一种基于单片机的智能楼宇火灾报警装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种火灾报警装置，尤其涉及一种基于单片机的智能楼宇火灾报
I=II~~1.ο
【背景技术】
[0002]目前随着我国智能建筑(IntelligentBuilding)业的快速发展，建筑的高度和数量也与日倶增，对自动化系统(Building Automat1n System)的消防系统也提出了严格的要求，进一步提高消防系统的可靠性、及时性成为目前迫切需要解决的问题。消防系统主要分为感应机构和执行机构，其中感应机构由传感器、手动报警器、自动报警器、灭火器按钮等组成。执行机构主要由以下几个部分组成:灭火系统、广播通知系统、灾害撤离照明系统、紧急通道、烟雾清除系统和各种联动控制系统等。随着我国建筑业的高速发展，严格要求建筑物具备火灾报警功能及自动消防功能，当前大多数国内厂家生产的产品还是基于晶体管和小规模集成电路，将单片机用于消防系统研究目前只有少数单位在研究。
[0003]单片机具有功能强大、功耗小、性能稳定等诸多优点，正在以很快的发展速度取代传统的由电子元件组成的系统，得到越来越广泛的应用。建筑物内部系统复杂，且部分重要部门如计算机房，档案室等灭火条件苛刻，用水做介质灭火会产生难以预计的后果，因此研究一种功能全面、容易推广的火灾探测报警装置，具有极大的现实意义。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是解决现有技术中存在楼宇火灾报警系统不能适应复杂的现场环境，误报警几率高以及报警不及时等缺陷，提出一种可靠有效，结构简单的基于单片机的智能楼宇火灾报警装置。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]—种基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，包括主控制器单元，所述主控制器单元分别连接有接口电路、功率放大模块、电源模块和辅助设备电路，所述接口电路依次连接AD转换器、烟雾监测单元，还连接有温度监测单元，所述功率放大模块连接有发声装置。
[0007]进一步地，所述主控制器单元采用单片机。
[0008]进一步地，所述单片机型号为AT89C51。
[0009]进一步地，所述烟雾监测单元采用烟雾传感器。
[0010]进一步地，所述温度监测单元采用温度传感器。
[0011]进一步地，所述温度传感器型号为DS18B20。
[0012]进一步地，所述AD转换器采用的型号是ADC0804。
[0013]进一步地，所述发声装置采用蜂鸣器。
[0014]进一步地，所述辅助设备电路外接辅助设备。
[0015]更进一步地，所述电源模块采用稳压芯片LM7805。
[0016]本实用新型工作流程:烟雾监测单元将采集到的烟雾信号通过AD转换器转换为单片机可以处理的数字信号，温度监测单元通过单总线接口方式采集温度信号，烟雾信号和温度信号经接口电路将信息输送至主控制器单元的单片机，单片机进行逻辑处理后将输出信号经功率放大模块传递至发声装置，同时单片机将另一路报警信号通过辅助设备电路传递给其它设备，电源模块给整个装置提供电能。
[0017]本实用新型的有益效果是:
[0018]1、本实用新型采用单片机作为微处理器，具有功耗小、性能稳定、反应速度快等优点，可以处理复杂的现场环境。
[0019]2、本实用新型具有容错功能，忽略因突发情况造成装置误动作的情况，减少了误报警的几率。
[0020]3、本实用新型功能强大，提高了消防系统的可靠性和及时性。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型实施例的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例单片机的电路原理图；
[0023]图3为本实用新型实施例AD转换器的电路原理图；
[0024]图4为本实用新型实施例温度传感器的电路原理图；
[0025]图5为本实用新型实施例蜂鸣器的电路原理图；
[0026]图6为本实用新型实施例电源模块的电路原理图；
[0027]图7为本实用新型实施例温度传感器与单片机之间接口电路的电路原理图；
[0028]图8为本实用新型实施例AD转换器与单片机之间接口电路的电路原理图；
[0029]其中:1.烟雾传感器，2.温度传感器，3.AD转换芯片，4.接口电路，5.单片机，6.电源模块，7.功率放大模块，8.蜂鸣器，9.辅助设备电路。
【具体实施方式】
[0030]通过以下详细说明结合附图可以进一步理解本实用新型的特点和优点。所提供的实施例仅是对本实用新型方法的说明，而不以任何方式限制本实用新型揭示的其余内容。
[0031]实施例1、一种基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，包括主控制器单元，所述主控制器单元分别连接有接口电路、功率放大模块、电源模块和辅助设备电路，所述接口电路依次连接AD转换器、烟雾监测单元，还连接有温度监测单元，所述功率放大模块连接有发声
目.ο
[0032]如图1所示，一种基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，包括烟雾传感器I与温度传感器2，将模拟信号转换为数字信号的AD转换器3，接口电路4，单片机5，给整个装置供电的电源6，功率放大模块7，发声装置蜂鸣器8，将报警信号传递给其它辅助设备的电路9。
[0033]烟雾传感器I采集室内的烟雾信号，AD转换器3将烟雾信号转化为单片机5可以处理的数字信号，温度传感器2通过单总线接口方式采集温度信号，烟雾信号和温度信号通过接口电路4与单片机5进行数据交换，单片机5读取烟雾和温度信号后，通过内置程序进行逻辑判断，根据判断结果选择蜂鸣器8的发声频率，通过功率放大模块7提高音量大小，单片机5将报警信息传递给其它辅助设备电路9的输出接口，控制照明装置、点亮疏散标志、进行事故广播及通讯、引导人员撤离、安抚人员情绪、保证不中断给水，保证人员有序疏散，确保人员的人身安全，降低因火灾引发的二次事故。
[0034]如图2所示，本实施例的单片机5采用的是AT89C51单片机，其引脚P0.0至P0.7接电阻为1kQ的上拉电阻；引脚Pl.0至Pl.7与接口电路4引脚DBl至DB8连接；引脚XTALl和XTAL2经过电容Cl和C2与晶振Pl连接；引脚EA/VPP与引脚VDD接+5V电源；引脚RST与复位电路输出连接；引脚VSS接地；引脚P2.0与接口电路4引脚4连接；引脚P2.6与功率放大模块7连接；引脚P2.7与辅助设备电路9相连，将信号传递给其它设置。
[0035]如图3所示，本实施例的AD转换芯片3采用的型号是ADC0804，其引脚VIN(+ )，经电阻R3与烟雾传感器I输出信号ANALOG连接；引脚11至18与接口电路4的DBl至DB8连接；引脚19与引脚4通过电阻R4连接；引脚CLK与引脚VIN(-)通过电容C3连接；引脚VCC接+5V电源；引脚CS、VIN(_)、AGND和DGND接地。
[0036]如图4所示，本实施例的温度传感器2采用的型号是DS18B20，其引脚OUT与接口电路4的引脚4连接；引脚VCC接+5V电源；引脚GND接地；引脚OUT与单片机5的P2.0引脚相连。
[0037]如图5所示，本实施例的发声装置采用蜂鸣器8，功率放大模块7的输出通过电阻R18和三极管Ql与蜂鸣器8的输入引脚连接，蜂鸣器8的引脚VCC接+5V电源。
[0038]如图6所示，本实施例的电源模块6，电能由引脚POWER输入，经二极管Dl，与稳压芯片LM7805的引脚I连接，LM7805引脚3输出稳定+5V电压;LM7805引脚3与USB_IN，P0W_IN之间为一个刀型开关，开关闭合，引脚3与P0W_IN接通，由外接电源或蓄电池给整个电路供电;开关断开，USB_IN与P0W_IN闭合，由USB接口给整个电路供电；发光二极管LED16和电阻R15与电容C14并联。
[0039]本实施例的工作过程如下所述:
[0040]首先，启动基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，在接通电源后，装置在初始化程序的作用下，将装置初始化，执行设定阈值，实时读取数据等任务。AD转换器实时的将烟雾传感器信号转化为数字信号，单片机按照固定的指令周期从接口电路读取AD转换后的信号，通过单总线接口方式采集温度传感器的温度信号，与程序中的设定阈值进行比较。若烟雾浓度或温度超过设定阈值一段时间后恢复正常，则认为是外部环境的突变或传感器数据读取出错，并无事故发生，对此种情况不作处理。若烟雾浓度或温度超过设定阈值一段时间后仍然存在，则认为发生紧急情况，需要发出报警信号，分以下三种情况:(I)烟雾浓度超过设定阈值而温度未超过阈值，则判定为烟浓度超标，单片机控制蜂鸣器发出报警信号，声音频率为500取。(2)若温度超过设定阈值而烟雾浓度未超过阈值，则判定为温度超标，单片机控制蜂鸣器发出报警信号，声音频率为1000取。(3)若烟雾浓度和温度同时超过设定阈值，则判定为火灾发生，单片机控制蜂鸣器发出报警信号，声音频率为2000Hz，并发送信号给其它设备。紧急情况由相关人员处理完毕后，恢复正常状态，继续运行程序，回到初始化状态。
[0041]本实施例的装置具有容错功能，忽略因突发情况造成装置误动作的情况，减少了误报警的几率;其性能稳定、反应速度快，可以处理复杂的现场环境。
【主权项】
1.一种基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，其特征在于:包括主控制器单元，所述主控制器单元分别连接有接口电路、功率放大模块、电源模块和辅助设备电路，所述接口电路依次连接AD转换器、烟雾监测单元，还连接有温度监测单元，所述功率放大模块连接有发声目.ο2.根据权利要求1所述的基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，其特征在于:所述主控制器单元采用单片机。3.根据权利要求2所述的基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，其特征在于:所述单片机型号为AT89C51。4.根据权利要求1所述的基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，其特征在于:所述烟雾监测单元采用烟雾传感器。5.根据权利要求1所述的基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，其特征在于:所述温度监测单元采用温度传感器。6.根据权利要求5所述的基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，其特征在于:所述温度传感器型号为DS18B20。7.根据权利要求1所述的基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，其特征在于: 所述AD转换器采用的型号是ADC0804。8.根据权利要求1所述的基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，其特征在于:所述发声装置采用蜂鸣器。9.根据权利要求1所述的基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，其特征在于:所述辅助设备电路外接辅助设备。10.根据权利要求1所述的基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，其特征在于:所述电源模块采用稳压芯片LM7805。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于单片机的智能楼宇火灾报警装置，包括主控制器单元，所述主控制器单元分别连接有接口电路、功率放大模块、电源模块和辅助设备电路，所述接口电路依次连接AD转换器、烟雾监测单元，还连接有温度监测单元，所述功率放大模块连接有发声装置。该装置具有容错功能，忽略因突发情况造成装置误动作的情况，减少了误报警的几率；其性能稳定、反应速度快，适用于现代楼宇智能火灾报警系统。
【IPC分类】G08B17/10, G08B17/06
【公开号】CN205193992
【申请号】CN201521013297
【发明人】王小飞, 仉梦林, 汪祥, 胡美玉
【申请人】武汉大学
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月9日