于频谐波对电路的干扰。的复位电路如图所示。图晶振和复位电路原理图数据采集电路本设计中的使用的是通用位芯片，烟雾温度传感器的输出端经过放大电路后分别接到的和。的通道选择地址由的经地址锁存器输出提供。芯片的几个重要管脚功能如下地址锁存允许输入线，高电平有效。当线为高电平时，地址锁存与译码器将三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。，和为地址输入线，用于选通上的路模拟量输入当时，与写信号共同选通。转换启动信号，当上跳沿时，所有内部寄存器清零下跳沿时，开始进行转换在转换期间，应保持低电平。转换结束信号。当为高电平时，表明转换结束否则，表明正在进行转换。为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。，输出转换得到的数据，输出数据线呈高阻状态。由于本设计中数模转换芯片使用的是，其工作的时钟信号为，因其内部没有时钟电路，时钟信号由外部的端口提供。系统与接口电路如图所示。图与接口仿真电路图与接口电路原理图当的端口不访问外部存储器时，的端以时钟振荡频率的输出固定的正脉冲信号，故晶振设定，再经过二分频电路，单片机即可向输出的时钟信号。二分频电路由触发器实现，端接地，接非，端作为输出端，接的端。触发器的特性方程为由于当时，触发器有效时，触发器保持原来状态。故触发器能实现对端口的信号二分频。由于本火灾报警系统只采集温度烟雾信号，经过调理的温度烟雾信号分别进入的和端口，其余输入引脚接地，个数字量输出引脚接的口。单片机的口接受传输来位数字量，向输出的位地址经地址锁存器锁存，选择低位地址作为的通道选通地址。通道选通如表。表通道选通通入通道本设计使用作为地址锁存器，当三态允许控制端为低电平时，输出端为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当为高电平时，呈高阻态，既不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。图中三态允许控制端接地，表示三态门直打开。锁存允许端为高电平时，输出端状态与输入端状态相同当由变为时，数据输入锁存器中。端接至单片机的地址锁存允许端。当时，与写信号共同选通。图中信号与信号连在起，在信号的前沿写入地址信号，在其后沿启动转换。当端口变为高电平，将输出端的低位地址存入的地址锁存器中，此地址经译码选通路模拟输入之到比较器。上升沿将内的寄存器清零，下降沿启动转换，之后端变成低电平，指示转换正在进行。例如，输出地址可选通通道，实现对温度传感器输出的模拟量进行转换输出地址可选通通道，实现对烟雾传感器输出的模拟量进行转换。的转换结束状态信号接到的引脚，当转换完成后，变为高电平，表示转换结束，结果数据已存入锁存器,并产生产生中断。当知道转换完成后，与读信号共同控制下的端口电平变为高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到单片机上。信号处理电路图信号处理电路由于传感器输出的模拟信号比较微弱，且含有干扰信号，所以系统需要将信号进行放大过滤。对于传感器输出的模拟信号，般要用运算放大器对其进行调理或放大，以满足转换器对输入模拟量幅值及极性的要求。在本报警器电路中，同样要对两类传感器的输出信号进行放大调理。电路图如上图所示，运算放大器接成电压放大电路。从传感器采集过来的微弱电压信号，经过电压放大器的放大，得到较强的模拟电压信号。采样时，把相应的模拟电压信号从端送进进行放大处理后，从端输出送入转换电路。报警电路语音报警电路图语音报警电路转换器输出的数字信号传输给口，读取口的内容跟设定的值进行判定，如果大于设定值，输出低电平，控制语音芯片的发出火灾语音报警如果小于于设定值，输出高电平，说明正常，没有火灾发生。光报警电路图光报警电路转换器输出的数字信号传输给口，读取口的内容跟设定的值进行判定，如果大于设定值，输出高电平，输出低电平，控制红色发光二级管的发光，实现光报警功能如果小于设定值，输出高电平，输出低电平，控制绿色发光二级管的发光，说明正常，没，温度传感器使用的灵敏度是。在本设计中报警温度设为，烟雾报警浓度设为英尺参照市面销售的火灾报警器温度烟雾的报警临界值。经过换算可得出温度烟雾传感器输出火灾报警临界电压值为烟临，温临火灾判断与报警系统对温度和烟雾进行了两次数据采集与判断，每次信号采集后根据得到的数据与设定的阈值比较，当温度，温度异常，置寄存器变量为，否则为当烟雾浓度，烟雾浓度异常，置寄存器变量为，否则为。综合两次温度烟雾信号的采集，根据温度和烟雾的寄存器变量和的状态，判断现场情况个寄存器变量均为，表示情况正常个中仅有个为，表示情况异常个均为，表示有火灾发生。系统对现场进行报警判断后，间隔后通过系统的延时程序实现，再次采集现场的温度烟雾信号进行判断，即每次语音报警持续，直到系统做出下次判断结果。当系统状态为时，表示正常，的口变成低电平，绿灯亮当系统状态为或时，表示异常，口变为低电平，口变为低电平，黄灯亮，蜂鸣器报警当系统状态为时，表示发生火灾，口变为低电平，口变为低电平，红灯亮，蜂鸣器报警。结论火灾报警器可保障生产与生活的安全，避免火灾和爆炸事故以及煤气中毒的发生，它是防火防爆和安全生产所必备的仪器，具有广阔的市场空间与发展前景。本论文是在对烟雾温度传感器和报警技术进行深入研究的基础上，全面比较国内外同类产品的技术特点，合理地确定系统的设计方案，并对仪器的整体设计和各个组成部分进行了详细的分析和设计。本次毕业设计经过努力，整个系统实现了预期的目标。本系统通过设计个以单片机为核心的火灾报警器可以实现语音报警温度浓度显示报警限设置延时报警等功能。是种结构简单性能稳定使用方便价格低廉智能化的火灾报警器，具有定的实用价值。本报警器电路结构简单可维护性好。由于实现了对普通环境中烟雾浓度和温度的实时监控，因此具有非常普遍的意义，能广泛应用于居民家庭企事业单位等多方面的安全防范。但是也存在不少的不足。由于电源的波动，传感器的电气特性等问题，使得转换结果有时波动很大，这样就可能出现误报警。由于时间的关系，系统中本应具有的串行通信的功能没有实现，而只是实现了烟雾浓度温度显示。由上述钢厂中炉体表面散热量确定出模型中热源总的散热量大约为，热源表面的平均温度为。图模型的建立图网格的划分数值模拟的计算和变化过程通过对模型的研究和计算，得出以下效果图，我们可以通过效果图的变化来观察车间内部的速度场温度场的变化。图初始状态和稳定状态外墙的速度矢量图分布情况图初始状态和稳定状态厂房内部温度场对比图图初始状态和稳定状态厂房内部速度场对比图通过图图和图的效果图对比，我们可以清楚的看出模拟计算过程中厂房内部温度流场和速度流场的变化过程。为了方便研究我们将秒时的速度场和温度场设定为初始状态，因为在开始对所研究对象进行模拟时，整个模拟过程开始进行，在起初较短的时间，没有形成规律的自然通风效果图，当整个系统超过秒时，模拟所给出的效果图像基本不再有变化，我们将此状态称为稳定状态。在此期间，同等工况下研究对象所产生的效果图都各不相同，为了更好的说明车间自然通风的实际情况，后面所涉及的效果图和结论均是在稳定状态下得到的。为了更清晰的看到场内速度和温度流线的变化关系，我们将两种状态下沿着轴的截面图进行比较，如图图所示。图初始状态到稳定状态厂房内部截面温度变化图图初始状态到稳定状态厂房内部截面速度变化图由图图可以看出清晰的看出在稳定状态后，气流由入口进入经过厂房内部最后由天窗排除，在厂房上端的两侧有气流的回流循环，这符合了自然通风的热压与风压的理论，说明软件所做出的模拟是符合实际情况的。第五章数值模拟结果与对比分析通过对自然通风理论的学习，得出影响厂房自然通风的因素有很多，故本文利用控制变量法，对三种典型因素进行比较分析，研究各种工况对厂房自然通风的影响。进风口高度对厂房自然通风的影响工况说明在厂房尺寸排风口高度及热源布置不变的情况下，研究进风口距离地面高度改变时，厂房内部场温度场及特征参数的变化。数值模拟参数设定风速，温度，天窗面积进风口高度，分析图进风口高度速度效果图图进风口高度速度效果图通过对速度效果图和图的比较可以看出，进风口高度的提升使厂房内部的空气流动速度增大。在图中工厂下方作业区的空气流速增加，说明增加进风口高度对厂房速度场的影响很大。图进风口高度温度效果图图进风口高度温度效果图通过对温度效果图和图的比较看出，不同高度下的温度图变化不明显，但是工通风效率也有明显的影响，但是没有改变进风高度显著，排风天窗面积的通风效率比排风天窗好。说明适当的天窗排风口面积可以增大排风量，从而有效的降低工作区域的温度。通过对入风口风速的研究得出进风速度的改变能够显著的改变厂房自然通风的效率，保证定的通风量对车间散热有着积极意义。影响厂房自然通风效果的主要因素还有很多，如天窗的开口角度热源的高度与密集程度，进风口面积等等，由于实验条件的限制不能全部进行模拟，如果今后有机会，本文得出的结论还需要实践的检验。鉴于本文对厂房的建设有着实际的使用价值和理论依据，对本文所遇到的问题和结论做出总结分享，希望能对钢铁厂房的建设有帮助意义。本文所得到的结论也是在定的条件下得到的，比如不于频谐波对电路的干扰。的复位电路如图所示。图晶振和复位电路原理图数据采集电路本设计中的使用的是通用位芯片，烟雾温度传感器的输出端经过放大电路后分别接到的和。的通道选择地址由的经地址锁存器输出提供。芯片的几个重要管脚功能如下地址锁存允许输入线，高电平有效。当线为高电平时，地址锁存与译码器将三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。，和为地址输入线，用于选通上的路模拟量输入当时，与写信号共同选通。转换启动信号，当上跳沿时，所有内部寄存器清零下跳沿时，开始进行转换在转换期间，应保持低电平。转换结束信号。当为高电平时，表明转换结束否则，表明正在进行转换。为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。，输出转换得到的数据，输出数据线呈高阻状态。由于本设计中数模转换芯片使用的是，其工作的时钟信号为，因其内部没有时钟电路，时钟信号由外部的端口提供。系统与接口电路如图所示。图与接口仿真电路图与接口电路原理图当的端口不访问外部存储器时，的端以时钟振荡频率的输出固定的正脉冲信号，故晶振设定，再经过二分频电路，单片机即可向输出的时钟信号。二分频电路由触发器实现，端接地，接非，端作为输出端，接的端。触发器的特性方程为由于当时，触发器有效时，触发器保持原来状态。故触发器能实现对端口的信号二分频。由于本火灾报警系统只采集温度烟雾信号，经过调理的温度烟雾信号分别进入的和端口，其余输入引脚接地，个数字量输出引脚接的口。单片机的口接受传输来位数字量，向输出的位地址经地址锁存器锁存，选择低位地址作为的通道选通地址。通道选通如表。表通道选通通入通道本设计使用作为地址锁存器，当三态允许控制端为低电平时，输出端为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当为高电平时，呈高阻态，既不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。图中三态允许控制端接地，表示三态门直打开。锁存允许端为高电平时，输出端状态与输入端状态相同当由变为时，数据输入锁存器中。端接至单片机的地址锁存允许端。当时，与写信号共同选通。图中信号与信号连在起，在信号的前沿写入地址信号，在其后沿启动转换。当端口变为高电平，将输出端的低位地址存入的地址锁存器中，此地址经译码选通路模拟输入之到比较器。上升沿将内的寄存器清零，下降沿启动转换，之后端变成低电平，指示转换正在进行。例如，输出地址可选通通道，实现对温度传感器输出的模拟量进行转换输出地址可选通通道，实现对烟雾传感器输出的模拟量进行转换。的转换结束状态信号接到的引脚，当转换完成后，变为高电平，表示转换结束，结果数据已存入锁存器,并产生产生中断。当知道转换完成后，与读信号共同控制下的端口电平变为高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到单片机上。信号处理电路图信号处理电路由于传感器输出的模拟信号比较微弱，且含有干扰信号，所以系统需要将信号进行放大过滤。对于传感器输出的模拟信号，般要用运算放大器对其进行调理或放大，以满足