以STC89C52RC单片机为核心设计的火灾报警器是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的火灾报警器，在人们的生产和生活中具有很大的实用价值。
关键词：火灾；报警器；STC89C52RC单片机
Fire Alarm System Based on MCU
Abstract
MCU technology，as the important means of processing information, it's principle of the technology has been further developed so that its application fields has been become more and more widely, in order to improve the acknowledge of MCU, especially the single-chip computer usage and the use of in-depth study, on account of the practical principle the fire alarm system is designed.
This paper combined MCU sensor technology to develop the monitoring system, fire resistance type smoke sensor and MCU technology as the core and add other electronic technology.the combination of good fire alarm design level of the technology.
With STC89C52RC MCU as the core design of fire alarm system is a kind of simple structure, stable performance, easy to use, low cost, intelligent fire alarm system, it would be of great practical value in the people's production and life.
Key words
fire；alarm；STC89C52RC MCU
1、前言
1.1 研究智能火灾报警器的背景与意义
这个世界无时无刻不在发生各式各样的灾害，在各种灾害中，火灾是对人民群众安全和社会发展最具威胁的主要灾害。火灾是一种发生频率比较高的非自然灾害，全世界几乎每天都会有不同的地方发生不同程度的火灾，由火灾带来的财产损失也不可估量。据相关的资料和数据显示，全球每年发生火灾次数大概为六千万次，全球平均每年有七千人丧命于火灾。欧美等发达国家因生活水平及消防措施技术较为先进，因此即使这些地区发生火灾次数较多，但是因火灾而死亡因火灾而造成的财产损失较少。但亚洲地区的发展中国家由于消防设施不完善，虽然火灾发生频率较低，但因火灾而导致的人员伤亡及财产损失较多。据不完全统计，我国七十年代因火灾造成的损失价值不超过2.5亿，八十年代我国已因火灾导致的损失价值已接近3.2亿，九十年代，因火灾导致的财产损失价值已超过10亿。
从以上数据可知，随着我国经济的高速增长，人们的生产生活方式发生了极大地变化，人们已不满足于单一的生产、生活方式，与之而变化的是建筑建设也已呈现多元化，其建筑楼层高度及建筑复杂程度也是与日俱增，火灾发生的频率及其造成的损失也随之上升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆传统的依靠人为监控多元化复杂建筑已变得不可行，一旦发生火灾，国家和群众的财产及人身安全将会受到严重威胁，而智能火灾报警器的作用便在此刻凸显而出，运用智能化监控火灾并及时传递报警信息，能够精确火灾发生部位、准确传递火灾发生现场情况，将火灾扼杀在摇篮之中，极大地减少了由火灾带来的安全隐患、财产损失。
1.2 火灾自动报警系统的组成及其工作原理
此火灾自动报警系统是将集中报警器、火灾探测器和区域报警器综合排布之后得出的，然后再根据运用场地的功能要求将本火灾报警器与其它通讯装置、灭火设施联动控制，以形成一套完整的依靠中心控制达到报警灭火的系统。一个完整的消防控制系统在发生火灾时，该系统会自动报警，同时启动系统内自动灭火功能，并开启安全疏散诱导指示牌，起到疏散群众安全逃离的作用。火灾自动报警系统在运行过程将会在电子显示屏中全程显示，最后记录的整个过程会自动记入消防档案管理之中。
我们通常运用火灾探测器来检测是否有火灾等泄露燃烧事故的发生，众所周知，在发生火灾时，通常会产生火光、高温和烟雾。探测器将这些烟、热和光的信号采集然后传递给单片机，单片机在将信号转换后，对转换后的信号做出判断，如若发生火灾，则将发生火灾信号发出，从而使自动灭火系统、消防联动系统启动，利用消防联动系统及时将受灾区域与其它正常区域切断，避免火灾蔓延造成更大财产损失。同时启动排风、新风系统，将火灾产生有毒有害烟雾及时排出，并送入新风，保证受困者有一定生存环境，为消防救援增加宝贵的救援时间。火灾报警器发出的报警信号不仅会自动传递给消防控制中心，还能联动控制火灾现场消防喷淋头，达到自动灭火功能，在等待救援的同时及时扑灭小型火灾火源，避免火灾进一步蔓延，极大地减少了火灾的火势，极大地减少了由此火灾带来的财产损失。
1.3 火灾报警器的现状及特点
随着中国多年的基础建设及经济的高速发展，国内消防报警领域也得到了全面提升，具备了和国外知名企业消防报警技术抗衡的能力。目前存在于中国的许多高新技术的产业中，中国企业大多做的是属于下游的制造和服务业，只能在在这种高盈利产业中获取极少一部分利润。但消防报警产品不一样，消防报警产拥有自我知识产权，同时在国内拥有海量市场，这样的技术盈利行业在我国是为数不多的，这对推动我国自主研发高新技术产业的创新发展极具意义。在消防报警产品的技术含量上，国内消防报警产品和国外产品之间差距很小，甚至有一些产品的技术指标已经超越国外。较之于国外产品，国内消防报警产品的大批量规模化生产才刚开始起步，在技术和经验方面还有很大的提升空间。目前国内生火灾报警器的一致性和长期稳定性和国外产品还是存在差距，但是随着国内大型企业和集团对消防报警的重视和发展，国内现有消防报警将会逐步完善，在稳住国内市场的前提下，利用产品自身优势和实惠的人工制造成本优势，将我国自主研发的消防报警产品推出中国，推向世界，在海外的消防报警市场分一杯羹。
1.4 火灾报警器的发展趋势
二十年前，中国的消防报警产品开始进入自主研发生产，但当时生产的产品无论是产品系列完整性、产品技术含量、产品的实用性、还是产品带来的社会影响程度，与国外的消防报警产品相比存在很大的差距。正是如此，国外的消防报警产品占据了国内市场大半江山，国内消防报警产品很难获取一席之地。但是随着中国经济建设的高速发展，国内的科研院所、国营企业、民营企业看到了消防报警产品的巨大市场。国内一大批技术管理人才花费十多年时间，通过不断的制造并改造产品，使我国研发的消防报警产品逐步跟上甚至在一些方面超越国际消防报警产品的水平，并在与国外产品的竞争中以绝对优势抢夺回国内市场。这是我国在科技创新、自主研发的道路上摘取的巨大胜利果实，也是我国消防报警产品迈向世界的重要一步。
2、火灾报警器的方案设计
2.1 火灾检测报警器的设计思路
在发生火灾时，将伴随产生火光、高温和烟雾。火灾检测报警器是能够检测出环境中的烟雾浓度，并根据烟雾浓度运用报警功能的仪器，火灾报警器的最基本组成部分包括：烟雾信号采集器、模数转换电路、单片机控制电路。烟雾传感器将烟雾浓度信号转换为模拟的电信号完成烟雾信号采集。模数转换电路ADC0832将从烟雾浓度检测电路送出的模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。单片机对送入的数字信号进行滤波处理，对滤波处理后的数据进行判断分析，判断所得数据是否大于或等于预设的报警限制值，如果所得信号大于或等于预设的报警限制值，则启动报警电路使其发出报警声并启动消防联动系统，通过消防联动系统将火灾区域自动隔离并自动启动消防喷淋灭火系统，及时将火势控制住，避免火灾造成更大损失。否则为正常状态。
2.2 火灾报警器的原理及原理图
首先，对烟雾传感器送出的烟雾浓度对应的微小的电压（电流）信号进行放大，转换成较大的电压（电流）信号送入ADC0832。然后，在ADC0832内进行A/D转换，转换完成之后送入单片机进行数据判断处理，判断浓度值是否超过设定的报警限制值，当浓度处于正常状态时绿灯长亮。当烟雾浓度超出设定的报警限定值时，发出声音报警并伴随红灯闪亮。烟雾传感器需在加热状态下工作，温度越高，反应速度越快，响应时间和恢复时间随之变快。为提高响应效率，保证传感器电流准确稳定地工作，报警器需要向烟雾传感器持续输出一个5V的电压。
论文作者:谢湘平
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷18期
论文发表时间:2019/12/19
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