火灾自动报警系统设计.doc

(完整word版)火灾自动报警系统设计

远程与继续教育学院

毕业设计（论文）

题 目：火灾自动报警系统设计
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指导教师：张冈__________________________________
站 点：鄂北学习中心__________________________
学 号：_4200914320489________________________
专 业：机械设计及其制造自动化
年 级：_2014级______________________________
姓 名：李潘

2016年5月
毕业设计（论文）诚信承诺书
本人郑重承诺网络教育 专升本 层次机械设计及其自动化 专业的毕业论文《 火灾自动报警系统设计 》的主要观点和思想系本人独立思考完成，并在此申明我愿承担与上述承诺相违背的事实所引起的一切消极后果。

签名：李潘
2016年 5 月 5 日

火灾自动报警系统设计

On the design of automatic fire alarm system

摘 要
　随着我们家庭规模的不断增大，居民用电用气的增加，一些不安全的因素正在不断影响着我们每个家庭的安全，若不能按照正常的操作规范来进行，非常容易导致火灾的发生。当火灾发生后，第一时间应该采取补救措施进行灭火，同时，若在现场可以第一时间探测到火灾并采用专业的灭火设备进行灭火的话，那么可以有效的减少损失，减少灾害的发生。
本课题的主要目的是利用大学所学的基础知识，自己独立开发出一个火灾报警系统。这个系统具有很多特殊的功能，比如说可以实现实时探测火灾报警信号，在第一时间将火灾发生的信息传统到报警器。本文详细的对火灾报警器的整体知识进行了介绍。本论文主要内容是火灾报警器的传感器选型和火灾报警器控制系统的设计。

关键词：火灾 火灾报警器 系统

Abstract
With the increasing of the size of our family, residents electricity gas increases, some factors of insecurity is constantly affect each of our families safe, if not in accordance with the norms of normal operation to carry out, very easy to cause a fire. When fire occurs, the first time should take remedial measures for fire fighting and at the same time, if in the field can be the first time to detect fire and extinguishing by professional fire extinguishing equipment, it can effectively reduce losses, disaster reduction.
The main purpose of this subject is to use the basic knowledge of the University, the independent development of a fire alarm system. This system has many special functions, for example, it can realize real-time detection of fire alarm signal, the first time the information of the fire occurred to the alarm. This paper describes in detail the overall knowledge of the fire alarm. The main content of this paper is the design of the sensor selection of fire alarm and the control system of the fire alarm.

Keywords: Fire A Fire alarm Sysyem

目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的和意义 2
1.3 本文的主要研究工作 2
2 系统总体设计方案 3
2.1火灾产生的原因 3
2.2系统总体框架 3
2.2系统总体软件框架 5
3 火灾报警器的传感器选择 6
3.1火灾探测器的分类 6
3.2温度传感器的选定 7
3.2烟雾传感器的选定 8
4 火灾自动报警系统的控制系统设计 12
4.1前端信号调理电路 12
4.2 晶振电路与复位电路 12
4.3 声光报警电路 14
4.4 整体总电路图的绘制 15
5 火灾自动报警系统软件仿真调试 16
5.1 Keil开发软件介绍 16
5.2 程序设计流程 16
5.3 程序调试 17
6 结束语 19
致谢 20
参考文献 21

IV

1 绪论
1.1 研究背景
火灾是一种偶发的灾害，主要原因是当人们在日常生活和工作中，对于那些引起不安全的因素造成了这样一种灾害，这种灾害对于人或者物都造成巨大的损失，如果比较轻的火灾，一般会引起物品的损失，如果是比较重大的火灾，则会引起人员伤亡事故的发生，因此，有必要对火灾有一个提前的预判，在火灾发生以前将火灾的发生控制的在萌芽状态，如果火灾发生，就通过专业的设备进行控制。这一切都迫切需要人们提高预防措施，同时也促使人们可以设计出更好的预防火灾的产品来进行科学的防范。在这样的背景环境下，火灾自动报警系统(FAS)就应运而生，它就是为了满足这一需求而研制出的，并且其自身的技术水平也在随着人们需求的不断地提高，在功能、结构、形式等方面不断地完善。
火灾报警器是一种提前预判报警设备，它可以将火灾的发生控制在萌芽状态，从而可以在火灾发生的最初阶段及时控制住火灾的蔓延，如此一来，一旦真的发生了火灾，人们也可以有足够长的时间去逃生，从而不会给人们的生命财产安全造成巨大的损失。火灾之所以容易容易引起人员伤亡，那是因为火灾发生的过程中，会产生大量的烟雾，特别是会释放出大量的有毒有害的气体一氧化碳。我们从化学知识中可以知道，一氧化碳是一种有毒有害的气体，这种气体可以损伤人的大脑，让人处于窒息状态，从而对人们的生命造成危害，因此，火车探测器的最主要功能是对室内的一氧化碳的浓度进行检测，一旦室内的一氧化碳的浓度超过了某个标准值，火灾报警器就会自然报警，从而对人们的生命不会造成损失，这是火灾报警器具备的最最基本的功能，除此以外，火灾报警器还可以将探测到的信号进行上传，送到每个城市的控制中心，将这种信息与火灾探测中心的控制大屏幕进行对接。这样一来，城市的消防力量可以在第一时间内将第一时间将火灾的信息进行整理收集，及时的安排出警，及时帮助火灾现场的人员财产安全。从这个角度来说，火灾报警器具有优点，及时的发现火灾危险隐患，实时的与消防联动中心对接，及时的将收到的信息进行处理，这样就形成了一个良性循环，避免出现大的损失。
1.2 研究目的和意义
随着我们家庭规模的不断增大，居民用电用气的增加，一些不安全的因素正在不断影响着我们每个家庭的安全，若不能按照正常的操作规范来进行，非常容易导致火灾的发生。当火灾发生后，第一时间应该采取补救措施进行灭火，同时，若在现场可以第一时间探测到火灾并采用专业的灭火设备进行灭火的话，那么可以有效的减少损失，减少灾害的发生。
1.3 本文的主要研究工作
课题的主要目的是利用大学所学的基础知识，自己独立开发出一个火灾报警系统。这个系统具有很多特殊的功能，比如说可以实现实时探测火灾报警信号，在第一时间将火灾发生的信息传统到报警器。本文详细的对火灾报警器的整体知识进行了介绍。本论文主要内容是火灾报警器的传感器选型和火灾报警器控制系统的设计。
2 系统总体设计方案
2.1火灾产生的原因
我们知道火灾是一种自然或者人为引起的自然灾害，这个灾害的产生是由于出现了可燃物质的燃烧，结果导致了火灾的发生，因此，我们可以这么认为，火灾的发生是一种燃烧现象。我们从中学化学知识中可以学到，燃烧需要三个基本条件，首先是可燃物，只是最基本的条件，没有物质谈不上了燃烧，其次才是助燃物，这是一个必要条件，最后才是引火源，因为一个物质燃烧的话，必须有一个引起火灾的源头，这也是家庭内失火的重要原因。物质发生燃烧后，必须会有一个缓慢的过程，这个过程首先是发生慢速阴燃，这是燃烧的最基本阶段，这个阶段极不容易察觉。过了这个阶段，就会发生熄灭或者进一步转化为明火。下图则表示了火灾发生的过程中所引起的变化，如下图2-1所示：

图2-1起火过程曲线图
2.2系统总体框架
火灾最初发生，是利用探测技术来进行的，因此火灾的探测技术，本质是利用探测元件将最初接触到的物理量变化成信号量，因此，可以根据探测环境的不同，将火灾探测器的类型进行划分，下图表示的是火灾探测器的类型：

图2-2声光报警系统的总体框图

根据学习到的专业知识，对火灾自动报警系统设计设计思想有了，我们以常见声光报警系统的总体框图来例来说明[3] ，如图2-3所示下：

图2-3声光报警系统的总体框图
从上图可以看出，一个火灾报警系统主要包括以下几个模块，首先就是数据采集模块，这个模块是最前端接收收集的部分，把采集好的数据送到烟雾传感器里面，通过传感器的数模转换技术，送到单片机内部进行处理。图2-4为火灾报警系统的结构框图。

图2-4 系统结构框图
从上图可以看出，51单片机是核心部分，它是内部处理单元的核心部件。整个系统工作原理如下：现场接触到的是物理量，但是单片机内部处理的是数字信号，也就是说需要一种设备将这种物理量转化为数字量，这个过程就需要一种，那就是传感器的作用。传感器将这种无理量通过信号的采样，也就是我们常见的A/D转换过程形成数字信号，再将数字信号送到单片机的控制部分，形成信号的输入。这个过程反过来就会引起报警器的动作。
2.2系统总体软件框架
上面我们从硬件过程对整个火灾报警器进行了分析，下面我们从软件方面也进行一个逻辑图的绘制。首先就是硬件的初始化，若有温度烟雾信号接收到采集信号，报警器就会正常发出报警信号，那火灾报警器就会自动启动，若报警器出现异常现象，那么可用采用手动复位的原则进行复位。系统程序流程图如图2-5所示

图2-5 系统软件框图
我们从软件架构上可以很清晰的看到，若一个火灾报警器需要正常报警，首先的条件就是要对探测信号进行检测，这个过程就涉及到对传感器进行选型的问题。下一章节，我们对传感器进行选型分析。
3 火灾报警器的传感器选择
3.1火灾探测器的分类
火灾是的主要目的是对现场信号进行探测，目前常见的探测常数有烟雾、温度、适度等非电量参数，这些参数有一个共同点就是均为前端信号接收部分。这样一个过程有共同的特点，那就是实时检测和生成，传感器接收的都是实时数据，探测器依据所探索的变量可以分为感温型、感烟型、图光型、感声型、气敏型五大类[5] 。从这个角度来说，探测器是整个系统里面最为重要的一个元件，这个元件对于报警器状态的识别起到重要的检测作用。根据在实际情况中用到的探测器的类型，主要是依据探测的对象来划分。
（1）感烟型火灾探测器。
感烟型火灾探测器，从字面上看，就是通过探测烟雾的类型，再将烟雾物理量送到处理单元内，产生探测功能，这种探测的原理就是利用细小的烟雾粒子对于光线产生的一种散射。
（2）感温型火灾探测器。
感温型火灾探测器，从字面上讲，就是利用火灾产生时引起的温度变化，温度是一种物理量，这种物理量通过专业的前端温度采集设备进行探测，送到控制处理单元内，原理也感烟火灾探测器基本一致。
（3）感光型火灾探测器。
感光火灾探测器就是利用火灾发生时会产生光线，光线是一种很强的波，这种光线散射的能量被吸收后就会被探测到。
（4）可燃气体火灾探测器。
在火灾起发生前，如果出现可燃气体泄漏，也会被探测器探测到，这就是我们常见的可燃气体探测器。
（5）复合型火灾探测器。从字面上理解，复合气体探测器就是同时可以探测几种物理量的设备，一般在现在的市面上，应用也较为普遍。
3.2温度传感器的选定
（1）温度探测器的选择条件[6]
温度传感器的选型过程中考虑的因素：
ａ被测对象的温度参量是不是要实时的在设备上记录，是否具有报警功能以及是否具有自动控制功能，同时也需要确定这个温度参量是不是需要通过远程传输，这些都是需要考虑的范围。
ｂ测温范围的大小和精度要求。
ｃ测温元件大小是否适当。
ｄ被测物品的温度和实时传送之间会有一段延时，是否需要考虑。
ｅ温度传感器的选择也应该考虑到环境条件比较恶劣，是否会被温度传感器造成损害。
ｆ价格如保，使用是否方便。
综合以上多种原因，经对比，本文温度探测器使用DS18B20数字温度传感器，其引脚与实物样式如图3-4所示。
（２）关于DS18B20[7,8]
DS18B20数字温度传感器是一种很常见的传感器，应该比较广泛，主要是接线比较简单，封装形成多种多样，价格便宜，也是首先需要考虑的问题。
①. DS18B20的主要特性：
ａ适应电压范围有一个很大的范围一般是从3.0～5.5V，一般不需要单独引电，通过控制器的控制端口即可使用。

图3-1 DS18B20数字温度传感器引脚图
ｂDS18B20的使用非常简单，只需要一根线与控制器连接，就可以使用。是一种典型的单接口控制传输方式。
ｃDS18B20可以支持多个节点同时采集信号后进行传输。
ｄDS18B20结构简单，不需要任何其他的设备相连，非常容易实现。
ｅ温范围－55℃～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。
②. DS18B20的外形和内部结构。
DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM 、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
③. DS18B20引脚定义：
ａDQ为数字信号输入/输出端；
ｂGND为电源地；
ｃVDD为外接供电电源输入端
3.2烟雾传感器的选定
（１）烟雾传感器的比较分析[9]
①. 离子式烟雾传感器
离子烟雾传感器是一种很常见的烟雾传感器，本质就是一种比电阻更优的技术来设计，离子烟雾传感器应用非常广泛，主要是这类传感器的设备比较技术和工艺都比较先进。
②. 光电式烟雾传感器
光线烟雾传感内部有很特别是设备对光线进行处理，其主要原理就是利用烟雾产生的烟尘来进行反射、折射等，将接收到的烟雾粒子信息送到报警电路，在每个报警器内部都会有一个提前设定的标准值，进行对比，如果超过，就会发出报警信息。
两种传感器的比较:
离子烟雾报警器适用的范围和前向式光电烟雾传感器应用的范围大不一样。一般来说，对于比较小的烟雾火宅场合，离子烟雾报警器用的较多，因为这种报警器反应更敏捷，对于微小的离子均可以起反应；而在一些烟雾离子比较大的场合，则需要前向式光电烟雾传感器，这是因为这种前向式光电烟雾传感器的内部的设计可以对大烟雾例子进行过滤检测。一般情况下， 火灾发生后如果产生了大量的微小烟雾，一般都是微小的例子，这种情况下，离子型的探测器会比光电型号更灵敏，更早的探测到火灾。还有一种场合，就是在火灾发生的早期阶段，产生的大量的烟雾大型离子，光电传感器可以最先检测到。
③. 气敏式烟雾传感器
气敏传感器是一种很特殊的传感器，从字面上看，它是一种检测特定气体的传感器，主要分为三个大类，分别是半导体、接触式和电化学等类型。我们平时在日常生活中用的最多的就是半导体的，这种传感器的应用也非常广泛，比如我们常见的场合包括煤炭有毒气体检测，还有日常生活中我们遇到的酒精含量检测，以及人体内口腔异味的检测等场合，都是利用气敏传感器来进行检测。这种气敏传感器的原理就是将探测到的气体信号的类别以及气体信号的浓度值送到传感器内部，然后根据传感器内部的A/D转换技术变成数字信号。在传感器内部，可以根据检测到的信号的类型和强弱性来判断出内部信号的大小和类型，这些信号送到单片机的控制单元内，控制单元通过识别这些信息就可以大致判断出检测到了什么信号，从而驱动报警器发出报警信息。
从上面的原理分析可看出，气敏传感器适用的场合也比较特定，特别是在石油、化工、有毒有害气体的检测场合，这种探测器可以很好的识别出有毒有害气体的性质和强弱，及时发出报警信号，第一时间给出有利于人身安全的决定。
气敏式烟雾传感器与离子式烟雾传感器的比较：
火灾烟雾一般是一种混合物，本质上来说，这是一种很复杂的混合物，本质上构成上是由气体、液体和固定等混合而成。而离子型的烟雾探测器主要是利用热敏电阻的电离室引起的电压变化，从而来判断出烟雾的大致状况，因此，这种探测器本质上是一种利用电离室的变化来判断烟雾的浓度的设备。气敏式传感器和离子型的烟雾探测器相比较，性能上并不优于后者，从前面的分析中，我们已经知道，敏传感器适用的场合也比较特定，特别是在石油、化工、有毒有害气体的检测场合，这种探测器可以很好的识别出有毒有害气体的性质和强弱，及时发出报警信号，第一时间给出有利于人身安全的决定。
（2）烟雾检测器工作原理[10]
首先，需要对接收到的信号进行放大，这个信号就是传感器是和烟雾的浓度相关的一个物理量，烟雾浓度越大，电信号检测到的值越大。检测到的信号送到传感器后，变成了数字信号，在整个系统内部，由于接收的信号比较微弱，需要将信号进行放大，这个就是需要特定的放大电路进行处理。在将信号进行放大后，需要对信号送到C51单片机内部，然后C51单片机内部的控制和处理电路将接收到的信号变换成可以被人们识别的十进制数，这个过程就会最终显示到刻度盘上。这个值同时也会和一个预先设置的标准值进行比较，我们把这个预先设定的标准值称为阀值，一般情况下，这个阀值的大小会比较符合场所的实际情况。如果接受到的信号值比阀门值大，那么报警器就会发出报警信号，产生一个报警触发响应，发出报警的过程中，报警器会持续的发出直线波形信号，产生报警信息。
当然几种状态的报警信号是各不相同的。烟雾检测器的功能如下：
①. 自诊断故障功能、
②. 看门狗自检单片机状态功能
调用单片机中的看门狗程序，定时检查单片机工作状态，一旦发现单片机出现死循环状态，立即复位，保证报警器工作正常。
③. 与上位机通讯功能
可以通过串口实现通信，通信的对象可以是计算机，也可以是移动设备，它们对报警器采取的方式都是统一控制，这样可以及时的采集并处理数据，同时，报警阀值也是可以更改的。
（3）关于烟雾传感器
本次试验过程，我们选用烟雾传感器，这是一种常见的离子型的烟雾传感器，这种传感器具有比较低的延迟误差。
检测方式：离子型，一源两室。
放射参数：电源电压是DC9v，输出电压是5.6+0.4v
电流损耗是27+3pA，灵敏度是0.6+0.1v。
特性参数如下表所示：
①. 灵敏度特性（根据UL217标准风速0.1M/秒）
②. 电源电压特性（25℃60﹪RH）
③. 温湿度特性 温度特性（温度60﹪）
④. 温度特性（温度25℃）源：放射元素是媚241，放射量是平均 33.3KBq=0.9uCi（29K——37KBq）。
⑤. 工作环境：电源电压是DC6.0-18.0V，最大24V；温度是0-50℃，最大-10-60℃，温度95﹪。保存温度-25-80℃，温度95﹪。NIS-09C离子烟雾探测器探测到的是烟雾浓度模拟量，烟雾浓度p和输出电压v之间是近似线性的关系，其特性曲线方程：v=-0.3p+5.6。

4 火灾自动报警系统的控制系统设计
4.1前端信号调理电路
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和滤波。温度传感器使用的是高精度模拟输出CMOS温度传感器LM94022，该传感器的末级为推挽输出，输出电压与感测的温度成反比，即温度越高输出电压越低；可提供4个不同增益让用户自行选择，其中包括-5.5mV/℃ 、-8.2 mV /℃ 、-10.9mV /℃及-13.6mV /℃。本设计温度传感器灵敏度选择-5.5mV/℃，所以LM94022的GS0和GS1端口都接地，温度信号调理电路如图3.1所示。烟雾传感器输出电压较大，能达到几伏，不需要放大烟雾信号，只需要将信号滤波处理，烟雾信号调理电路如图3.2所示。由于温度、烟雾信号调理电路运放LM324接直流电源，电路中有直流，所以在电路中设计了起隔直通交的电容C1、C2、C7。系统采用固定门限检测法[23]判断火灾是否发生，温度阈值设定为57℃，烟雾浓度阈值设定为3.2%每英尺[11,12]。

图4-1温度信号调理电路
4.2 晶振电路与复位电路
（1）晶振电路[11,13]
晶振电路是一种提供时钟信号的电路，一般在单片机内部，晶振是为单片机提供时钟信号的。我们在单片机内部可以看到这样的两个引脚XTAL1和XTAL2,这两个引脚在内部形成一个放大器，物理学中我们明白，这是一个产生时钟信号的信号放大器。 如果需要自动产生自激，那么需要石英晶体一起配合完成，在电路中，可以看到电路中的石英晶体与电容C2、C3接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路，系统的晶振电路如图3-3所示。我们知道，外接电容的大小会影响到频率表的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程度及温度稳定性，如果使用石英晶体，电容的容量大小范围为；如果使用陶瓷谐振，则电容容量大小为。本设计中使用石英晶体，电容的容值设定为30pF。
（2）复位电路
复位电路是一种很特殊的电路，从字面上看，这种电路是将整个系统的状态恢复到原始状态的电路，系统需要提供一种复位标志电位。当整个系统的状态恢复到一个状态后，需要一定的延时才能真正的撤离复位信号，防止因为电源的抖动或者信号的错位而造成了复位功能不能完全。一般单片机在正式开始工作之前，都需要将单片机处于一个复位状态，这个状态是系统自动设定的，以便更好的维持系统的复位状态和初始值。
我们要研究的8051单片机的复位信号，从物理上看，是有一个复位引脚，叫REST脚，这个引脚会和触发器相连。一般复位的过程就是使REST引脚上有一个比较高的高点平，这个电平一般会维持两个机器周期，这样整个复位功能就可以实现。一般的复位方式分为两种，也就是常见是采用手动和上电进行。
手动复位，简而言之就是用手在复位键上输入一段高电平，一般这个高电平的值是5V，采取的办法就是外界正向电压来复位。
当人的手指按下复位键后，整个系统就会处于复位状态，这是因为人在用手按下的瞬间时间虽短暂，但是整个系统的复位时间是完全满足要求的，系统的复位时间要求也仅仅毫秒级。
在图中我们看到整个复位的操作非常方便，一般来说，我们会在整个复位键的旁边设置一个过滤电容C，防止干扰的产生。AT89C51晶振电路与复位电路如图3-5，图3-6所示。

图4-2 AT89C51单片机的晶振电路

图4-3 AT89C51单片机的复位电路
4.3 声光报警电路
声光报警电路是在89C51单片机的控制下，进行报警控制，根据不同的场景，采取不同的策略，一般来说，声光报警电路比较简单，也很容易实现[11,12,14]。
我们可以看到报警电路如图4-4所示，我们可以看到一般需要在I/0之间设置一个放大电路，对收集到的信号进行放大，这是因为一般蜂鸣器的工作电流大，系统内部的一般都是微弱的电流，无法实现输出的正常播放，因此在正常情况下，需要对电流进行放大处理。
一般声报警电路，是采用P10引脚进行控制，当P10输出的电平为高电平，三极管导通，蜂鸣器的电流形成回路，发出声音报警；否则，三极管截止，蜂鸣器不发出声音[24]。

图4-4 蜂鸣器报警
光报警电路路如图3.5，其中单片机的P2口进行控制，P2口的P2.3～P2.6分别控制4个发光二极管，予以光报警，如图所示。P2.3～P2.6控制的灯依次为红色(火灾信号灯)、红色(异常信号灯) 、黄色(故障信号灯)和绿色(正常信号灯) 。当P2.3～P2.6输出低电平时，对应的信号灯便会发光报警。
4.4 整体总电路图的绘制

图4-5 硬件电路总图
5 火灾自动报警系统软件仿真调试
5.1 Keil开发软件介绍
本系统的软件编程使用的是美国Keil Software公司出品的Keil C51，C51工具包的整体结构中，μVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经C51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对 目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中[15,16]。
5.2 程序设计流程
火灾报警系统控制器上采用AT89C51作为主控芯片，其主要功能包括：控制IO端口、逻辑判断处理、驱动外部电路和A/D采样等，该部分是火灾报警系统智能化的集中体现。
为了便于系统维护，在火灾报警系统的软件设计中采用了模块化程序设计方法，系统各个模块的具体功能都是通过子程序调用实现的。既使得程序结构清晰，又便于以后进一步扩展其功能。本系统主要包括主程序、温度烟雾数据采集子程序、火灾判断与报警子程序等[ 4 ]。系统程序流程图如图4.1所示。

图5-1 程序流程图
主程序是一个无限循环体，其流程是：首先在上电之后系统的各部分包括单片机输出输入端口的设置、数据存储电路、外围驱动电路等完成初始化，接下来执行火灾报警系统的数据采集程序、火灾判断、报警程序。系统初始化后，AT89C51的P26和P10口为低电平，P23、P24和P25口为高电平，所以只有绿灯D8亮，D5、D6、D7不亮，蜂鸣器不报警。
5.3 程序调试
源文件的建立：使用菜单 “File-New”或者点击工具栏的新建文件按钮，即可在项目窗口的右侧打开一个新的文本编辑窗口，在该窗口中输入汇编语言源程序（4.2小节所示）。保存该文件，加上扩展名（.asm或a51），这里将文件保存为examl1.asm。
建立工程文件：点击“Project-New Project”菜单，出现以个对话框，要求给工程起一个名字，我们输入examl1,不需要扩展名，点击保存按钮，出现第二个对话框。这个对话框要求选择目标CPU（即我们所使用的芯片型号80C51）点击ATMEL前面的“+”号，展开该层，点击其中的80C51，然后点击确定按钮。回到主界面，此时，在工程窗口的文件页中，出现了“Targ et1”，前面有 “+”号，点击“+”展开，可以看到下一层的“Source Group1”,这时的工程还是一个空工程，里面什么文件也没有，需要手动把刚才编写好的源程序加入，点击“Souce Group”使其反白显示，然后，点击鼠标右键，出现一个下拉菜单。选中其中的“Add file to Group”Souce Group1”，对话框，要求寻找源文件，注意该对话框下面的“文件类型“默认为C Souce file (*.c),也就是以C为扩展名的文件，而我们的文件是以asm 为扩展名的，所以在列表框中找不到examl1.asm,要将文件类型该掉，点击对话框中”文件类型‘后的下拉列表，找到并选中“Asm Souce File(*.asm,*.a51)”,这样，在列表框中就可以找到examl1.asm文文件了。双examl1.asm文件，将文件加入项目，注意，在文件加入项目后，该对话框并不消失，等待继续加入其他文件，但初学时常会认为操作没有成功而再次双击同一文件，这时会出现对话框，提示你所选的文件以在列表中，此时点击确定，返回前一对话框，然后，点击”Close”即可返回主界面，返回后，点击“Souce Goup 1”前的加号，会发现examl1.asm 文件以在其中。双击文件名，即打开源程序。
编译、连接：在设置好工程后，既可以进行编译、连接。选择菜单Project-Build target,对当前工程进行连接，如果当前文件已修改软件会先对该文件进行比阿尼，然后在连接以产生目标代码。编译过程中的信息将出现在输出窗口中的Build页中，如果源程序有语法错误，会有错误报告出现，双击该行，可以定到出错的位置，对源程序反复修改后，最终会得到如图5-1所示的结果，提示获得了名为examl1.hex的文件，该文件即可被编程器读入并写到芯片中，同时还产生了一些其他相关文件可被用于KEIL的仿真与调试。

图5-1 调试成功后的截图
6 结束语
随着我们家庭规模的不断增大，居民用电用气的增加，一些不安全的因素正在不断影响着我们每个家庭的安全，若不能按照正常的操作规范来进行，非常容易导致火灾的发生。当火灾发生后，第一时间应该采取补救措施进行灭火，同时，若在现场可以第一时间探测到火灾并采用专业的灭火设备进行灭火的话，那么可以有效的减少损失，减少灾害的发生[17,1] 。
除了家庭有不安全用电用气火灾因素外，现代城市里面也存在许多不安全的极易引起火灾的因素。在我国的一些大中城市，几乎每天都发生家庭火灾，所以防火是每个家庭必须时刻注意的问题。假如能根据您家的实际情况预先采取简单的防火措施，一些悲剧是完全可以避免的。声光报警器对防家庭火灾，减少火灾损失具有现实意义。
本文从设计的角度对火灾报警器的原理进行了分析，同时对传感器的选择进行了对比，最后分析了火灾报警器的控制系统电路，通过软件仿真实现了对火灾报警器的仿真，真正理解了火灾报警器的原理，这为以后进入实际工作岗位，更好的从事与火灾报警设计施工有关的工作奠定了基础。

致谢
光阴似箭，日月如梭，不知不觉中我已在华中科技大学度过了美好的四年大学时光。期间，在老师和同学们的关怀和帮助下，我丰富了知识、扩大了视野、提高了能力，为今后的学习与发展奠定了基础。
在此我要特别的感谢我的导师老师。他给予我学业上的无私教诲，生活上的深切关怀。同时，感谢所有教导过、关心过、帮助过我的华中科技大学的老师教授们，是他们使我有更多的机会尝试着站在理论和实践的新起点上进行思考。
在此，还要感谢在求学期间认识的所有同学和朋友们给予的帮助。
最后，我要感谢我的父母，是他们一直在背后默默地支持我。

参考文献
[1] 孙育才．MCS-51系列单片微型计算机及其应用．第4版，东南大学出版社，2006．
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[3] 康华光．电子技术基础模拟部分．第4版，高等教育出版社,2006．
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23

成 绩 评 定

成绩评定说明
一、 答辩前每个学生都要将直接的毕业设计（论文）在指定的时间内交给指导老师，，由指导老师审阅，写出评语并预评分。
二、 答辩工作结束后，答辩小组应举行专门会议按统一的评分标准和评分办法，在参考指导教师评语结果的基础上，评定每个学生的成绩。在有争议是，应由小组成员进行表决；综合成绩由答辩小组确定。
三、 成绩评定采用以下评分的办法，即由指导教师跟答辩小组分别给分（以百分计），两部分成绩比例由各院系根据实际情况确定，最后按优秀（90～100分）；良好（80～89分）；中等（70～79分）；及格（60～69分）；不及格（59分以下）。
四、 综合成绩由两部分组成，指导教师评定成绩占60%，答辩小组评定成绩占40%。
毕业设计（论文）成绩评定
学生姓名：

综合成绩： 分（折合等级 ）

答辩小组长签字: 年 月 日

一、 评语（根据学生答辩情况及其论文质量综合写出）：

二、评分（按下表要求综合评定）：
评分项目
（分值）
答辩情况
论文质量
合计（100分）
表达情况
（15分）
回答问题情况（25分）
规范要求与文字表达（20分）
学术（或技术水平）（40分）
得分

答辩小组长签字： 年 月 日

毕业答辩说明
1、答辩前，答辩小组应详细审阅每个学生的毕业设计（论文），为答辩做好准备；并根据毕业设计（论文）质量给出分数。
2、严肃认真组织答辩，开好答辩会，给出答辩成绩。
3、指导教师应参加所指导学生的答辩，但评定其成绩时宜回避。
4、答辩中要作好记录。

一、 对毕业设计（论文）的学术评语（应具体、确切、实事求是）：

二、对毕业设计（论文）评分[按下表要求综合评定]：
（1）理工科评分表
评分项目(分值)
调研论证(10分)
技术水平与实际能力(25分)
基本理论与专业知识(25分)
创新
(15分)
论文(说明说)撰写质量(15分)
学习态度(10分)
合计
(100分)
得分

（2）文科评分表
评分项目(分值)
文献阅读与
文献综述
(10分)
学术水平
与创新
(30分)