1、 1 本科毕业设计 (论文 )文献综述 电子信息 工程 烟雾报警器设计 摘要 ： 随着计算和检测设备的不断发展，烟雾报警系统经历了一个从简单到复杂的一个过程，如今的 烟雾 报警技术有 了 很大的 进步。当下，随着 现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高，这些烟雾报警器也 越来越频繁的出现在我们生活周围， 人们为了早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而在建筑物中或其它场所设置烟雾报警器设施，这是人们同火灾作斗争的有力工具 关键词： 烟雾报警器；传感器；单片机 一、 背景意义 随着计算和检测设备的不断发展，烟 雾报警系统经历了一个从简单到复杂的一个过程，如今的 烟
2、雾 报警技术有 了 很大的 进步。当下，随着 现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高，这些烟雾报警器也 越来越频繁的出现在我们生活周围， 人们为了早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而在建筑物中或其它场所设置烟雾报警器设施，这是人们同火灾作斗争的有力工具。 在超市，办公大楼，酒店，大型仓库等其他各个领域，我们都能看到它们的身影。 随着我国对消防安全要求的进一步提高，应用领域将逐渐扩展，对烟雾报警器的市场需要量将会逐年加大，随着这类产品批量的 增加，新工艺的采用，将使成本大大下降，产品将会以一个合理的价位走进千千万万个家庭，为正在兴起的家庭安防潮流注入新的活力
3、1-3。 现在生活中使用最普遍的 当属光电式烟雾报警器和电离式烟雾报警器 。但烟雾报警器的设计方案却有成千上万种，不过不它们的组成也基本大同小异： 一台用于检测烟雾的传感器和一个电子扬声器，当危险发生时，它们会第一时间提醒人们。下面我会简单介绍几种基于单片机的烟雾报警器的设计方案 4。 二、 发展前景 探测器朝新探测技术的发展进一步拓展了火灾探测的应有领域，为一些传统探测器无法胜任的环 境提供了有效的手段。相关技术的发展，如傅里叶近红外光谱技术弱信号处理技术、2 低功耗 MCU 技术进一步促进了传统探测技术的不断改进，也使传统的探测器在技术和性能上有了明显的提高 5。 近几年，单片机在人们的生
4、活、生产中的出色表现和广泛应有。为了适应市场的需求，也开始有各种类型的单片机被开发出来。单片机凭借其高性能，低成本的特点在各类的电子产品中都有不错的表现，与此同时，它也同样适用于烟雾报警技术领域，使各类的烟雾报警装置的功能更加人性化，同时还大大的提高了其可靠性实时性。 三、 方案 1 这种基于 MSP430 单片机的烟雾报警器与其他同类产品最大的优点是解决了连接失效或电池损坏，缺少电池欠压检测时存在的误报，是一款可靠性实时性都比较强的家用烟雾报警器。该报警器的系统主要由主控芯片，烟雾检测模块，报警模块和电源模块组成。主控芯片采用 16 位超低功耗单片机 MSP430F2012，每隔 8s 进行
5、一次烟雾检测，通过 F2012 芯片 I/O口输出 32768HZ 信号驱动红外发射部分发出红外线，同时使用 10 位 ADC 对经过放大的红外信号进行连续 4 次的数据采集转换，取平均值作为检测结果。同时将检测到的结果与预测报警门限值进行比较，从而发 送预警信息。同时还利用 430 内部低频时钟 VLO 准确定时，高频时钟 DCO 高速工作，在降低系统成本的同时提高了系统的可靠性 6。 四、 方案 2 这种基于 Atmega16 单片机的烟雾报警器的特点主要是 能产生本地和远程自动报警信号 。 该报警器 主要由 温度传感器，烟雾传感器 ， 信号处理模块，单片机模块和报警模块 。非电气量是通过
6、传感器将现场温度，烟雾和其他电气信号转换成电子信号，以及信号处理信号转换 的方式把 模拟量 转化成 数字量 。最后再由单片机系统对采样数据进行处理和比较。之后主机会讲火灾情况以手机短信的形式发送到主人的手中，主人可通过手机进行远程控制对3 家里进行断电处理 7-8。 五、 方案 3 最后介绍的这种烟雾报警器也是我自己将要进行制作的一类烟雾报警器。该报警器通过 QM-N5 半导体气敏元件作为传感器实现气电转换，之后利用 555 时基电路和其他元件来做成触发电路和报警音响电路。再利用稳压器对气敏元件加热丝进行稳压，从而使报警器能在工作电压范围内。由 555 时基电路组成的自激多谐振荡器利用复位端进
7、行触发。当 QM-N5接触到烟雾时，阻值降低使 555 时基电路复位端电压上升，当电压达到 555 时基电路电源电压 Ucc 的 1/3 时，输出端输出高电平，扬声器发出警报器 9-10。 六、 总结 4 方案三的最大特点是没有采用单片机进行自动控制，性能上会比较单一，但整体的思路简单，稳定性好，成本低，有一定基础知识的都能自行制作，因此还是具有较高的性价比的。由于该烟雾报警器的高性价比和低廉的价格在适应市场上也会有其应有的广阔前景 文献参考 1 张海宇 .神奇的烟雾报警器 J.百科知识 ,2006,(13). 2 李敏 .美国家庭如何防火 J.云南消防 ,2003,(07) . 3 李春红
8、.国外家庭住宅防火拾零 J.山东消防 ,2003,(06) . 4 房德君 ,郝兴学 .高灵敏度烟雾报警装置的研究 J.山东工程学院学报 ,2001,(03). 5 叶启明 .实用的火灾烟雾报警器 J.家庭电子 ,2004,(02). 6 从余 .烟雾报警器的制作 J.实用影音技术 ,1996,(04). 7 SuGuoFeng.New Model For Photoacoustic Fire Detection SystemJ.FireSafety Science,2004,(04). 8 James R.Fire Test Comparisons of Smoke Detector Response TimesJ.Fire Technology,2004,(11). 9 叶启明 .实用的火灾烟雾报警器 J.家庭电子 ,2004,(02). 10 赵勇，胡涛，传感器与检测技术，机械工业出本社 2010-09-01
