火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，包括：溫度傳感器、氣體傳感器、運(yùn)算放大電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)、按鍵模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊和狀態(tài)指示燈；所述的溫度傳感器和氣體傳感器與運(yùn)算放大電路相連，A/D轉(zhuǎn)換模塊分別與運(yùn)算放大電路和單片機(jī)相連，單片機(jī)還與按鍵模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊和狀態(tài)指示燈相連；所述的溫度傳感器和氣體傳感器的接地端串聯(lián)電阻R；該系統(tǒng)具有價(jià)格低廉、簡單實(shí)用、誤報(bào)率極低、超低功耗、方便可靠等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種報(bào)警系統(tǒng)，尤其涉及一種火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 改革開放以來，國家進(jìn)入快速發(fā)展建設(shè)時(shí)期，在經(jīng)濟(jì)取得快速發(fā)展的同時(shí)，也經(jīng)常 能聽到或看到由于安全措施不到位，或人為的疏忽大意造成大火，造成財(cái)產(chǎn)與人員重大損 失的。尤其當(dāng)今社會(huì)，高樓林立，城市人口密度大，一旦發(fā)生火災(zāi)將造成難以估量的后果.
[0003] 目前，因經(jīng)濟(jì)利潤、市場需求等原因，國內(nèi)廠家大多針對(duì)于大型倉庫、商場、高級(jí)寫 字樓、賓館等場所做大型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)，他們采用集中區(qū)域報(bào)警控制方式，其系統(tǒng)復(fù) 雜、成本較高。在居民住宅區(qū)、機(jī)房、辦公室等小型防火單位的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)較少，且 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，此類小型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)是非常有必要的。現(xiàn)有的小型火災(zāi)報(bào)警系 統(tǒng)，不能早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，且由于傳感器的故障，誤報(bào)率極高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提供了一種火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng) 具有價(jià)格低廉、簡單實(shí)用、誤報(bào)率極低、方便可靠等優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，包括：溫度傳感器、氣體傳感器、運(yùn)算放大電路、A/D轉(zhuǎn)換模 塊、單片機(jī)、按鍵模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊和狀態(tài)指示燈；所述的溫度傳感器和氣體傳感器 與運(yùn)算放大電路相連，A/D轉(zhuǎn)換模塊分別與運(yùn)算放大電路和單片機(jī)相連，單片機(jī)還與按鍵模 塊、顯示模塊、報(bào)警模塊和狀態(tài)指示燈相連；所述的溫度傳感器和氣體傳感器的接地端串聯(lián) 電阻；
[0007] 進(jìn)一步的，所述的溫度傳感器為多個(gè)；
[0008] 進(jìn)一步的，所述的溫度傳感器為AD590,用于采集溫度數(shù)據(jù)；
[0009] 進(jìn)一步的，所述的氣體傳感器為多個(gè)；
[0010] 進(jìn)一步的，所述的氣體傳感器為TGS202,用于采集氣體濃度數(shù)據(jù)；
[0011] 進(jìn)一步的，所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊為ADC0809,用于將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號(hào)；
[0012] 進(jìn)一步的，所述的單片機(jī)為AT89S52 ;
[0013] 進(jìn)一步的，所述的顯示模塊為IXD1602,用于顯示發(fā)生火災(zāi)的樓層及房間號(hào)；
[0014] 進(jìn)一步的，所述的報(bào)警模塊為無源壓電式KM3712X型蜂鳴器
[0015] 本發(fā)明的有益效果：該系統(tǒng)具有價(jià)格低廉、簡單實(shí)用、誤報(bào)率極低、超低功耗、方便 可靠等優(yōu)點(diǎn)，且能夠及早發(fā)現(xiàn)局部火災(zāi)隱患，及早報(bào)警。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 本發(fā)明共有附圖4幅。
[0017] 圖1為本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018] 圖2運(yùn)算放大電路；
[0019] 圖3為A/D轉(zhuǎn)換電路；
[0020] 圖4為報(bào)警模塊電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0022] 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，包括：溫度傳感器、氣體傳感器、運(yùn)算放大電路、A/D轉(zhuǎn)換模 塊、單片機(jī)、按鍵模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊和狀態(tài)指示燈；所述的溫度傳感器和氣體傳感器 與運(yùn)算放大電路相連，A/D轉(zhuǎn)換模塊分別與運(yùn)算放大電路和單片機(jī)相連，單片機(jī)還與按鍵模 塊、顯示模塊、報(bào)警模塊和狀態(tài)指示燈相連；
[0023] 所述的溫度傳感器有為AD590,且有多個(gè)，用于采集溫度數(shù)據(jù)，該集成溫度傳感器 具有線性好、靈敏度高、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)；所述的氣體傳感器為TGS202,且有多個(gè)， 用于采集氣體濃度數(shù)據(jù)；火災(zāi)中氣體煙霧主要是C02和C0, TGS202氣體傳感器能探測C02、 C0、甲烷、煤氣等多種氣體，靈敏度高，穩(wěn)定性好；在溫度傳感器和氣體傳感器的接地端串 聯(lián)電阻R，單片機(jī)通過P2. 1引腳檢測到電阻兩端有微弱的電壓：若溫度傳感器和氣體傳感 器的電源連接異常，則會(huì)產(chǎn)生斷路，單片機(jī)P2. 1引腳檢測到電阻兩端電壓為0,此時(shí)報(bào)警模 塊發(fā)出報(bào)警；
[0024] 運(yùn)算放大電路對(duì)溫度傳感器和氣體傳感器的輸出模擬信號(hào)進(jìn)行放大，以滿足A/D 轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入模擬量幅值及極性的要求。溫度傳感器和氣體傳感器采集來的信號(hào)轉(zhuǎn)換成微 弱的電信號(hào)，該電信號(hào)從輸入端送進(jìn)LM324A進(jìn)行放大處理，得到較強(qiáng)的模擬電信號(hào)，再從 輸出端輸出至A/D轉(zhuǎn)換模塊。由于模擬信號(hào)無法直接被單片機(jī)所識(shí)別，所以在經(jīng)過放大電 路后對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行A/D裝換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸入單片機(jī)。
[0025] 其通道選擇地址由AT89S52的P0. 0?P0. 2經(jīng)地址鎖存器74LS373輸出提供，當(dāng) P2. 7 = 0時(shí)，與寫信號(hào)WR共同選通ADC0809。其中1?5和26?28 (ΙΝ0?IN7)引腳是 8路模擬量輸入端，8、14、15和17?21引腳是8位數(shù)字量輸出端。在WR信號(hào)的前沿，ALE 信號(hào)與ST信號(hào)一起寫入地址信號(hào)，然后啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。ADC0809狀態(tài)信號(hào)E0C接到AT89S52的 INT1引腳，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完成時(shí)，E0C變?yōu)楦唠娖?，轉(zhuǎn)換結(jié)束，產(chǎn)生中斷。在中斷服務(wù)程序中， 把前面轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)送到指定的存儲(chǔ)單元。由于ADC0809片內(nèi)無時(shí)鐘，可以利用單片機(jī)提 供的地址鎖存使能信號(hào)ALE經(jīng)D觸發(fā)器二分頻后獲得時(shí)鐘。由于ALE信號(hào)的頻率是單片機(jī) 時(shí)鐘頻率的1/6,具體實(shí)現(xiàn)方法為：若時(shí)鐘頻率為6MHZ，則ALE信號(hào)的頻率為1MHZ，經(jīng)二分 頻后為500KHZ，與ADC0809的典型值相吻合。如圖3所示：
[0026] 所述的單片機(jī)為AT89S52,用于對(duì)溫度數(shù)據(jù)和氣體濃度數(shù)據(jù)的處理和判斷；
[0027] 進(jìn)一步的，顯示模塊為IXD1602,用于顯示發(fā)生火災(zāi)的樓層及房間號(hào)；
[0028] 所述的報(bào)警模塊采用一個(gè)高頻小信號(hào)晶體管ZTX325、無源壓電式KM3712X型蜂鳴 器以及相應(yīng)的電阻等組成聲音報(bào)警系統(tǒng)，報(bào)警模塊電路圖如圖4所示。當(dāng)單片機(jī)AT89S52 的28腳置1時(shí)，三極管Q5導(dǎo)通，蜂鳴器報(bào)警。本報(bào)警器采用單片機(jī)AT89S52的PWM功能， 如果煙霧濃度達(dá)到報(bào)警限，單片機(jī)控制口輸出占空比一定的脈沖，從而報(bào)警，蜂鳴器會(huì)發(fā)出 如警車警笛的聲音。
[0029] 該系統(tǒng)的工作流程為：首先溫度傳感器和氣體傳感器預(yù)熱三分鐘使其能夠采集煙 霧和溫度信息。預(yù)熱的同時(shí)，檢測溫度傳感器和氣體傳感器加熱絲故障，即檢測傳感器加熱 絲或電纜線是否接觸不良或斷線，如有不良，報(bào)警模塊此時(shí)發(fā)出警報(bào)；
[0030] 程序初始化結(jié)束后，系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，按鍵模塊設(shè)定兩個(gè)閾值S1和S2,溫度傳 感器和氣體傳感器將采集的數(shù)據(jù)通過運(yùn)算放大電路，發(fā)送給A/D轉(zhuǎn)換模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊 將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，將數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過平均值法濾波、線性化處理 后，將檢測值分別與兩個(gè)閾值S1和S2相比較，如超出S1或S2、或同時(shí)超出S1和S2,則報(bào) 警模塊發(fā)出報(bào)警；
[0031] 本系統(tǒng)還包括狀態(tài)指示燈，藍(lán)燈亮表示系統(tǒng)正常運(yùn)行，無火災(zāi)危險(xiǎn)；黃燈亮表示溫 度傳感器或氣體傳感器加熱絲發(fā)生斷線或者接觸不良；紅燈亮表示環(huán)境中煙霧濃度或溫度 超過報(bào)警限值，可能存在火災(zāi)。
【權(quán)利要求】
1. 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，包括：溫度傳感器、氣體傳感器、運(yùn)算放大電路、A/ D轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)、按鍵模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊和狀態(tài)指示燈；所述的溫度傳感器和氣 體傳感器與運(yùn)算放大電路相連，A/D轉(zhuǎn)換模塊分別與運(yùn)算放大電路和單片機(jī)相連，單片機(jī)還 與按鍵模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊和狀態(tài)指示燈相連；所述的溫度傳感器和氣體傳感器的接 地端串聯(lián)電阻。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的溫度傳感器為多個(gè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的溫度傳感器為 AD590,用于采集溫度數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的氣體傳感器為多個(gè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的氣體傳感器為 TGS202,用于采集氣體濃度數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊為 ADC0809,用于將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的單片機(jī)為AT89S52。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的顯示模塊為 IXD1602,用于顯示發(fā)生火災(zāi)的樓層及房間號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的報(bào)警模塊為無源壓 電式KM3712X型蜂鳴器。
【文檔編號(hào)】G08B17/10GK104112328SQ201410337564
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】汪祖民, 張紅梅 申請人:大連大學(xué)