一种多功能火灾报警装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种多功能火灾报警装置，属于消防火警监测技术领域。


背景技术：

2.现代建筑物中塑料制品和玻璃的大量应用使火场内外部的求援行为困难重重。现代建筑，尤其是在大型酒店，宾馆，商场，图书馆，博物馆，档案馆和办公楼及其他公共场所，对于火灾报警系统也提出了更高的要求。一旦发生火灾将很难及时救助，势必要给国家和个人带来不可估量的损失。
3.基于上述情况，火灾自动报警技术便应运而生，火灾报警装置是始终警惕火灾报警和输出联动忠实的哨兵火灾信号的有力手段，是一种早期预警。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种多功能火灾报警装置，以用于解决随着现代家庭用火，用电增加而引起家庭火灾隐患。同时当现场发生火灾，装置采集到温度与烟雾浓度超过设定值就会触发灯光报警模块进行报警，及时采取后续灭火动作。
5.本实用新型的技术方案是：一种无线多功能火灾报警装置，包括温度采集模块1、供电电路模块2、a/d转换电路模块3、单片机模块4、烟雾采集模块5、按键电路模块6；
6.所述温度采集模块1的接口i/o与接口vcc通过一个上拉电阻连接后接到单片机模块4的接口dq；供电电路模块2中接口p1是dc电源接口，接口s1是自锁接口，外部电源接入后用于供电；a/d转换电路模块3与烟雾采集模块5配合来实现烟雾浓度的采集，烟雾采集模块5检测烟雾，将电压信号给a/d转换电路模块3，a/d转换电路模块3与单片机模块4连接，按键电路模块6与单片机模块4连接。
7.进一步地，所述温度采集模块1用于对现场温度数据进行采集的，再把采集到的温度数据传输给单片机模块4，来判断是否报警；
8.所述供电电路模块2用于对整个装置提供电源的，当外部电源与dc电源接口连接后，整个设备通电；
9.所述a/d转换电路模块3用于接收来自烟雾采集模块5的电压信号，将模拟信号转换成数字信号给单片机模块4，单片机再进行数据的读取与处理；
10.所述单片机模块4用于总控驱动其他模块，具体工作：首先温度采集模块1 与烟雾采集模块5在前端采集到的信号后传递给单片机模块4进行处理，之后再判断数值是否超标，如果到达报警值则启动声光报警，从而达到通知消防的作用；
11.所述烟雾采集模块5用于采集现场烟雾浓度，再把信号传到a/d转换电路模块3，把模拟信号转换成数字信号给单片机模块4；
12.所述按键电路模块6用于控制装置的开关。
13.进一步地，所述温度采集模块1包括3个接口：接口i/o为数据输入/输出端，即单线总线，它属于漏极开路输出，外接上拉电阻后，常态下呈高电平；接口udd是可供选用的外部
电源端，不用时接地，接口gnd为地。
14.进一步地，所述a/d转换电路模块3采用adc0809，它是8位逐次逼近型a/d 转换器；它由一个8路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个a/d转换器和一个三态输出锁存器组成；8路模拟开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用a/d转换器进行转换；三态输出锁存器用于锁存a/d转换完的数字量，当oe端为高电平时，才能从三态输出锁存器取走转换完的数据。
15.进一步地，所述单片机模块4包括：单片机芯片、复位电路、晶振时序电路、灯光提示电路和声光报警模块；
16.所述单片机芯片的型号为stc89c51，其有40个引脚，包括4个8位并行的 i/o端口p0-p3以及控制端口，端口p0包括端口p0.0到端口p0.7、端口包括端口p1.0到端口p1.7、端口p2包括端口p2.0到端口p2.7、端口p3包括端口p3.0 到端口p3.7，每个端口既能用于输入，也能用作输出；
17.所述复位电路当在stc89c51单片机的rst引脚引入高电平并保持2个机器周期时，单片机内部就执行复位操作；按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种；其中电平复位是通过rst端与电源vcc接通而实现的；
18.所述晶振时序电路包括一个频率为12mhz的石英晶振y1以及两个30pf的电容c1、电容c2；所述石英晶振y1的端口与单片机芯片的xtal1口和xtal2口分别相连；电容c1、电容c2一端分别与晶振的端口相连，另一端共同与接地端gnd 相连；
19.所述灯光提示电路由两个发光二极管和两个电阻构成，发光二极管d1和发光二极管d2的负极分别连到单片机芯片的接口p2.2与接口p2.1，发光二极管d1正极通过阻值为2.2k的电阻与发光二极管d2正极通过阻值为1k的电阻后共同连到5v的电源；
20.所述灯光报警模块采用的是pnp型三极管9012，当基极是低电平蜂鸣器就会报警，接口buzz接到单片机芯片的接口i/o，此接口有低电平，经过2.2k电阻，然后pnp型三极管9012的基极是低电平，三极管导通，蜂鸣器正极接电源，负极接到导通的三极管到地，此时蜂鸣器就会响，当基极不是低电平的时候，蜂鸣器就不响。
21.本实用新型的有益效果是：
22.1、本实用新型通过合理的构成及连接可以用于实现现场火灾监控及报警的控制。
23.2、在现场信息采集模块中，温度采集采用ds18b20型号传感器与mq-2型号烟雾传感器，两者配合对现场温度和烟雾浓度数据进行采集，从而当两者数据有超过预警线就会触发声光报警模块，通过报警之后通知消防人员采取进一步行动，使得火灾得到及时控制。
24.3、实时显示温度数值以及烟雾浓度的数值，对现场有起到监控的作用。
附图说明
25.图1是本实用新型的温度采集模块电路原理图；
26.图2是本实用新型的供电电路模块电路原理图；
27.图3是本实用新型的a/d转换电路模块电路原理图；
28.图4是本实用新型的单片机模块电路原理图；
29.图5是本实用新型的烟雾采集模块电路原理图；
30.图6是本实用新型的按键电路模块电路原理图；
31.图7是本实用新型的结构框图；
32.图8是本实用新型工作流程图。
33.附图中各标号：1-温度采集模块，2-供电电路模块，3-a/d转换电路模块，4-单片机模块，5-烟雾采集模块，6-按键电路模块。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
35.实施例1：如图1-图8所示，一种多功能火灾报警装置，包括温度采集模块 1、供电电路模块2、a/d转换电路模块3、单片机模块4、烟雾采集模块5、按键电路模块6；
36.所述温度采集模块1的接口i/o与接口vcc通过一个上拉电阻连接后接到单片机模块4的接口dq；供电电路模块2中接口p1是dc电源接口，接口s1是自锁接口，外部电源接入后用于供电；a/d转换电路模块3与烟雾采集模块5配合来实现烟雾浓度的采集，烟雾采集模块5检测烟雾，将电压信号给a/d转换电路模块3，a/d转换电路模块3与单片机模块4连接，按键电路模块6与单片机模块4连接。
37.进一步地，所述温度采集模块1用于对现场温度数据进行采集的，再把采集到的温度数据传输给单片机模块4，来判断是否报警；
38.所述供电电路模块2用于对整个装置提供电源的，当外部电源与dc电源接口连接后，整个设备通电；
39.所述a/d转换电路模块3用于接收来自烟雾采集模块5的电压信号，将模拟信号转换成数字信号给单片机模块4，单片机再进行数据的读取与处理；
40.所述单片机模块4用于总控驱动其他模块，具体工作：首先温度采集模块1 与烟雾采集模块5在前端采集到的信号后传递给单片机模块4进行处理，之后再判断数值是否超标，如果到达报警值则启动声光报警，从而达到通知消防的作用；
41.所述烟雾采集模块5用于采集现场烟雾浓度，再把信号传到a/d转换电路模块3，把模拟信号转换成数字信号给单片机模块4；
42.所述按键电路模块6用于控制装置的开关。
43.进一步地，所述温度采集模块1包括3个接口：接口i/o为数据输入/输出端，即单线总线，它属于漏极开路输出，外接上拉电阻后，常态下呈高电平；接口udd是可供选用的外部电源端，不用时接地，接口gnd为地。
44.进一步地，所述a/d转换电路模块3采用adc0809，它是8位逐次逼近型a/d 转换器；它由一个8路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个a/d转换器和一个三态输出锁存器组成；8路模拟开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用a/d转换器进行转换；三态输出锁存器用于锁存a/d转换完的数字量，当oe端为高电平时，才能从三态输出锁存器取走转换完的数据。
45.进一步地，所述单片机模块4包括：单片机芯片、复位电路、晶振时序电路、灯光提示电路和声光报警模块；
46.所述单片机芯片的型号为stc89c51，其有40个引脚，包括4个8位并行的i/o端口p0-p3以及控制端口，端口p0包括端口p0.0到端口p0.7、端口包括端口p1.0到端口p1.7、端口p2包括端口p2.0到端口p2.7、端口p3包括端口p3.0 到端口p3.7，每个端口既能用于输
入，也能用作输出；
47.所述复位电路当在stc89c51单片机的rst引脚引入高电平并保持2个机器周期时，单片机内部就执行复位操作；按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种；其中电平复位是通过rst端与电源vcc接通而实现的；
48.所述晶振时序电路包括一个频率为12mhz的石英晶振y1以及两个30pf的电容c1、电容c2；所述石英晶振y1的端口与单片机芯片的xtal1口和xtal2口分别相连；电容c1、电容c2一端分别与晶振的端口相连，另一端共同与接地端gnd 相连；
49.所述灯光提示电路由两个发光二极管和两个电阻构成，发光二极管d1和发光二极管d2的负极分别连到单片机芯片的接口p2.2与接口p2.1，发光二极管 d1正极通过阻值为2.2k的电阻与发光二极管d2正极通过阻值为1k的电阻后共同连到5v的电源；
50.所述灯光报警模块采用的是pnp型三极管9012，当基极是低电平蜂鸣器就会报警，接口buzz接到单片机芯片的接口i/o，此接口有低电平，经过2.2k电阻，然后pnp型三极管9012的基极是低电平，三极管导通，蜂鸣器正极接电源，负极接到导通的三极管到地，此时蜂鸣器就会响，当基极不是低电平的时候，蜂鸣器就不响。
51.所述烟雾采集模块5的烟雾传感器将烟雾浓度信号转换为电压信号，单片机采集电压信号，电压信号通过稳压滤波电路经稳压滤波后直接通过a/d转换电路模块3进行ad转换，ad转换的信号输入到单片机上，单片机根据接收的来自烟雾传感器的信号来判断烟雾浓度是否符合预警值从而做出下一步动作，单片机控制显示器显示信息。
52.进一步地，所述a/d转换电路模块3的烟雾传感器可以为mq-2传感器。所述温度采集模块的接口i/o与接口vcc通过一个上拉电阻连接后接到单片机模块的接口dq；供电电路模块中的接口p1是dc电源接口，s1是自锁接口，外部电源接入后从而给整个设计供电；a/d转换电路模块与烟雾采集模块配合来实现烟雾浓度的采集，烟雾传感器检测烟雾，将电压信号给adc0809，模数转换电路将模拟信号转换成数字信号给单片机，单片机再读取相应的数值和处理；按键电路模块是对装置的开启进行操控的。
53.进一步地，所述显示器可以为led数码显示器。
54.进一步地，所述温度采集模块1可采用温度传感器，温度传感器可以为 ds18b20传感器。
55.进一步地，基于上述系统，工作时包括如下步骤，如图8所示：
56.1、将装置至于现场，接通电源之后，对液晶屏进行初始化。
57.2、液晶屏初始化完之后，采集系统ds18b20温度传感器和mq-2烟雾传感器进行初始化，然后开始对现场的温度与烟雾浓度进行实时采集。
58.3、单片机对采集的温度和烟雾浓度数据进行读取，然后扫描按键函数，通过液晶屏显示数据。
59.4、首先判断烟雾浓度数值是否超标，如果超标则马上启动声光报警系统进行报警并且点亮烟雾警示灯；如果没有超标则关闭烟雾指示灯并判断温度是否超标。
60.5、然后判断温度数值是否到达预警值，如果违规则马上启动声光报警系统进行报警并且点亮温度警示灯；如果没有超标则关闭温度指示灯。
61.上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明。