一种基于单片机的无线火灾报警系统的制作方法

本发明涉及火灾报警装置领域，具体地说，特别涉及到一种基于单片机的无线火灾报警系统。

背景技术：

目前在工业和民用建筑中火灾报警系统已经成为必要的装置，这种装置对建筑起着很重要的保护作用。传统的火灾监控系统，基本都采用CAN总线或RS485集数据采集方式，这种方式在现场组网应用中费用高，布线繁琐，容易出现故障，不适合现代化建筑对火警系统的要求。无线数据传输方式具有灵活性高，不用布线，安装方便，稳定性好等优点，在火灾报警系统里的应用越来越广泛。常见组网方式有315MHZ通信方式，但很容易受到干扰且带宽窄，还有CDMA,GPRS等无线传输，这些数据传输方式虽然稳定可靠，但是价格昂贵，很难大量采用。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种基于单片机的无线火灾报警系统，以解决现有技术中存在的问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种基于单片机的无线火灾报警系统，包括上位机组件和下位机组件；

所述下位机组件包括火灾传感器、监测控制器、现场声光报警装置和第一无线通信模块；

其中，所述火灾传感器包括用于检测气体组分的气敏探测器和用于检测温度的温度探测器，气敏探测器和温度探测器将检测到的模拟数据转换为电信号，发送给监测控制器，所述监测控制器用于控制现场声光报警装置，并将接收到的电信号通过第一无线通信模块发送给上位机组件；

所述上位机组件包括第二无线通信模块、主控单片机芯片和报警模块；

其中，所述第二无线通信模块与第一无线通信模块通信连接，用于将下位机组件发送的现场数据传输给主控单片机芯片，所述主控单片机芯片用于根据接收到的现场数据，控制报警模块启动。

进一步的，在所述火灾传感器和监测控制器之间设有逻辑模块，当敏探测器和温度探测器同时有输出信号时，输出的低电平经逻辑模块给监测控制器的I/O提供一个触发信号，监测控制器只需要检测I/O相应的电平，完成对火灾发生时烟雾浓度和温度的检测。

进一步的，所述温度探测器包括第一温度传感器和第二温度传感器；第一温度传感器安装在系统内部，用于检测正常室温；第二温度传感器安装在系统外部，用于检测火灾发生时的温度；

所述第一温度传感器和第二温度传感器作为差动放大电路的2个输入端，所述差动放大电路包括差模放大电路A1和比较器电路A2，

所述第一温度传感器和第二温度传感器检测到的温差由差模放大电路A1放大，并与比较器电路A2中的预设值进行比较，若经差模放大电路A1放大的温差大于比较器电路A2中的预设值时，A2没有信号输出，这说明有异常情况发生。

本发明在对火灾产生的燃烧气体，温度和火焰进行测量之后，将测量得到的火灾信号转化为电信号发送给报警控制器。火警信号被火灾报警控制器分析处理后，立即发出声光报警信号，同时报警器控制下位无线传输模块把出现的火情信息传输到上位机通信的无线通信模块，从而实现火灾信息的远程无线传输。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

结构简单，控制灵活，使用方便。该技术方案采用无线传输技术建立的火灾报警系统，可以减少投资成本，使得安装更为方便，降低工程量。通过单片机控制的无线通信模块，可以实现火警信息的无线远程传输，从而进行报警。该系统中的各个模块之间相互独立，有利于维护保养，具有一定的实用价值。

附图说明

图1为本发明所述的基于单片机的无线火灾报警系统的框架示意图。

图2为本发明所述的温度探测器的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1和图2，本发明所述的一种基于单片机的无线火灾报警系统，包括上位机组件和下位机组件；

所述下位机组件包括火灾传感器、监测控制器、现场声光报警装置和第一无线通信模块；

其中，所述火灾传感器包括用于检测气体组分的气敏探测器和用于检测温度的温度探测器，气敏探测器和温度探测器将检测到的模拟数据转换为电信号，发送给监测控制器，所述监测控制器用于控制现场声光报警装置，并将接收到的电信号通过第一无线通信模块发送给上位机组件；

所述上位机组件包括第二无线通信模块、主控单片机芯片和报警模块；

其中，所述第二无线通信模块与第一无线通信模块通信连接，用于将下位机组件发送的现场数据传输给主控单片机芯片，所述主控单片机芯片用于根据接收到的现场数据，控制报警模块启动。

为了能及时有效的发现火灾，必须选择合适的火灾传感器。为了提高监测的准确性和报警的及时性，可采用感烟，感温，感光传感器相结合的方式。MQ-2所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号，输入输出基本呈线性。LM35输出电压与摄氏温度一一对应，使用极为方便，灵敏度较高，可以达到10.0mV。

其中两个LM35温度传感器作为差动放大电路的2个输入端。一个放置于系统内部，用来检测正常室温，另一个放置于外部，用来检测发生异常时的温度。没有火情时2个传感器的读数是一样的，差动放大电路没有输出信号。其测温原理如图1所示，电路中A1为差模放大电路，A2为比较器，其比较电压可以进行预设。当温差由A1放大输出后的电压数值大于A2的预设值时，A2没有信号输出，这说明有异常情况发生。

其中的AT89S52型单片机，是一种低功耗，高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。

无线传输模块提供三种标准接口方式，即RS-485.RS-232和UART，固可以和计算机或者单片机直接连接使用。该无线传输模块还提供1个9针的JP1连接器，1个ANT天线接口和一组JP2调线短路器。其中，短路器JP2主要负责进行通信信道，串口2类型和通信数据位的选择，其ABC三位跳线相互配合可提供8种选择，用户可以使用0-7号信道。模块提供2个串口为COM1和COM2，COM1固定为TLL电平的UART串行口。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。