基于单片机的烟雾报警器及报警方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及一种基于单片机的烟雾报警器及报警方法。
[0002]【背景技术】:
随着科技的发展，越来越多的巨大的隐患由于工业生产和人们的日常生活而产生。为了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全。保卫社会主义现代化建设，防止火灾引起燃烧、爆炸等事故，造成严重的经济损失，甚至危及生命安全。
[0003]为了减少这类事故的发生，就必须对烟雾进行现场实时检测，采用先进可靠的安全检测仪表，严密监测环境中烟雾的浓度，及早发现事故隐患，采取有效措施，避免事故发生，才能确保工业安全和家庭生活安全。因此，研究烟雾的检测方法与研制烟雾报警器，
目前使用的烟雾报警器中的单片机一旦出现死循环状态，报警器就无法正常工作，会给人们带来人们带来安全隐患。
[0004]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种基于单片机的烟雾报警器及报警方法。
[0005]上述的目的通过以下的技术方案实现:
一种基于单片机的烟雾报警器，其组成包括:烟雾传感器、浓度传感器，所述的烟雾传感器、浓度传感器安装在壳体外部，所述的壳体的内部具有前置放大电路，所述的前置放大电路与A/D转换器连接，所述的A/D转换器与中央处理器连接，所述的中央处理器分别与显示电路、音量调节电路、按键控制电路、音量调节电路连接，所述的音量调节电路与声音报警电路连接。
[0006]所述的基于单片机的烟雾报警器，所述的壳体上具有浓度显示屏、状态指示灯、控制按键，所述的浓度显示屏、所述的状态指示灯分别与所述的显示电路连接，所述的控制按键与所述的按键控制电路连接。
[0007]所述的基于单片机的烟雾报警器，所述的中央处理器为单片机，所述的单片机的型号为 STC12C5410AD。
[0008]所述的基于单片机的烟雾报警器，所述的中央处理器与看门狗电路连接。
[0009]所述的基于单片机的烟雾报警器，所述的烟雾传感器为MQ-2型烟雾传感器。
[0010]一种利用上述的基于单片机的烟雾报警器的报警方法，该方法包括如下步骤:首先，传感器送来的烟雾浓度对应的微小的电压信号经过放大，转化成较大的电压信号送入STC12C5410AD单片机；然后，在STC12C5410AD单片机内A/D转换、浓度比较，对数据进行线性化处理，将数字化电压信号转化成为对应的十进制浓度值；最后，将实际可燃性气体浓度送入液晶，并判断浓度值是否超出报警限，当浓度处于正常状态绿灯长亮，当烟雾浓度超出设定的限定值时，发出声音报警并伴随红灯闪亮。
[0011]有益效果:
1.本发明由于烟雾传感器需要在加热状态下工作，温度越高，反应越快，响应时间和恢复时间就越快。为提高响应时间，保证传感器准确地、稳定地工作，报警器需要向烟雾传感器持续输出一个5V的电压。为了保证其可靠性，在输出5V的电压的同时，进行故障监测。当传感器加热丝或电缆线和传感器断线或接触不良时，进行故障报警，发出声光报警信号。保证了产品的安全。
[0012]本发明以单片机为核心，配合外围电路共同完成信号采集、浓度显示、时间显示、状态显示、声音及闪烁报警、按键输入、故障自检等功能。报警器采用巡检的工作方式，进行两级报警值设定，并发出不同的光、声信号。系统应采用高性能的单片机，要求工作稳定、测量精度高、通用性强、功耗低，保证报警器的精确性及可靠性，而且最好体积小，成本低，有利于减少报警器的体积，降低报警器的成本。
[0013]本发明具有自诊断故障报警功能，当传感器加热丝或者电缆线发生断线或者接触不良的情况时，报警器发出警报，并且黄色指示灯闪烁，提醒用户检查传感器或者电路线接触情况，及时排除故障，保证安全。
[0014]本发明具有烟雾浓度显示功能，通过液晶屏显示可燃烟雾的浓度值，并且可以切换到设置状态，通过键盘设置或者更改报警限值，以便于用户或检测人员随时观测烟雾浓度及更改报警限。
[0015]本发明具有烟雾报警功能，当烟雾浓度连续20秒取值都在报警限值之上，蜂鸣器开始报警，且声音越来越急促，并且伴随红灯闪烁。因为人对变化的信号更为敏感，所以变化的声音及灯光更容易引起用户的注意。
[0016]本发明具有防止报警器误报功能，快速重复检测及延时报警可以区别出是管道中可燃烟雾的泄漏，还是由于打开阀门时的微量烟雾的散失。
[0017]本发明具有看门狗自检单片机状态功能，调用单片机中的看门狗程序，定时检查单片机工作状态，一旦发现单片机出现死循环状态，立即复位，保证报警器工作正常。
[0018]【附图说明】:
附图1是本发明的结构示意图。
[0019]附图2是附图1中声音报警电路的电路原理图。
[0020]附图3是附图1中前置放大电路的电路原理图。
[0021]【具体实施方式】:
实施例1:
一种基于单片机的烟雾报警器，其组成包括:烟雾传感器1、浓度传感器2，所述的烟雾传感器、浓度传感器安装在壳体3外部，所述的壳体的内部具有前置放大电路4，所述的前置放大电路与A/D转换器5连接，所述的A/D转换器与中央处理器6连接，所述的中央处理器分别与显示电路7、音量调节电路8、按键控制电路9连接，所述的音量调节电路、所述的显示电路与声音报警电路10连接。
[0022]实施例2:
根据实施例1所述的基于单片机的烟雾报警器，所述的壳体上具有浓度显示屏、状态指示灯、控制按键，所述的浓度显示屏、所述的状态指示灯分别与所述的显示电路连接，所述的控制按键与所述的按键控制电路连接。
[0023]实施例3:
根据实施例1或2所述的基于单片机的烟雾报警器，所述的中央处理器为单片机，所述的单片机的型号为STC12C5410AD。
[0024]实施例4: 根据实施例1或2或3所述的基于单片机的烟雾报警器，所述的中央处理器与看门狗电路11连接。
[0025]实施例5:
根据实施例1或2或3或4所述的基于单片机的烟雾报警器，所述的烟雾传感器为MQ-2型烟雾传感器。
[0026]实施例6:
一种利用实施例1-5之一所述的基于单片机的烟雾报警器的报警方法，该方法包括如下步骤:首先，传感器送来的烟雾浓度对应的微小的电压信号经过放大，转化成较大的电压信号送入STC12C5410AD单片机；然后，在STC12C5410AD单片机内A/D转换、浓度比较，对数据进行线性化处理，将数字化电压信号转化成为对应的十进制浓度值；最后，将实际可燃性气体浓度送入液晶，并判断浓度值是否超出报警限，当浓度处于正常状态绿灯长亮，当烟雾浓度超出设定的限定值时，发出声音报警并伴随红灯闪亮。
【主权项】
1.一种基于单片机的烟雾报警器，其组成包括:烟雾传感器、浓度传感器，其特征是:所述的烟雾传感器、浓度传感器安装在壳体外部，所述的壳体的内部具有前置放大电路，所述的前置放大电路与A/D转换器连接，所述的A/D转换器与中央处理器连接，所述的中央处理器分别与显示电路、音量调节电路、按键控制电路、音量调节电路连接，所述的音量调节电路与声音报警电路连接。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的烟雾报警器，其特征是:所述的壳体上具有浓度显示屏、状态指示灯、控制按键，所述的浓度显示屏、所述的状态指示灯分别与所述的显示电路连接，所述的控制按键与所述的按键控制电路连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于单片机的烟雾报警器，其特征是:所述的中央处理器为单片机，所述的单片机的型号为STC12C5410AD。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于单片机的烟雾报警器，其特征是:所述的中央处理器与看门狗电路连接。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于单片机的烟雾报警器，其特征是:所述的烟雾传感器为MQ-2型烟雾传感器。
6.一种利用权利要求1-5之一的基于单片机的烟雾报警器的进行报警的方法，其特征是:该方法包括如下步骤:首先，传感器送来的烟雾浓度对应的微小的电压信号经过放大，转化成较大的电压信号送入STC12C5410AD单片机；然后，在STC12C5410AD单片机内A/D转换、浓度比较，对数据进行线性化处理，将数字化电压信号转化成为对应的十进制浓度值；最后，将实际可燃性气体浓度送入液晶，并判断浓度值是否超出报警限，当浓度处于正常状态绿灯长亮，当烟雾浓度超出设定的限定值时，发出声音报警并伴随红灯闪亮。
【专利摘要】基于单片机的烟雾报警器及报警方法。目前使用的烟雾报警器中的单片机一旦出现死循环状态，报警器就无法正常工作，会给人们带来人们带来安全隐患。本发明的组成包括：烟雾传感器（1）、浓度传感器（2），所述的烟雾传感器、浓度传感器安装在壳体（3）外部，所述的壳体的内部具有前置放大电路（4），所述的前置放大电路与A/D转换器（5）连接，所述的A/D转换器与中央处理器（6）连接，所述的中央处理器分别与显示电路（7）、音量调节电路（8）、按键控制电路（9）连接，所述的音量调节电路、所述的显示电路与声音报警电路（10）连接。本发明用于烟雾报警。
【IPC分类】G08B17-10
【公开号】CN104751590
【申请号】CN201310736336
【发明人】张明秀, 孔祥朋
【申请人】哈尔滨理大晟源科技开发有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月29日