我的毕业设计题目为 火灾智能报警系统

我的毕业设计题目为 火灾智能报警系统。火灾智能报警系统是将报警与灭火联动，并加以控制的系统。设置功能完善的消防系统，对保障人民生命财产的安全，无疑是极为重要的[1]。

火灾智能报警系统是由触发器件、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置组成的火灾报警系统。它能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟、感光和感紫外线等火灾探测器将其变成电信号，传输到火灾报警控制器中，并可同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。

① 触发器件：指在火灾智能报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发器件。

② 火灾报警装置：在火灾智能报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，基于C8051F单片机的火灾智能报警控制系统的设计，并能发出控制信号和具有其它辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。

③ 火灾警报装置：在火灾智能报警系统中，用以发出区别于环境声、光等的火灾警报信号的装置称为火灾警报装置。

④ 消防控制设备：在火灾智能报警系统中，当接收到来自触发器件的火灾报警信号后，能自动或手动启动相关消防设备，同时可以显示其状态的设备，称为消防控制设备。

⑤ 电源：火灾自动报警系统属于消防用电设备，其主电源采用消防电源，备用电源采用蓄电池。

左下：PNP—PHOTO 光敏三极管的光电特性反映了当外加电压恒定时，光电流与光照度之间的关系。我们可以将需要安装火灾报警系统的场所的各个地方，都安装，光敏三极管，当某一区域的全部或者大部分都检测到火焰相应的光线时，那么，火灾报警系统中电机M1启动，开启防尘罩，及其相关系统将会被驱动，为准确检测到火灾做准备。如果，防尘罩无法开启，将重复这个动作，直至打开位置。

M1 M2 M3:电机

右4、5、6:L298N一种高电压、大电流电机驱动芯片。

工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰 值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。

M2：防尘罩开启后，电机M2开启，带动紫外传感器横向扫描。 上1 ：R2868紫外火焰传感器。 是利用紫外线 通过金属的光电效

果 进行探测。 它可以探测 185 到 260个不同的狭窄光谱敏感源。R2868，对可见光完全没有感应,也不需要过滤器对任何可见光进行过滤。 它具有很小的体积和很宽敏感角度，并能快速准确地发现，从火焰发出的弱紫外线。(能够探测 5 m 或在稍远处发现香烟点大小的火焰)。

紫外探测器驱动电路：通电成功后，由NE555构成的振荡器，将产生响应，发出相应频率的振荡信号，通过三极管Ql传递给变压器，此时变压器的副边，会产生一个与原边相应频率的幅值为350V的振荡电压，应用二极管和电容C4整流滤波后，给紫外探测器提供的350V的工作电压。

当外界无火时，350V电源通过C5充电，此时AK两端350V电压；

如果此时发现了火灾，探测器会检测到紫外线，此时电容C5开始放电，随着C5放电，A端电压下降，由于AK两端电压不够350V，不能导通，此时AK截止，电源又开始对C5充电，这样仍为一个个脉冲。这样电容一充一放形成一定频率的信号，经过HEF4093B将频率信号整形。驱动电路输出的信号频率将随着火源大小的变化而变化，当火焰大时，输出信号的脉冲信号频率将变大，反之变小。

紫外传感器扫描到火焰发出的紫外线时，定时5s，判断是否扫描到紫外线信号，如果未扫到紫外线信号，继续扫描，扫描结束后，如果，未检测到信号，将继续重复这个动作，继续扫描。如果此时扫描到了紫外线信号，定时480ms，判断该紫外线信号，是否符合火灾的紫外线信号，如果不符合，则重复这个动作，如果符合火灾的紫外线信号，电机2 回转，进行准确定位。

开启电机3，带动红外传感器，进行多重判断，红外传感器开启后，定时5s，如过，未检测到红外信号，将重复这个动作，如果，检测到火灾红外信号，达到了火灾的要求，打开电磁阀，进行喷水灭火，并同时启动声光报警，定时5s，判断是否达到无火标准，若未达到，则继续重复这个动作，如果达到无火的标准，关闭红外传感器，终端紫外传感器，开启电机3，进行纵向扫描，扫描结束后，如果未完成，继续这个动作，如果完成，进行横向扫描。 1.C8051F020/1/2/3 器件是完全集成的混合信号系统级MCU芯片， 具有 64 个数字I/O 引脚 （C8051F020/2）或32 个数字I/O 引脚 （C8051F021/3）

2.7407是集电极开路高压输出的六缓冲器/驱动器，输入是高

电平，输出是低电平。输入是低电平，输出是高电平。为 了配合其它电路不同的电压，

上2 右3.TLP521-4光电隔离模块。当单片机控制引脚输出为低电

平时，发光二极管导通发光，从而使得三级管导通，驱 动 控制信号为低电平；当单片机控制引脚输出高电平时， 发光二极管截止，三级管也处子截止状态，驱动控制信 号被上拉为驱动电路高电平。目 的：在于增强电路的安 全性，减小电压的干扰，减化电路的设计。

左1. LM324M四运算放大器 放大检测到的红外信号，因为红外信号强度弱。 下174LS04反相器，输出高电平，输出低电平。

下 3 LM386报警电路，报警电路是通过LM386N-1芯片进行音频放大。

通过扬声器来发出声音报警。

下2单片机与继电器接口电路。是系统上电后，单片机发出继电器复位

信号，通过三极管驱动继电器，8和l引脚间是继电器的线圈，线圈中无电流通过，动接点与常闭触点接合，继电器处于复位状态。当输入回路监测到火灾事件时，单片机必须通知外部火灾设备和启动消防联动装置。这时单片机发出高电平，三极管导通，电流由5V经过8和1引脚、Q2到地，继电器吸合，线圈中有足够的电流通过，使动接点与常闭触点断开，而与常开触点闭合，继电器处于吸合状态，2脚和4脚之间触点接通，+24V电源接入外部机控室设备；当火灾事件排除后，单片机发出低电平，三级管截止，线圈中的电流不能突变，由二极管续流，2和4脚之间触点断开，继电器复位，切断+24V电源和外部设备之间的联系。

HEF4093B

下下LM2937IMP-3.3、LM2937IMP-5.0。贴片式稳压器LM2937IMP-3.3、

LM2937IMP-5.0进行变换得到最终需要的电源。

火灾报警控制器的电源有电机、扬声器工作所需要的24V电源，单片机系统所需要的3.3V电源以及各种芯片所需要的5V工作电压。我们通过一个24V的开关电源。把交流电转化为24V直流电，然后再通过变压器和集成稳压器将220V交流电转化为系统需要的5V和3.3V的直流电压。由于系统接入开关电源的电压是消防用电，因此可以避免电源掉电。为了确保电源散热及时，加入散热片进行散热保护。根据系统输入电压电流大小，然后再用贴片式稳压器LM2937IMP-3.3、LM2937IMP-5.0进行变换得到最终需要的电源。