CN105590397A - 基于单片机的火灾自动报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于单片机的火灾自动报警系统，包括传感电路、信号处理电路、数模转换电路、单片机、声音报警电路、光报警电路、按键电路和显示电路；传感电路采集监测环境的温度和/或烟雾浓度，并将数据信号输出至信号处理电路；信号处理电路把传感电路输出的模拟电压信号放大后输出至数模转换电路；数模转换电路将上述模拟电压信号转换成数字电压信号；单片机响应上述数字电压信号，将采集到的温度和/或烟雾浓度与预设值进行比较，进而驱动声音报警电路和光报警电路进行报警；按键电路用于改变火灾报警限预设值；显示电路用于显示监测环境的温度、烟雾浓度的数据。

Description

基于单片机的火灾自动报警系统

技术领域

本发明涉及一种报警系统，尤其涉及基于单片机的火灾自动报警系统。

背景技术

当今社会火灾的发生频率相当之高，各种电气设备、装修材料等等都很有可能引起火灾，导致财产损失以至于人员伤亡。火，在给人类带来文明进步、光明和温暖的同时也在其失去控制之时给人类造成了巨大的灾难。

消防报警产品是一个系列产品，包括火灾探测设备、信息传输设备、报警分析控制器、消防控制联动。是物理传感技术、自动控制、计算机技术、数据传输和管理、智能楼宇等技术的综合集成，属于高新技术。现代火灾自动报警系统采用模拟量探测器，性能有了质的飞跃。

随着信息化技术时代的步入，较高质量的信号处理技术，以及微机处理技术的迅速发展，火灾报警器的系统性能将越发的智能化。低价位、低功耗、高性能的智能化火灾报警系统将逐渐步入火灾报警系统的舞台。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何降低高成本、高功耗对火灾报警系统的不利影响。

为了解决这一技术问题，本发明提供了基于单片机的火灾自动报警系统，包括传感电路、信号处理电路、数模转换电路、单片机、声音报警电路、光报警电路、按键电路和显示电路；

所述传感电路与所述信号处理电路连接，所述信号处理电路与所述数模转换电路连接，所述声音报警电路、显示电路、按键电路分别与所述单片机电路连接；

所述传感电路采集监测环境的温度和/或烟雾浓度，并将所述温度和/或烟雾浓度数据转换成模拟电压信号输出至所述信号处理电路；所述信号处理电路将所述传感电路输出的模拟电压信号放大后输出至所述数模转换电路；所述数模转换电路将上述放大后的模拟电压信号转换成数字电压信号；

所述单片机响应上述数字电压信号：

得到温度和/或烟雾浓度数据，并反馈至所述显示电路进行显示；

将采集到的温度和/或烟雾浓度数据与火灾报警限预设值进行比较，进而驱动所述声音报警电路和光报警电路进行相应动作；

通过所述按键电路响应外部输入，改变火灾报警限预设值。

可选的，所述传感电路包括温度传感电路和/或烟雾传感电路；

所述温度传感电路包括温度传感器、第一滑动变阻器和第一电阻，所述温度传感器的负极通过串联的所述第一滑动变阻器和所述第一电阻与地连接，所述温度传感器的正极连接+15V电源，所述温度传感器的负极输出电压至所述信号处理电路的输入端；

所述烟雾传感电路包括烟雾传感器和第二电阻，所述第二电阻的一端与所述烟雾传感器连接，另一端与地连接，所述第二电阻的一端输出电压信号至所述信号处理电路的输入端。

进一步地，所述温度传感器的型号为AD590；所述烟雾传感器的型号为TGS-202。

较佳的，所述数模转换电路包括模数转换器、地址锁存器；所述模数转换器的通道选择地址由所述单片机的输出端经所述地址锁存器输出提供，当模拟信号已经完成数字信号的转换，所述转换结束状态信号变为高电平，所述转换结束状态信号用作中断请求，以中断方式向所述单片机进行数据传送。

进一步地，所述模数转换器的型号为ADC0809；所述地址锁存器的信号为74LS373。

可选的，所述声音报警电路包括第九电阻、第十电阻、第一晶体管和蜂鸣器，所述第一晶体管的基极与发射极之间连接所述第十电阻，所述单片机的声音报警端口通过所述第九电阻与所述第一晶体管的基极连接，所述第一晶体管的集电极与所述蜂鸣器连接；

当检测到的烟雾浓度和/或温度值超过预设值时，所述单片机的声音报警端口输出高电平时，所述第一晶体管导通，所述蜂鸣器鸣叫；当所述单片机的声音报警端口输出低电平时，所述第一晶体管截止，所述蜂鸣器停止鸣叫。

可选的，所述显示电路包括阵列排布的若干数码管和驱动芯片，所述驱动芯片用以响应所述单片机反馈而来的温度和/或烟雾浓度数据，获得相应的段码指令，驱动相应的所述数码管工作，进而显示所述温度和/或烟雾浓度。

进一步地，所述单片机的型号为AT89S52。

可选的，所述光报警电路包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、发红光的第一发光二极管、发黄光的第二发光二极管、发绿光的第三发光二极管；

所述第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻的一端连接电源，另一端分别连接所述第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管至相应的所述单片机的光报警端口。

可选的，所述按键电路包括第一按键、第二按键、第三按键和第四按键；所述第一按键与所述单片机电连接，通过响应外部按压，所述第一按键与电路导通，开启键盘控制；所述第二按键与所述单片机电连接，通过响应外部按压，所述第二按键与电路导通，用以增加火灾报警限的温度预设值；所述第三按键与所述单片机电连接，通过响应外部按压，所述第三按按键用以减小火灾报警限的温度预设值；所述第四按键与所述单片机电连接，通过响应外部按压，所述第四按键用以使系统复位。

可选的，该报警系统还包括收发码电路，用于将报警信息发送给用户。

本发明具有如下的有益技术效果：

1.本发明提供的报警系统具有低价位和低功耗的优点；

2.本发明提供的报警系统性能稳定、结构简单，实用性较强；

3.本发明提供的报警系统集多功能于一体，远程控制，降低了用户的工作负荷。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的报警系统流程图；

图2是本发明一实施例提供的温度传感电路示意图；

图3是本发明一实施例提供的烟雾传感电路示意图；

图4是本发明一实施例提供的模数转换电路示意图；

图5是本发明一实施例提供的信号处理电路示意图；

图6是本发明一实施例提供的声音报警电路示意图；

图7是本发明一实施例提供的显示电路示意图；

图8是本发明一实施例提供的该系统电路示意图。

具体实施方式

以下将结合图1至图8通过若干实施例对本发明提供的基于单片机的火灾自动报警系统进行详细的描述。

请综合参考图1至图8，本发明提供了基于单片机的火灾自动报警系统，如图1所示，其包括传感电路、信号处理电路、数模转换电路、单片机AT89S52、声音报警电路、光报警电路、按键电路和显示电路；

所述传感电路与所述信号处理电路连接，所述信号处理电路与所述数模转换电路连接，所述声音报警电路、显示电路、按键电路分别与所述单片机AT89S52连接；

所述传感电路采集监测环境的温度和/或烟雾浓度，并将所述温度和/或烟雾浓度数据转换成模拟电压信号输出至所述信号处理电路；所述信号处理电路将所述传感电路输出的模拟电压信号放大后输出至所述数模转换电路；所述数模转换电路将上述放大后的模拟电压信号转换成数字电压信号；

所述单片机AT89S52响应上述数字电压信号：

得到温度和/或烟雾浓度数据，并反馈至所述显示电路进行显示；

将采集到的温度和/或烟雾浓度数据与火灾报警限预设值进行比较，进而驱动所述声音报警电路和光报警电路进行相应动作；

通过所述按键电路响应外部输入，改变火灾报警限预设值。

可选的，如图2、3所示，所述传感电路包括温度传感电路和/或烟雾传感电路；

所述温度传感电路包括温度传感器AD590、第一滑动变阻器RP1和第一电阻R1，所述温度传感器AD590的负极通过串联的所述第一滑动变阻器RP1和所述第一电阻R1与地连接，所述温度传感器AD590的正极连接+15电源，所述温度传感器AD590的负极输出电压至所述信号处理电路的输入端；

所述烟雾传感电路包括烟雾传感器TGS202和第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端与所述烟雾传感器TGS202连接，另一端与地连接，所述第二电阻R2的一端输出电压信号至所述信号处理电路的输入端。

较佳的，如图4所示，所述模数转换器ADC0809的工作过程如下：首先输入3位地址，并使ALE＝1，将地址存入74LS373地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请，以中断方式进行数据传送。

如图6所示，所述声音报警电路包括第九电阻R9、第十电阻R10、第一晶体管D1和蜂鸣器HA，所述第一晶体管V1的基极与发射极之间连接所述第十电阻R10，所述单片机AT89S52的声音报警端口通过所述第九电阻R9与所述第一晶体管V1的基极连接，所述第一晶体管V1的集电极与所述蜂鸣器HA连接；

当检测到的烟雾浓度和/或温度值超过预设值时，所述单片机AT89S52的声音报警端口输出高电平时，所述第一晶体管V1导通，所述蜂鸣器鸣HA叫；当所述单片机AT89S52的声音报警端口输出低电平时，所述第一晶体管V1截止，所述蜂鸣器HA停止鸣叫。

如图7所示，所述显示电路包括数码管和用于所述数码管的驱动芯片ICM7218A，所述驱动芯片ICM7218A的SEG端口连接所述数码管的段码口，所述驱动芯片ICM7218A的数据线端口连接所述单片机AT89S52的I/O口，所述驱动芯片ICM7218A的写控制位端口和模式控制位端口分别连接所述单片机AT89S52的其他I/O口。

所述光报警电路包括第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、发红光的第一发光二极管V1、发黄光的第二发光二极管V2、发绿光的第三发光二极管V3；

所述第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13的一端连接电源，另一端分别连接所述第一发光二极管V1、第二发光二极管V2、第三发光二极管V3至相应的所述单片机AT89S52的光报警端口。

所述按键电路包括第一按键S1、第二按键S2、第三按键S3和第四按键S4；所述第一按键S1与所述单片机AT89S52的P1.0端口电连接，通过响应外部按压，所述第一按键S1与电路导通，开启键盘控制；所述第二按键S2与所述单片机AT89S52的P1.1端口电连接，通过响应外部按压，所述第二按键S2与电路导通，用以增加火灾报警限的温度预设值；所述第三按键S3与所述单片机AT89S52的P1.2端口电连接，通过响应外部按压，所述第三按键S3用以减小火灾报警限的温度预设值；所述第四按键S4与所述单片机AT89S52的RST端口电连接，通过响应外部按压，所述第四按键S4用以使系统复位。

该报警系统还包括收发码电路，用于将报警信息发送给用户。

本发明具有如下的有益技术效果：

1.本发明提供的报警系统具有低价位和低功耗的优点；

2.本发明提供的报警系统性能稳定、结构简单，实用性较强；

3.本发明提供的报警系统集多功能于一体，远程控制，降低了工作人员的工作负荷。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.基于单片机的火灾自动报警系统，其特征在于，包括传感电路、信号处理电路、数模转换电路、单片机、声音报警电路、光报警电路、按键电路和显示电路；

所述传感电路与所述信号处理电路连接，所述信号处理电路与所述数模转换电路连接，所述声音报警电路、显示电路、按键电路分别与所述单片机电路连接；

所述传感电路采集监测环境的温度和/或烟雾浓度，并将所述温度和/或烟雾浓度数据转换成模拟电压信号输出至所述信号处理电路；所述信号处理电路将所述传感电路输出的模拟电压信号放大后输出至所述数模转换电路；所述数模转换电路将上述放大后的模拟电压信号转换成数字电压信号；

所述单片机响应上述数字电压信号：

得到温度和/或烟雾浓度数据，并反馈至所述显示电路进行显示；

将采集到的温度和/或烟雾浓度数据与火灾报警限预设值进行比较，进而驱动所述声音报警电路和光报警电路进行相应动作；

通过所述按键电路响应外部输入，改变火灾报警限预设值。

2.根据权利要求1所述的基于单片机的火灾自动报警系统，其特征在于:所述传感电路包括温度传感电路和/或烟雾传感电路；

所述温度传感电路包括温度传感器、第一滑动变阻器和第一电阻，所述温度传感器的负极通过串联的所述第一滑动变阻器和所述第一电阻与地连接，所述温度传感器的正极连接+15V电源，所述温度传感器的负极输出电压至所述信号处理电路的输入端；

所述烟雾传感电路包括烟雾传感器和第二电阻，所述第二电阻的一端与所述烟雾传感器连接，另一端与地连接，所述第二电阻的一端输出电压信号至所述信号处理电路的输入端。

3.根据权利要求2所述的基于单片机的火灾自动报警系统，其特征在于:所述温度传感器的型号为AD590；所述烟雾传感器的型号为TGS-202。

4.根据权利要求1所述的基于单片机的火灾自动报警系统，其特征在于:所述数模转换电路包括模数转换器、地址锁存器；所述模数转换器的通道选择地址由所述单片机的输出端经所述地址锁存器输出提供，当模拟信号已经完成数字信号的转换，所述转换结束状态信号变为高电平，所述转换结束状态信号用作中断请求，以中断方式向所述单片机进行数据传送。

5.根据权利要求4所述的基于单片机的火灾自动报警系统，其特征在于:所述模数转换器的型号为ADC0809；所述地址锁存器的信号为74LS373。

6.根据权利要求1所述的基于单片机的火灾自动报警系统，其特征在于:所述声音报警电路包括第九电阻、第十电阻、第一晶体管和蜂鸣器，所述第一晶体管的基极与发射极之间连接所述第十电阻，所述单片机的声音报警端口通过所述第九电阻与所述第一晶体管的基极连接，所述第一晶体管的集电极与所述蜂鸣器连接；

当检测到的烟雾浓度和/或温度值超过预设值时，所述单片机的声音报警端口输出高电平时，所述第一晶体管导通，所述蜂鸣器鸣叫；当所述单片机的声音报警端口输出低电平时，所述第一晶体管截止，所述蜂鸣器停止鸣叫。

7.根据权利要求1所述的基于单片机的火灾自动报警系统，其特征在于:所述显示电路包括阵列排布的若干数码管和驱动芯片，所述驱动芯片用以响应所述单片机反馈而来的温度和/或烟雾浓度数据，获得相应的段码指令，驱动相应的所述数码管工作，进而显示所述温度和/或烟雾浓度。

8.根据权利要求7所述的基于单片机的火灾自动报警系统，其特征在于：所述单片机的型号为AT89S52。

9.根据权利要求1所述的基于单片机的火灾自动报警系统，其特征在于:所述光报警电路包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、发红光的第一发光二极管、发黄光的第二发光二极管、发绿光的第三发光二极管；

所述第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻的一端连接电源，另一端分别连接所述第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管至相应的所述单片机的光报警端口。