毕业论文：防火防盗报警系统的硬件设计

就智能医院中的火灾报警而言，目前出现的大型组合火灾报警系统或智能火灾报警系统，般是根据灾前检知的光热烟气味等个别异常或是否达到种阐值来做。

出判断的多阂值系统，多传感元件火灾探测器是智能型的装置，使用三种不同类型传感元件的探测器记录模拟量的火灾参数，并将这些模拟量转西南科技大学本科生毕业论文换成数字信号，然后，探测器利用数值算法判定是否存在火灾危险。

现在世界各国都在致力于研究和开发能早期预报火灾的火灾探测方法和设备，如利用神经网络所具有的自学习和自适应等特点，就可组成智能火灾探测系统，提高火灾探测系统的检出率，增进系统的可靠性。

可以预见，智能建筑将成为世纪建筑业的发展主流。

特别是在我国，随着人们生活水平的日益提高，各种建筑设施是否智能化，安防系统是否完备可靠将成为评价建筑设施的重要指标。

按智能技术开发的功能和作用的不同，智能医院中报警系统应用般体现在探测智能监控智能和抗干扰智能三个主要方面。

以火灾报警为例，探测智能是通过探测器中的微处理器进行的，它不但对火灾信号直接进行检测分析和信号处理，而且对环境的变化可及时做出响应，并利用软件中建立的算法进行综合比较，自动调整运行参数，做出恰当的智能判断监控智能则是由探测器中计算机自身的软件程序块来完成的，监控程序周期地运行，使系统始终保持良好的使用和维护状态。

将来的火灾探测报警系统的发展方向是智能寻址式也称模拟量系统，目前欧美己有些国家正在大力研究无线火灾探测报警系统，随着时间的推移，这种产品在我国也会发展成为主流。

本课题主要工作概述针对国内外的发展情况，可见建筑智能安全防范系统是我国未来智能建筑建设的重点发展方向。

本课题所设计的防火防盗报警系统实现功能包括能对建筑的火灾有害气体泄露等实行自动报警还能对盗窃实行自动报警住宅设置紧急呼叫系统用户端自动报警器对各传感器的信号进行检测和控制。

智能报警系统主要包含用户端电子防盗防火系统。

用户端的电子防盗防火系统又包括探测器自动报警器及输出等组成部分，并将模块化思想引入此系统，从而使整个系统的功能更完善灵活可调。

课题重点设计了前端探测器部分。

本课题内容属于硬件电路的设计与应用方面，确定硬件系统的整体设计方案，采用模块化设计，确定各个模块的器件，设计制作各模块的电路，搭建出整个硬件系统。

整机调试，给出调试结果。

另外，在满足各项性能指标的前提下，不仅要考虑到系统的易用性，还要努力降低成本，使其经济实用，在保证灵敏度的情况下，尽量降低误报率。

西南科技大学本科生毕业论文论文结构论文第章为绪论部分，介绍整个系统设计的背景及将要开展的工作第章为系统总体方案设计分析第章介绍防盗探测器的设计与实现第章为防火探测器的设计与实现第章介绍用户端报警器的设计与实现第章为探测器电路调试最后为文章结论。

西南科技大学本科生毕业论文第章系统总体设计方案系统总体构成本防盗防火报警系统是种电子安全报警系统，该系统的设计是将电子探测智能控制相结合，从而形成防盗防火报警系统。

系统总体构成包括防盗探测器防火探测器用户端自动报警器三个主要模块，如图所示。

防盗探测器模块由热释电红外探测器微波探测器组成，任时刻若只有个探测器输出高电平，另个为低电平都认为是干扰或是误报警信号，单片机都不予处理，只有当两者都输出高电平，系统才判定发生了盗情，触发相应的单片机中断处理程序。

图系统组成框图看门狗电路电源电路密码控制电路热释电红外探测器微波探测器温度探测器感烟探测器探测器报警开关紧急呼救开关防盗探测器防火探测器工作灯报警灯故障灯报警器蜂鸣器键盘显示模拟量及传感器信号开关量的输入指示灯控制输入输出西南科技大学本科生毕业论文防火探测器模块由温度探测器感烟探测器探测器组成，同样只有当烟雾探测器探测器输出高电平信号且温度探测器检测到的环境温度达到温度报警阈值时，系统才由单片机响应相应的中断服务程序。

用户端自动报警器由键盘输入电路密码显示电路电源电路声光报警电路及看门狗电路等组成。

键盘电路采用常用的矩阵键盘电路来实现密码的输入和修改以及紧急呼叫按钮密码显示电路采用串行静态显示来实现电源电路采用简单的桥式整流电路产生直流电源给系统供电声光报警电路由红黄绿三色发光二极管和蜂鸣器组成看门狗电路用芯片来设计。

报警系统的功能和工作过程防火防盗报警系统功能和特点系统采用模块化设计。

前端报警器能够快速准确地检测到现场的异常状态，旦有人入侵发生火灾时，相应的探测器立即向自动报警器发出报警信号。

接到警情事件后器电路设计中烟雾和气体探测电路都比较简单，都是基于气体传感器的特性来设计的，这两种传感器在正常环境中接入电路的电阻都很高，般都有几十千欧，当出现险情时，阻值下降到几千欧。

利用这特性，用滑动变阻器调节合适的分压，即可测得有效的信号。

及时报警，避免漏报误报。

气体探测电路中只要适当可调电阻，就能使电路有效工作。

同理调节烟雾探测电路中的可调电阻，使比较器在环境烟雾浓度达到报警阈值时，能正常翻转即可。

调试采用从小到大的原则。

先调试各个探测器模块，再调试整个电路。

在调试热释电红外探测电路时，通电后，当有人在传感器检测范围内活动时，探测电路没有输出高电平信号，而始终是保持低电平。

首先检测传感器的信号输出端，用电压表测得有的微弱信号，然后检查电路焊接是否出现，西南科技大学本科生毕业论文比照设计的电路图，发现少焊了的脚第二级运放输入端，把脚接运放输出脚。

然后调节可调电阻，使脚阈值电压大于再检测输出端，仍没有输出高电平信号，再测量的级运放输入端脚正向端脚负向端的电压都为，脚运放输出端输出电压为。

测的脚二级运放输出端电压为。

再检测输出端，仍没输出信号，最后检测发现的脚参考电压及复位端接地了，应该接高电平，修改后，测得的输出电压约为的电压。

微波电路的调试过程中，微波接受到的信号比较微弱，干扰较大，检测输出端信号很微弱，约为。

分析可能是由于天线直径太小，没有屏蔽罩，使用长的漆包线，外面再套上绝缘套管，作为天线发送接收微波信号。

改变天线外型后，检测到微波信号发射端的输出信号电压约有。

热释电红外探测输出信号和微波输出信号送至与非门，当两者不同时为高电平时，与非门输出高电平，无法启动单片机的外部中断，当两者都为高电平时，有时两者信号不能同时到达与非门，有定的延迟时间，这个问题可以通过软件延时来实现。

温度探测电路结构简单，硬件电路只要保证电路连接正确，电源供电正常，器件状态良好就能实现对温度。

这块调试主要是软件的调试烟雾探测电路和气体探测电路的原理基本相同，都是使用电阻型半导体式气敏传感器。

检查电路连接正常后，在模拟的烟雾环境中，调节电路中的可调电阻，当烟雾浓度比较大时，使比较器正向端的偏置电压大于比较的负向端电压，这样电路就能在发生火灾时，烟雾传感器就能正常工作。

模拟火灾环境中测试，当烟雾浓度较大时，测得的烟雾探测器输出电压约为。

传感器原理与烟雾传感器相同，可以采用相同的调试方式完成。

硬件电路调试完成后，将另位同学编写的语言电路控制程序，用下载器下载入单片机，进行整机调试。

串行显示电路无法正常显示，用万用表检查管脚，对应的码段都能显示，检查和的连接状况，发现第个的断接触不良，重新焊接后，接上电源重新运行，能正常显示。

西南科技大学本科生毕业论文图码段正常显示在调试键盘电路时，按键输入与显示不致，检查键盘接线无问题后，考虑检查键盘程序，在中程序编译能通过，但在单片机中却无法正常显示，最后检查是采用了共阴极方式的编码，而电路使用的是共阳极显示。

修改对应码段后，从键盘任意输入个数字或的英文字母，能够正常显示。

声光报警器部分和看门狗电路都简单，都是直接与单片机端口相连的，用高低电平检测蜂鸣器能正常发声，个指示灯也能正常显示，看门狗芯片也是直接和单片机相连，主要是调试软件。

西南科技大学本科生毕业论文结论本设计的研究开发工作经过半年多的不懈努力，目前基本达到了预期的要求，通过对多元探测器与报警系统的调试，可得到如下结论医院防盗防火报警系统的总体方案设计基本正确可行，其主要功能基本得以实现。

盗警火警检测有效。

采用了多元探测技术，弥补了单信号探测误差较大的不足，尤其对于火灾信号的探测，由于单元探测技术所采用的单参数火灾探测器对火灾特征信号响应灵敏度不均匀，导致它对实际火灾的探测能力受到很大限制，多传感多判据的设计方法有效的解决了这问题。

防火防盗报警系统所有探测器的输出信号都是开关量，有无警情很容易识别。

但由于信号线上受到空间电磁波的干扰，例如附近手机电焊机等的工作，会导致误报。

因此实际电路中考虑到了对信号进行特殊的处理如在硬件上设置滤波电路信号的上拉或下拉处理电路，或采用比较器进行处理。

同时在软件上设计多次检测程序，以确保既不误报，也不漏报，以提高系统的可靠性。

在软件中按程序执行的时间段，每左右，编入段喂狗语句。

硬件看门狗的等待时间为。

这些时间段，是根据防火防盗的需要设置的，对不同的系统，这个时间段并不相同。

系统结构简单，可靠性高，成本低，实用效果良较好。

本课题作为智能医院安防系统中防盗防火报警方面开发的个尝试，离最后的实用化产品化还有相当的距离。

随着微电子技术自动控制技术和传感器技术发展，还将会得到更大的发展空间。

首先，将探测器与单片机的通信改为无线传输方式。

通过采用无线传输手段，系统隐蔽性好，生存能力强，避免了有线报警系统安装时需要穿墙架线因而装拆麻烦且破坏已有合理结构的弊端，因此具有极好的应用前景。

其次，增加管理监控中心中央控制器，它是主控计算机与用户端自动报警器之间的桥梁纽带，负责主控计算机与自动报警器之间的指令数据的存储于传输，可以连接多个用户端自动报警器。

采用中央控制器作为中间桥梁，可以对自动报警器不间断查询，同时将自动报警器报警信息等数据事先存在中央控制器，西南科技大学本科生毕业论文等待主控计算机查询。

当用户端探测器监测到警情时，通过各个自动报警器传输至管理监控中心的中央控制器，并向相关部门发出报警信号。

主控计算机将中央控制器接收到的报警信息准确显示，如警情发生的楼层房间号警情类别等，提示保安人员迅速确认警情，及时赶赴现场，以确保人身和财产安全。

西南科技大学本科生毕业论文致谢在论文即将完成之际，我首先向关心帮