一種基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種火災(zāi)報(bào)警裝置，尤其涉及一種基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)
I=II~~1.ο
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著我國(guó)智能建筑(IntelligentBuilding)業(yè)的快速發(fā)展，建筑的高度和數(shù)量也與日倶增，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)(Building Automat1n System)的消防系統(tǒng)也提出了嚴(yán)格的要求，進(jìn)一步提高消防系統(tǒng)的可靠性、及時(shí)性成為目前迫切需要解決的問(wèn)題。消防系統(tǒng)主要分為感應(yīng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中感應(yīng)機(jī)構(gòu)由傳感器、手動(dòng)報(bào)警器、自動(dòng)報(bào)警器、滅火器按鈕等組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由以下幾個(gè)部分組成:滅火系統(tǒng)、廣播通知系統(tǒng)、災(zāi)害撤離照明系統(tǒng)、緊急通道、煙霧清除系統(tǒng)和各種聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)等。隨著我國(guó)建筑業(yè)的高速發(fā)展，嚴(yán)格要求建筑物具備火災(zāi)報(bào)警功能及自動(dòng)消防功能，當(dāng)前大多數(shù)國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品還是基于晶體管和小規(guī)模集成電路，將單片機(jī)用于消防系統(tǒng)研究目前只有少數(shù)單位在研究。
[0003]單片機(jī)具有功能強(qiáng)大、功耗小、性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)，正在以很快的發(fā)展速度取代傳統(tǒng)的由電子元件組成的系統(tǒng)，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。建筑物內(nèi)部系統(tǒng)復(fù)雜，且部分重要部門(mén)如計(jì)算機(jī)房，檔案室等滅火條件苛刻，用水做介質(zhì)滅火會(huì)產(chǎn)生難以預(yù)計(jì)的后果，因此研究一種功能全面、容易推廣的火災(zāi)探測(cè)報(bào)警裝置，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在樓宇火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)不能適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，誤報(bào)警幾率高以及報(bào)警不及時(shí)等缺陷，提出一種可靠有效，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，包括主控制器單元，所述主控制器單元分別連接有接口電路、功率放大模塊、電源模塊和輔助設(shè)備電路，所述接口電路依次連接AD轉(zhuǎn)換器、煙霧監(jiān)測(cè)單元，還連接有溫度監(jiān)測(cè)單元，所述功率放大模塊連接有發(fā)聲裝置。
[0007]進(jìn)一步地，所述主控制器單元采用單片機(jī)。
[0008]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)型號(hào)為AT89C51。
[0009]進(jìn)一步地，所述煙霧監(jiān)測(cè)單元采用煙霧傳感器。
[0010]進(jìn)一步地，所述溫度監(jiān)測(cè)單元采用溫度傳感器。
[0011]進(jìn)一步地，所述溫度傳感器型號(hào)為DS18B20。
[0012]進(jìn)一步地，所述AD轉(zhuǎn)換器采用的型號(hào)是ADC0804。
[0013]進(jìn)一步地，所述發(fā)聲裝置采用蜂鳴器。
[0014]進(jìn)一步地，所述輔助設(shè)備電路外接輔助設(shè)備。
[0015]更進(jìn)一步地，所述電源模塊采用穩(wěn)壓芯片LM7805。
[0016]本實(shí)用新型工作流程:煙霧監(jiān)測(cè)單元將采集到的煙霧信號(hào)通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可以處理的數(shù)字信號(hào)，溫度監(jiān)測(cè)單元通過(guò)單總線接口方式采集溫度信號(hào)，煙霧信號(hào)和溫度信號(hào)經(jīng)接口電路將信息輸送至主控制器單元的單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行邏輯處理后將輸出信號(hào)經(jīng)功率放大模塊傳遞至發(fā)聲裝置，同時(shí)單片機(jī)將另一路報(bào)警信號(hào)通過(guò)輔助設(shè)備電路傳遞給其它設(shè)備，電源模塊給整個(gè)裝置提供電能。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]1、本實(shí)用新型采用單片機(jī)作為微處理器，具有功耗小、性能穩(wěn)定、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，可以處理復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
[0019]2、本實(shí)用新型具有容錯(cuò)功能，忽略因突發(fā)情況造成裝置誤動(dòng)作的情況，減少了誤報(bào)警的幾率。
[0020]3、本實(shí)用新型功能強(qiáng)大，提高了消防系統(tǒng)的可靠性和及時(shí)性。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例單片機(jī)的電路原理圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例AD轉(zhuǎn)換器的電路原理圖；
[0024]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例溫度傳感器的電路原理圖；
[0025]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例蜂鳴器的電路原理圖；
[0026]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例電源模塊的電路原理圖；
[0027]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例溫度傳感器與單片機(jī)之間接口電路的電路原理圖；
[0028]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例AD轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)之間接口電路的電路原理圖；
[0029]其中:1.煙霧傳感器，2.溫度傳感器，3.AD轉(zhuǎn)換芯片，4.接口電路，5.單片機(jī)，6.電源模塊，7.功率放大模塊，8.蜂鳴器，9.輔助設(shè)備電路。
【具體實(shí)施方式】
[0030]通過(guò)以下詳細(xì)說(shuō)明結(jié)合附圖可以進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。所提供的實(shí)施例僅是對(duì)本實(shí)用新型方法的說(shuō)明，而不以任何方式限制本實(shí)用新型揭示的其余內(nèi)容。
[0031]實(shí)施例1、一種基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，包括主控制器單元，所述主控制器單元分別連接有接口電路、功率放大模塊、電源模塊和輔助設(shè)備電路，所述接口電路依次連接AD轉(zhuǎn)換器、煙霧監(jiān)測(cè)單元，還連接有溫度監(jiān)測(cè)單元，所述功率放大模塊連接有發(fā)聲
目.ο
[0032]如圖1所示，一種基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，包括煙霧傳感器I與溫度傳感器2，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換器3，接口電路4，單片機(jī)5，給整個(gè)裝置供電的電源6，功率放大模塊7，發(fā)聲裝置蜂鳴器8，將報(bào)警信號(hào)傳遞給其它輔助設(shè)備的電路9。
[0033]煙霧傳感器I采集室內(nèi)的煙霧信號(hào)，AD轉(zhuǎn)換器3將煙霧信號(hào)轉(zhuǎn)化為單片機(jī)5可以處理的數(shù)字信號(hào)，溫度傳感器2通過(guò)單總線接口方式采集溫度信號(hào)，煙霧信號(hào)和溫度信號(hào)通過(guò)接口電路4與單片機(jī)5進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，單片機(jī)5讀取煙霧和溫度信號(hào)后，通過(guò)內(nèi)置程序進(jìn)行邏輯判斷，根據(jù)判斷結(jié)果選擇蜂鳴器8的發(fā)聲頻率，通過(guò)功率放大模塊7提高音量大小，單片機(jī)5將報(bào)警信息傳遞給其它輔助設(shè)備電路9的輸出接口，控制照明裝置、點(diǎn)亮疏散標(biāo)志、進(jìn)行事故廣播及通訊、引導(dǎo)人員撤離、安撫人員情緒、保證不中斷給水，保證人員有序疏散，確保人員的人身安全，降低因火災(zāi)引發(fā)的二次事故。
[0034]如圖2所示，本實(shí)施例的單片機(jī)5采用的是AT89C51單片機(jī)，其引腳P0.0至P0.7接電阻為1kQ的上拉電阻；引腳Pl.0至Pl.7與接口電路4引腳DBl至DB8連接；引腳XTALl和XTAL2經(jīng)過(guò)電容Cl和C2與晶振Pl連接；引腳EA/VPP與引腳VDD接+5V電源；引腳RST與復(fù)位電路輸出連接；引腳VSS接地；引腳P2.0與接口電路4引腳4連接；引腳P2.6與功率放大模塊7連接；引腳P2.7與輔助設(shè)備電路9相連，將信號(hào)傳遞給其它設(shè)置。
[0035]如圖3所示，本實(shí)施例的AD轉(zhuǎn)換芯片3采用的型號(hào)是ADC0804，其引腳VIN(+ )，經(jīng)電阻R3與煙霧傳感器I輸出信號(hào)ANALOG連接；引腳11至18與接口電路4的DBl至DB8連接；引腳19與引腳4通過(guò)電阻R4連接；引腳CLK與引腳VIN(-)通過(guò)電容C3連接；引腳VCC接+5V電源；引腳CS、VIN(_)、AGND和DGND接地。
[0036]如圖4所示，本實(shí)施例的溫度傳感器2采用的型號(hào)是DS18B20，其引腳OUT與接口電路4的引腳4連接；引腳VCC接+5V電源；引腳GND接地；引腳OUT與單片機(jī)5的P2.0引腳相連。
[0037]如圖5所示，本實(shí)施例的發(fā)聲裝置采用蜂鳴器8，功率放大模塊7的輸出通過(guò)電阻R18和三極管Ql與蜂鳴器8的輸入引腳連接，蜂鳴器8的引腳VCC接+5V電源。
[0038]如圖6所示，本實(shí)施例的電源模塊6，電能由引腳POWER輸入，經(jīng)二極管Dl，與穩(wěn)壓芯片LM7805的引腳I連接，LM7805引腳3輸出穩(wěn)定+5V電壓;LM7805引腳3與USB_IN，P0W_IN之間為一個(gè)刀型開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)閉合，引腳3與P0W_IN接通，由外接電源或蓄電池給整個(gè)電路供電;開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，USB_IN與P0W_IN閉合，由USB接口給整個(gè)電路供電；發(fā)光二極管LED16和電阻R15與電容C14并聯(lián)。
[0039]本實(shí)施例的工作過(guò)程如下所述:
[0040]首先，啟動(dòng)基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，在接通電源后，裝置在初始化程序的作用下，將裝置初始化，執(zhí)行設(shè)定閾值，實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)等任務(wù)。AD轉(zhuǎn)換器實(shí)時(shí)的將煙霧傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)按照固定的指令周期從接口電路讀取AD轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，通過(guò)單總線接口方式采集溫度傳感器的溫度信號(hào)，與程序中的設(shè)定閾值進(jìn)行比較。若煙霧濃度或溫度超過(guò)設(shè)定閾值一段時(shí)間后恢復(fù)正常，則認(rèn)為是外部環(huán)境的突變或傳感器數(shù)據(jù)讀取出錯(cuò)，并無(wú)事故發(fā)生，對(duì)此種情況不作處理。若煙霧濃度或溫度超過(guò)設(shè)定閾值一段時(shí)間后仍然存在，則認(rèn)為發(fā)生緊急情況，需要發(fā)出報(bào)警信號(hào)，分以下三種情況:(I)煙霧濃度超過(guò)設(shè)定閾值而溫度未超過(guò)閾值，則判定為煙濃度超標(biāo)，單片機(jī)控制蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，聲音頻率為500取。(2)若溫度超過(guò)設(shè)定閾值而煙霧濃度未超過(guò)閾值，則判定為溫度超標(biāo)，單片機(jī)控制蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，聲音頻率為1000取。(3)若煙霧濃度和溫度同時(shí)超過(guò)設(shè)定閾值，則判定為火災(zāi)發(fā)生，單片機(jī)控制蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，聲音頻率為2000Hz，并發(fā)送信號(hào)給其它設(shè)備。緊急情況由相關(guān)人員處理完畢后，恢復(fù)正常狀態(tài)，繼續(xù)運(yùn)行程序，回到初始化狀態(tài)。
[0041]本實(shí)施例的裝置具有容錯(cuò)功能，忽略因突發(fā)情況造成裝置誤動(dòng)作的情況，減少了誤報(bào)警的幾率;其性能穩(wěn)定、反應(yīng)速度快，可以處理復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，其特征在于:包括主控制器單元，所述主控制器單元分別連接有接口電路、功率放大模塊、電源模塊和輔助設(shè)備電路，所述接口電路依次連接AD轉(zhuǎn)換器、煙霧監(jiān)測(cè)單元，還連接有溫度監(jiān)測(cè)單元，所述功率放大模塊連接有發(fā)聲目.ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，其特征在于:所述主控制器單元采用單片機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，其特征在于:所述單片機(jī)型號(hào)為AT89C51。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，其特征在于:所述煙霧監(jiān)測(cè)單元采用煙霧傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，其特征在于:所述溫度監(jiān)測(cè)單元采用溫度傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，其特征在于:所述溫度傳感器型號(hào)為DS18B20。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，其特征在于: 所述AD轉(zhuǎn)換器采用的型號(hào)是ADC0804。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，其特征在于:所述發(fā)聲裝置采用蜂鳴器。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，其特征在于:所述輔助設(shè)備電路外接輔助設(shè)備。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，其特征在于:所述電源模塊采用穩(wěn)壓芯片LM7805。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于單片機(jī)的智能樓宇火災(zāi)報(bào)警裝置，包括主控制器單元，所述主控制器單元分別連接有接口電路、功率放大模塊、電源模塊和輔助設(shè)備電路，所述接口電路依次連接AD轉(zhuǎn)換器、煙霧監(jiān)測(cè)單元，還連接有溫度監(jiān)測(cè)單元，所述功率放大模塊連接有發(fā)聲裝置。該裝置具有容錯(cuò)功能，忽略因突發(fā)情況造成裝置誤動(dòng)作的情況，減少了誤報(bào)警的幾率；其性能穩(wěn)定、反應(yīng)速度快，適用于現(xiàn)代樓宇智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。
【IPC分類】G08B17/10, G08B17/06
【公開(kāi)號(hào)】CN205193992
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521013297
【發(fā)明人】王小飛, 仉夢(mèng)林, 汪祥, 胡美玉
【申請(qǐng)人】武漢大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日