專利名稱：一種基于單片機(jī)的火警報(bào)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于安全預(yù)警領(lǐng)域，尤其涉及一種基于單片機(jī)的火警報(bào)警裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)全國(guó)火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，造成人、財(cái)、物的巨大損失，尤其是在一些公共場(chǎng)合，學(xué)校、工廠、或者倉(cāng)庫(kù)，由于一些原因，往往存在很多火災(zāi)隱患，由于這種場(chǎng)合人比較多，一旦發(fā)生火災(zāi)，如果消防不及時(shí)，后果不堪設(shè)想。即使消防及時(shí)，前提也是報(bào)警及時(shí)，這些地方，很少有預(yù)警措施，有的是采用人工巡邏、人工預(yù)警等方式，這種方式不僅不能保證實(shí)時(shí)性，而且成本也高，要雇用一些專職人員預(yù)警，而且人為因素較多不能保證24h全天候監(jiān)測(cè)。以前，火災(zāi)的報(bào)警和控制都很落后，造成了巨大的損失。本實(shí)用新型針對(duì)人工預(yù)警的不及時(shí)，不能全天候，成本高的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的火警預(yù)警裝置，該預(yù)警裝置在一些公共場(chǎng)合，如學(xué)校、工廠、車站等設(shè)置一些監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并在監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝傳感器，監(jiān)測(cè)是否有火情，如果有火情就會(huì)報(bào)警，報(bào)告火情地點(diǎn)，并記錄火線發(fā)生時(shí)間，為以后分析火災(zāi)原因，處理事故提供依據(jù)，該系統(tǒng)能防止誤報(bào)功能，具有檢測(cè)事實(shí)性，成本低等特點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種基于單片機(jī)的火警報(bào)警裝置，該裝置能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)個(gè)分布點(diǎn)的火險(xiǎn)情況，即煙霧濃度和溫度，然后把檢測(cè)信息送給單片機(jī)處理，處理的信息經(jīng)判斷是 否有火情發(fā)生，并控制數(shù)碼管顯示火險(xiǎn)地點(diǎn)和語(yǔ)音報(bào)警。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種基于單片機(jī)的火警報(bào)警裝置，包括溫度檢測(cè)單元、煙霧濃度檢測(cè)單元、信息處理單元、數(shù)碼管顯示單元，語(yǔ)音報(bào)警單元。其中溫度檢測(cè)單元和煙霧濃度檢測(cè)與信息處理單元輸入端依次相連接，處理單元的輸出端分別與數(shù)碼管顯示單元、語(yǔ)音報(bào)警單元相連。本使用新型還具有以下其他技術(shù)特點(diǎn):所述溫度檢測(cè)單元為了實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)布測(cè)，采用編碼電路進(jìn)行擴(kuò)展，最多可以布防128個(gè)點(diǎn)。每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)由LM35溫度傳感器和運(yùn)算放大器LM324組成，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)電路檢測(cè)。所述煙霧濃度檢測(cè)檢測(cè)單元和溫度檢測(cè)單元在各布防點(diǎn)都有安裝，主要采用MQ-2型煙霧傳感器。所述的信息處理單元采用Atmel89C51單片機(jī)。所述顯示單元中采用Maxim公司生產(chǎn)的串行接口 8位LED顯示驅(qū)動(dòng)器MAX7219和3個(gè)8位數(shù)字的7段數(shù)字LED顯示器。所述語(yǔ)音提示單元采用北京芯聲展拓電子科技有限公司生產(chǎn)的PM5020語(yǔ)音芯片，其能實(shí)時(shí)的接收信息處理單元所輸出的處理后的控制信號(hào)，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)該單元的喇叭發(fā)出相應(yīng)的語(yǔ)音提示。本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型的裝置靈敏度高，反應(yīng)速度快，準(zhǔn)確、高效且智能化程度高。能夠?qū)崟r(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)火情進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)全天候的監(jiān)測(cè)，只要煙霧濃度和溫度有一個(gè)超過(guò)閾值就會(huì)發(fā)出警報(bào)，并且通過(guò)數(shù)碼管顯示出火情地方，使搶險(xiǎn)人員快速定位火情地點(diǎn)，消除火情。和人工巡邏相比具有成本低，實(shí)時(shí)性好等特點(diǎn)。本裝置適用范圍廣，成本低，方便實(shí)用，為減少火災(zāi)的發(fā)生提供支持。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)連接示意圖。圖2為本實(shí)用新型工作流程圖。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型具體內(nèi)容作一步詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)連接圖，一種基于單片機(jī)的火警報(bào)警裝置，包括溫度檢測(cè)單元、煙霧濃度檢測(cè)單元，還包括信息處理單元、擴(kuò)展電路、數(shù)碼管顯示單元和語(yǔ)音報(bào)警單元，其中溫度檢測(cè)單元和煙霧濃度檢測(cè)分別與信息處理單元輸入端相連接，信息處理單元的輸出端通過(guò)擴(kuò)展電路分別與數(shù)碼管顯示單元和語(yǔ)音報(bào)警單元相連。本實(shí)施例中，裝置的供電由三端穩(wěn)壓集成電路LM7805將蓄電池的電壓將為為5V供信息處理單元使用。本實(shí)施例中，溫度檢測(cè)單元中采用溫度傳感器LM35來(lái)檢測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度。LM35的輸出電壓與攝氏溫度呈線性關(guān)系，溫度與電壓的轉(zhuǎn)換公式如下:Vwt LM35(T) = 10mV/° CXT即溫度為(TC時(shí)，傳感器輸出的電壓為OV ;溫度每升高1°C，輸出電壓就增加10mV，溫度每降低l°c，輸出電壓就減`少10mV。由于傳感器輸出的電壓信號(hào)比較微弱，故采用由運(yùn)算放大器LM324組成的放大整形電路對(duì)該電壓信號(hào)進(jìn)行5倍放大整形，并將放大后的模擬電壓信號(hào)傳送給信息處理單元，進(jìn)行進(jìn)一步的處理。本實(shí)施例中，溫度傳感器LM35的模擬電壓信號(hào)輸出端與LM324的I IN+(3引腳)相連接，將代表溫信息的電壓信號(hào)送入LM324中進(jìn)行整流放大。LM324的IOUT (I引腳)與單片機(jī)引腳相連接，將經(jīng)過(guò)5倍放大后的模擬電壓信號(hào)送入單片機(jī)進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換。本實(shí)施例中，煙霧濃度檢測(cè)單元采用MQ-2型傳感器，MQ-2氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(Sn02)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在煙霧時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中煙霧濃度的增加而增大。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。MQ-2氣體傳感器是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。本實(shí)施例中，信息處理單元選用Atmel89C51單片機(jī)。Atmel89C51的特點(diǎn)是8位CPU，片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路；32根I/O線；外部存貯器尋址范圍R0M、RAM64K ；2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；5個(gè)中斷源，兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)；全雙工串行口 ；布爾處理器。Atmel89C51能實(shí)時(shí)處理信息檢測(cè)單元的信息，并控制數(shù)碼管的顯示和語(yǔ)音報(bào)警單元的報(bào)警。本實(shí)施例中，數(shù)碼管顯示單元由顯示驅(qū)動(dòng)器MAX7219和8段LED顯示器組成，單片機(jī)的P2.0引腳用作串行數(shù)據(jù)輸出與LED顯示驅(qū)動(dòng)器MAX7219的DIN引腳相連接，將數(shù)據(jù)通過(guò)DIN引腳輸入到MAX7219中。P2.1引腳與時(shí)鐘脈沖CLK引腳相連接，P2.2引腳與數(shù)據(jù)加載LOAD引腳相連接，將單片機(jī)經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理后的信息控制信號(hào)傳送給LED顯示驅(qū)動(dòng)器。MAX7219的7段驅(qū)動(dòng)輸出端SEGA-SEGF分別與8段式LED顯示器的a, b, c, d, e, f, g7個(gè)段相連接，用于驅(qū)動(dòng)這7個(gè)段的亮滅；小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)輸出端SE⑶P與8段式LED顯示器的小數(shù)點(diǎn)段相連接，用于驅(qū)動(dòng)小數(shù)點(diǎn)段的亮滅。DIG0-DIG7中的2、3、6分別與LED顯示器的地相連接，用于MAX7219根據(jù)單片機(jī)所傳送的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)LED顯示器進(jìn)行相應(yīng)的顯示。本實(shí)施例中，語(yǔ)音提示單元采用北京芯聲展拓電子科技有限公司生產(chǎn)的PM5020語(yǔ)音芯片，該芯片F(xiàn)LASHRAM結(jié)構(gòu)，可反復(fù)擦寫錄入，壽命在I萬(wàn)次以上；電源電壓3-6V，靜態(tài)電流luA，工作電流50mA，直接驅(qū)動(dòng)8歐姆0.5瓦的喇叭；錄制的語(yǔ)音可多達(dá)128段共20秒；自帶八個(gè)輸入端口，九個(gè)輸出端口，功能均可由用戶自定義；配合編程軟件可以開(kāi)發(fā)出并行、串性、智能型等多種控制模式；開(kāi)發(fā)系統(tǒng)支持用戶對(duì)本組件在線編程(ISP)。本實(shí)用新型的工作流程如圖2所示:單片機(jī)上電，程序開(kāi)始初始化，溫度傳感器和煙霧傳感器開(kāi)始工作，如果有火情發(fā)生溫度傳感器和煙霧傳感器就會(huì)檢測(cè)到，單片機(jī)根據(jù)溫度傳感器和煙霧濃度傳感器的信息，判斷是否有火情發(fā)生，為了提高判斷的準(zhǔn)確性，只要溫度和煙霧濃度有一個(gè)超標(biāo)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)外部中斷，單片機(jī)開(kāi)始進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，單片機(jī)控制語(yǔ)音芯片是報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)，然后單片機(jī)查詢發(fā)生火情的傳感器是哪個(gè)并通過(guò)數(shù)碼管顯示，快速定位火情位置，為搶險(xiǎn)人員提供準(zhǔn)確位置。本裝置適用范圍廣，成本低，方便實(shí)用，為減少火·災(zāi)的發(fā)生提供支持。
權(quán)利要求1.一種基于單片機(jī)的火警報(bào)警裝置，包括溫度檢測(cè)單元、煙霧濃度檢測(cè)單元，其特征在于:還包括信息處理單元、擴(kuò)展電路、數(shù)碼管顯示單元和語(yǔ)音報(bào)警單元，其中溫度檢測(cè)單元和煙霧濃度檢測(cè)分別與信息處理單元輸入端相連接，信息處理單元的輸出端通過(guò)擴(kuò)展電路分別與數(shù)碼管顯示單元和語(yǔ)音報(bào)警單元相連。
2.如權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的火警報(bào)警裝置，其特征在于:所述的溫度檢測(cè)單元由LM35溫度傳感器和運(yùn)算放大器LM324組成。
3.如權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的火警報(bào)警裝置，其特征在于:所述的煙霧濃度檢測(cè)檢測(cè)單元采用MQ-2型煙霧傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的火警報(bào)警裝置，其特征在于:所述的信息處理單元采用Atmel89C51單片機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的火警報(bào)警裝置，其特征在于:所述的數(shù)碼管顯示單元包括由8位LED顯示驅(qū)動(dòng)器MAX7219和3個(gè)8位數(shù)字的7段數(shù)字LED顯示器組成。
6.如權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的火警報(bào)警裝置，其特征在于:所述的語(yǔ)音報(bào)警單元為PM5020語(yǔ)音芯片。·
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于單片機(jī)的火警報(bào)警裝置，包括溫度檢測(cè)單元、煙霧濃度檢測(cè)單元、信息處理單元、數(shù)碼管顯示單元，語(yǔ)音報(bào)警單元。其中溫度檢測(cè)單元和煙霧濃度檢測(cè)與信息處理單元輸入端依次相連接，處理單元的輸出端分別與數(shù)碼管顯示單元、語(yǔ)音報(bào)警單元相連。本實(shí)用新型的裝置靈敏度高，反應(yīng)速度快，準(zhǔn)確、高效且智能化程度高。能夠?qū)崟r(shí)對(duì)火情進(jìn)行檢測(cè)，只要有火情發(fā)生就會(huì)立馬報(bào)警，并查詢火情位置通過(guò)數(shù)碼管顯示。本裝置適用范圍廣，成本低，方便實(shí)用，為提高駕駛環(huán)境提供支持。
文檔編號(hào)G08B17/06GK203134065SQ201220668738
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者孫恩民, 張楚, 呂魁超, 張露, 周輝, 孫益民 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)