1、毕业论文开题报告 电子信息工程 烟雾报警器设计制作 一、课题研究意义及现状 火灾 “，是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各种灾害中，火灾是最经常 ,最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。火，给人类带来文明进步，光明和温暖。但是，失去控制的火，就会给人类造成巨大的灾难。对于火灾，在我国古代，人们就总结出 “防为上，救次之， 戒为下 “的经验。随着社会的不断发展，在社会财富日益增多的同时，导致发生火灾的危险性也在增多 , 火灾的危害性也越来越大。据统计 , 我国 70年代火灾年平均损失不到 2.5亿元， 80年代火灾年平均
2、损失不到 3.2亿元。进入 90年代，特别是 1993年以来，火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元，年均死亡 2000多人。实践证明，随着社会和经济的发展，消防工作的重要性就越来越突出。由此，火灾报警器在消防工作就的作用也尤为突出了。 我国的火灾自动报警控制系统经历了从无到有，从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。但目前国内厂家多偏重用于大型仓库，商场，高级写字楼，宾馆等场所大型火灾报警系统的研发，他们采用集中区域报警控制方式，其 系统复杂，成本较高。而在居民住宅区，机房，办公室等小型防火单位，需要设置一种单一或区域联网，廉价实用的火灾自动探测报警装置。因此，研制一种结构简单，价
3、格低廉的语音数字联网火灾报警器是非常必要的。 二、课题研究的主要内容和预期目标 内容 ： 本章主要阐述了传感器的选型和报警器的设计，传感器从种类，选定，工作原理，基本特性四个方面分别叙述。并且从结构，功能，技术指标三方面对报警器进行了详细地论述。 预期目标 ：通过气敏传感器驱动 555 振荡器的设计方法，然后使用 protel 99se 软件进行电路板设计，完成实物的制作后 ，通过一系列的实验来检测作品的性能指标。 三、 课题研究的方法及措施 1.气敏传感器驱动 555 振荡器 ： 如图 1所示为简易气体烟雾报警电路。当气敏元件 QM 接触到可燃性气体或烟雾时，其 A B 极间的电阻降低，从而
4、使该电阻与 W1的分压上升，相应 555脚电位上升，当脚的电位上升到 lV 以上时， 555起振，其振荡频率为 f=1.44 (R2+2Rw2)C4。相应 555的输出端脚的输出信号推动扬声器 Y发出报警声。 正常情况下，气敏元件的 A-B 极间的阻值较大，该电阻与 W1的分压减小，相应使 555脚处于低电平， 555停振， 扬声器 Y 不工作。 图 1.气体传感器驱动 555振荡报警式烟雾报警器 2.基于 MSP430 单片机的光电烟雾探测器设计 : 此设计方法用到的烟雾探测器是“主动”式探测器。采用特制的光学迷宫作为烟雾接收装置，内装有红外发射二极管（ IR diode）和红外接收二极管
5、(IR receiver) ，主控芯片 MSP430F2012 定期驱动红外发射部分发射红外线，红外接收二极管接收的电流信号经运算放大器放大后，送入主控芯片的 ADC 模块进行采样转换，当判断迷宫内出现烟雾后，主控芯 片驱动高声强压电蜂鸣器发出报警声音。在工作可靠性方面 ,当检测到烟雾和电池电压异常时， MCU 驱动高声强当检测到烟雾和电池电压异常时， MCU 驱动高声强压电蜂鸣器发出不同的报警信号。图 2.烟雾报警器电路框图 基于 MSP430 单片机的光电烟雾探测器的功能比较齐全，能实现火灾的联网监控，而气敏传感器驱动 555 振荡器是比较简易的，只能探测局部的气体烟雾，但是制作成本低，便
6、于安装。 熟悉 protel 99se 的开发环境 ,了解 protel 99se 的具体操作方法，为研究烟雾报警器做准备。用气敏传感器驱动 555 振荡器设计 法设计烟雾报警器器并制作实物，通过硬件检验作品的性能指标。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2010年 10月 20至 2011年 4月 1日。 第一阶段（ 2周）：分析任务，收集资料，系统总体方案设计。 第二阶段（ 2周）：完成开题报告、文献综述、外文翻译。 第三阶段（ 6周）：设计与写论文，硬件电路的设计与制作，撰写设计报告与论文。 第四阶段（ 2周）：设计作品完善，论文修改。 五、参考文献 1 陈连生 .可燃烟雾探测器及
7、其设置安装要领 J.油工程建设 ,1996,(1):23 25. 2 谢望 .烟雾传感 器技术的现状和发展趋势 J.仪器仪表永华 ,2006,(23):69 72. 3 张保卫 ,尚家峰 ,赵金水 .燃气报警器的分类与选择 J.山东消防 ,2003,(8):27 28. 4 钟云连 .火灾自动报警系统探测器的选择 J.价值工程 ,2010,(15).33 40. 5 李永生 ,杨莉铃 .半导体气敏元件的选择性研究 J.传感器技术 ,2003,(3):2 3. 6 宋小坚 . 可燃气体传感器研究进展 J.煤气与 热力 ,2010,(5). 7 王俊峰 ,孟令启等 .现代传感器应用技术 M.北京
8、:机械工业出版社 ,2006,8. 8 瞿少成 ,曲豪 ,张昆明 ,王永骥 .基于 MSP430 单片机的光电烟雾探测 器设计 J.微 计算机信息 ,2008,(35).86 105. 9 Yoon D h Yu J h Choi Gm. CO Gas Sensing Properties of Zn0-CuO CompositeJ. Sensors andActuators,1998,(46):15 23. 10 Wang Xi huai,Xiao Jian mei,Bao Minzhong.Multi-sensor Fire Detection Algorithm for ShipFire Alarm System Using Neural Fuzzy NetworkJ. Signal Processing Proceedings.2000,(3):1602 1605. 11 杨恢先 ,黄辉先 .单片机原理及应用 M.北京 :人民邮电出版社 ,2006,10. 12 曹乐南 ,霍大勇 .单片机与 PC 机串行通信的实现 J.中国科技信息 ,2006,(11):192 203.
