更是如此。为了能切实保障家人的生命安全及家居的财产安全,利用智能住宅高科技的安防系统达到既保护家庭安全火灾初起的烟雾会积聚在室内天花板下,光电烟雾探测器能够实时监视探测烟雾的存在,报警器通过内部智能处理器感应离散光源、微小的烟粒和气雾来检测,一旦检测到烟雾,立刻通过一个内置的专用IC驱动电路和一个外部压电式换能器输出报警声,使人们及早得知火情,将火灾扑灭在萌芽状态。
本文以红外光在烟雾中的传输特性为理论基础,并设计和完成了一套主动红外光电烟雾探测系统。该系统以以红外发光二极管作为发射源,光电二极管作为接收器,以AT89C52单片机为微控制器件,确定了系统总体设计方案和具体电路结构。
具体所做的工作如下:
(1)在研究光电烟雾探测的理论模型的基础上,确定了设计方案并完成了系统电路设计及软件设计。
2)突出考虑了系统的智能化设计。
3)对系统进行调试实验和优化(模拟多种情况进行探测)。
关键字:主动红外探测;光电二极管;AT89C51单片机;智能系统
目录
摘要 2
第1章绪论 1
1
2
3
4
4
主动红外探测的理论基础 5
第2章硬件电路设计部分 6
6
7
9
(硬件部分) 11
15
第3章系统软件设计 17
17
主程序流程 19
20
模/数转换程序 21
报警程序 21
源程序 22
第4章系统总电路图及调试仿真 23
结束语 25
参考文献 26
附录1 源程序 27
第1章绪论

烟雾的产生机理可分为自然的雾气,和燃烧产生的烟雾。可燃物以气态,液态和固态三种形态存在,助燃剂通常是空气中的氧气。根据可燃气体与空气混合方式不同有两种燃烧方式:如果燃烧前,可燃气体就与空气均匀混合称预混燃烧;如果可燃气体和空气分别进入燃烧区边混合边燃烧称为扩散燃烧。液体和固体是凝聚态物质,难以与空气均匀混合,它们燃烧的基本过程是当外部提供一定的能量时,液体和固体先蒸发成蒸汽或分解出可燃气体。较大的分子团、灰烬和未燃烧的物质颗粒悬浮在空气中,,这些悬浮物统称为气溶胶。几乎在产生气溶胶的同时,~10微米的液体或固体颗粒,称为烟雾。气相形式的可燃物与空气混合,在较强火源作用下产生预混燃烧。着火后,燃烧火焰产生的热量使液体或固体的表面继续释放出可然气体,并形成扩散燃烧。气溶胶和烟雾是火灾的重要参量,通过对这些参量的测定便可确定是否存在火灾。
雾的产生原因是空气中的悬浮颗粒包上了水气。工业车城市排放的悬浮颗粒比较多雾(fog)是悬浮在近地面大气中的大量细微水滴(或冰晶)的可视集合体。雾的出现,导致地面的水平能见度显著降低。按照世界气象组织规定,令能见度降低到1公里以下的称为雾,能见度在1-10公里的称为轻雾。常见的雾多为乳白色。在城市及工业区,因空气中污染物的影响可导致雾呈土黄色或灰色。冰雾则可为暗灰色。
雾的形成主要是空气中水汽达到(或接近)饱和,在凝结核上凝结而成。雾的形成通常有两种途径:(1)因空气温度降低而产生平流雾、辐射雾、上坡雾等;(2)因空气中水汽增加而产生蒸发雾、锋面雾、生物雾等。
在烟雾探测技术中,我国目前在绝大多数场合还是使用离子感烟探测器。在20世纪50年代开始出现吸气式感烟探测器,但并没有得到广泛认可。最近,欧洲出现了甚高灵敏度的吸气式探测器,由于还没有适宜的标准,应用上不很理想,鉴于此,英国消防系统协会根据经验制订了一个指导性的实用规范,使其在特殊应用探测方向的广阔前景成为可能。目前欧洲正在制订相关的欧洲标准。这种探测器尤其适宜于隐蔽空间,人员无法进行维护的场所,如高压室、密封室、屏蔽室等。由于受到各种因素的影响(如开阔的空间,空气的流速,湿度等)的影响,或者因为被保护场所的特殊要求,这些技术会遇到各种困难,从而失去效用,例如在现在越来越多的大空间场所(博物馆,礼堂,剧院等) 还有空旷的野外,这些探测器就无