烟雾报警器网络化管理系统.pdf

烟雾报警器网络化管理系统

(信息工程学院,电子信息工程专业杨传炳)
(学号:2000132019)

内容提要:为了提高传统烟雾报警器的性能,设计了一种低成本、高精度并且具有网络
化管理功能的烟雾报警系统。该烟雾报警器系统利用摩托罗拉单片机 MC68HC908JL3、
MC68HC908GR8 进行实时控制和数据处理,完成系统的控制与网络化管理功能。利用烟雾
对光的散射和阻挡特性,设计了一个新型的光电烟雾检测器并用于此报警系统的报警器中,
使得报警器很容易而且可靠地检测出烟雾。这种报警器比起离子型烟雾报警器,成本大为降
低。文章给出了硬件设计原理和软件设计。
关键词:烟雾报警器,网络化管理,光电传感器,微控制器
教师点评:该生毕业设计进行的是一个低成本、高精度并具有网络化管理功能的烟雾报
警器系统。属于具有较好应用前景但技术难度适中的项目。该生能够认真全面分析应用系统
的功能、性能的特征要素,利用所学知识,进行了该系统的优化设计和光电烟雾检测器的创
新设计,并成功地进行了样品制作和调试,反映出该生严谨的学习态度和扎实的设计实验能
力。同时,通过该设计实践,使该生在 MCU 应用系统的软件和硬件设计上,都获得较好的
理论综合和实验能力的提升。(点评教师:朱明程,教授)

引言
目前市场上的火灾报警器绝大部分是离子感烟报警器,它对烟雾有较高的检测灵敏度,
但由于它易受环境影响,误报警率高,特别是由于采用了放射源,易对环境造成污染。散射
式光电感烟检测器不存在环境污染问题,对阴燃火烟雾的检测性能优于离子检测器,但它对
某些黑烟的检测效果较差,这是它没有完全取代离于检测的原因之一。现有的火灾报警器大
都是单独使用,不易于集中监控。本文提出的光电烟雾报警器网络化管理系统是一种新型的
具有联网功能、可集中监控的火灾报警系统,它利用了烟雾对光的散射和烟雾对光的阻挡原
理,对灰烟和黑烟都有较高的检测灵敏度和可靠性。
一、检烟原理
利用烟雾对光的散射作用和烟雾对光线的阻挡作用,设计了光电检烟模块, 其工作原
1
理如下:
在无烟时,红处发光二极管发光,光线无阻挡地到达了放在其直对方向的接收光敏三极
管,此三极管处于导通状态,而放在垂直方向的光敏三极管由于没有接收到光线而处于开路
状态,两个比较器都是输出低电平。
当有烟经过接收槽时,由于烟雾颗粒对光线的阻挡作用,到达直对方向的光敏三极管的
强度必然减少,使通过直对方向的光敏三极管的电流变小,这一变化电流被转化成变化的电
压,经比较器 2 后成为了高电平,同时,由于烟雾顶粒对红处发光二极管的散射作用,使得
部分被散射的光线到达垂直方向的光敏三极管,使得通过该光敏三极管的电流增大,这一变
化电流被转化成变化的电压,再经比较器 1 后成为了高电平。
2
烟雾接收槽
红外发光二极管光敏三极管直对方向
( )
光
敏
三
极
管比较器 1 比较器 2
︵
垂
直
方
向到微控到微控
︶
制器制器

图 1 烟雾报警器的光电检测原理框图
二、系统概述
图 2显示的是系统框图。整个系统主要由三部分构成:一个智能接口器、一些报警器、
一部电脑。