煙霧傳感器的設計

1、煙霧傳感器的設計學院： 通信與電子工程學院 班級： 電子07* 學號： 2007* 姓名： * 指導老師： * 日期： 2010年05月27日 摘 要 在現(xiàn)代社會中由于由于火災和有害氣體中毒而導致死亡的人越來越多，每年給社會帶來了很大的財產(chǎn)損失和社會負擔，但是由于其突發(fā)性如果發(fā)現(xiàn)不及時很容易造成重大損失，煙霧傳感器就可以很好的解決這個問題。它具有實時性，可以在最快的時間內(nèi)對火災做出反應，而且具有很高的靈敏度，即使在很低的濃度下也可以進行探測，不僅如此它的成本還很低，容易被消費者接受，便于進行推廣。關鍵字： 實時性；高靈敏度；易于推廣目錄摘 要1第1章 緒 論- 1 -1.1 設計背景- 1 -

2、1.2 建筑物防災現(xiàn)狀- 2 -1.3 設計目的- 3 -第2章 原理分析- 3 -2.1原理- 4 -第3章 實現(xiàn)過程- 4 - 心得體會- 4 - 附錄- 7 -第一章 緒 論1.1 設計背景當今，火災是世界各國人民所面臨的一個共同的災難性問題。它給人類社會造成過不少生命、財產(chǎn)的嚴重損失?；馂氖峭{公共安全，危害人們生命財產(chǎn)的災害之一。俗話說：“水火無情”；“賊偷一半，火燒全光”。當今，火災是世界各國人民所面臨的一個共同的災難性問題。它給人類社會造成過不少生命、財產(chǎn)的嚴重損失。隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，社會財富日益增加，火災損失上升及火災危害范圍擴大的總趨勢是客觀規(guī)律。隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，社

3、會財富日益增加，火災損失上升及火災危害范圍擴大的總趨勢是客觀規(guī)律。據(jù)聯(lián)合國“世界火災統(tǒng)計中心”提供的資料介紹，發(fā)生火災的損失，美國不到7年翻一番，日本平均16年翻一番，中國平均12年翻一番。全世界每天發(fā)生火災1萬多起，造成數(shù)百人死亡。近幾年來，我國每年發(fā)生火災約4萬起，死2000多人，傷30004000人，每年火災造成的直接財產(chǎn)損失10多億元，尤其是造成幾十人、幾百人死亡的特大惡性火災時有發(fā)生，給國家和人民群眾的生命財產(chǎn)造成了巨大的損失。嚴峻的現(xiàn)實證明，火災是當今世界上多發(fā)性災害中發(fā)生頻率較高的一種災害，也是時空跨度最大的一種災害?；馂牡奈：π跃唧w體現(xiàn)在以下五個方面。 （1）火災會造成慘重的直

4、接財產(chǎn)損失 （2）火災造成的間接財產(chǎn)損失更為嚴重 。現(xiàn)代社會各行各業(yè)密切聯(lián)系，牽一發(fā)而動全身。一旦發(fā)生重、特大火災，造成的間接財產(chǎn)損失之大，往往是直接財產(chǎn)損失的數(shù)十倍。 （3）火災會造成大量的人員傷亡 。 （4）火災會造成生態(tài)平衡的破壞，據(jù)資料統(tǒng)計，我國年均森林火災毀林面積達100萬公頃（我國森林覆蓋率僅為13%，日本60%），森林大面積減少，造成洪水泛濫。 （5）火災會造成不良的社會政治影響 。然而很多火災都是由于發(fā)現(xiàn)不及時導致了嚴重的后果，及早發(fā)現(xiàn)隱患對于后期的救災具有至關重要的作用。于是煙霧傳感器就應運而生了，而煙霧傳感器以其獨特的優(yōu)勢，在火災報警和有害氣體檢測起到了至關重要的作用。而基

5、于煙霧傳感器的火災報警器也就順應時代的要求產(chǎn)生了，他克服了很多的不確定性，大大減小了誤報率，在實際生活中有很大的應用價值。1.2建筑物防災現(xiàn)狀在建高層建筑的消防設施缺乏或不完善。由于在建高層建筑物本身的消防設施未建成或不完善，部分在建工地的火災自動報警系統(tǒng)尚未建立或不完善，使初期火情不易被察覺；部分雖有消防設施，但由于未接通水電，此時的消防設施只是“擺設”， 而且施工場地大多采用臨時水源，水壓不足，且大部分工地未設置消防水池；部分建筑工地沒有配備消防器材或配備不足，切存放位置不明顯,隨意丟放現(xiàn)象嚴重，施工周期長的工地滅火器材失效現(xiàn)象嚴重。在建高層建筑內(nèi)外可燃物質(zhì)多。在建高層建筑外圍的施工的腳手

6、架和安全防護網(wǎng)大多用可燃材料做成；內(nèi)部存放大量裝飾、裝修材料多為可燃易燃物品；施工人員臨時搭建的倉庫、食堂、工棚等，這些簡易建筑大部分采用木材、竹子、油氈等可燃材料搭建，里面還存放大量施工人員的生活物品，這都增加了火災的荷載。在建高層建筑內(nèi)部情況復雜。工程在建過程中，建筑材料堆垛多，腳手架多，存放物多，物品雜亂無章；一些工地為了建筑工地、建筑材料的安全，在一些在建樓層內(nèi)的通道、樓梯、庫室設置臨時的門、檔板等障礙物，并且沒有必要的安全出口指示標志，使人很難找到安全出口；但與此相反由于正在施工，樓梯間、電梯井等未做防火防煙處理，成為火勢蔓延的途徑。工地周邊的各種建筑材料、垃圾堆積如山，嚴重堵塞消防

7、通道，一旦發(fā)生火災，這些都給人員疏散，官兵滅火救援帶來極大的阻礙。安全生產(chǎn)制度落實不嚴，電氣設備設計不規(guī)范。筆者深入當?shù)氐亩嗵幵诮ǜ邔咏ㄖさ刂袑嵉夭榭矗瑥牟榭吹那闆r看，雖然大部分工地的相關安全生產(chǎn)制度都能上墻公布，但抓落實不嚴，安全生產(chǎn)管理松懈，管理人員消防安全意識淡薄，麻痹、僥幸心理嚴重，工地中電焊、電工等特種工操作人員缺乏專業(yè)培訓。施工方為了趕進度，用人審查制度不嚴，不少特種工都沒有特種行業(yè)許可證，屬無證上崗，施工時操作不規(guī)范，違反安全生產(chǎn)制度現(xiàn)象時有發(fā)生。此外，由于施工現(xiàn)場用電量大，而建筑工地用電是臨時性的，導致安裝極不規(guī)范，電線私拉亂接、配電箱隨意安裝現(xiàn)象嚴重。由于電線移動頻繁，致使

8、絕緣層破損，易引起短路而引發(fā)火。這些都是在建高層建筑實際存在但又容易被工人忽略的火災隱患。工人消防安全意識淡薄，生活用火用電隱患普遍。由于高層建筑工地施工用電、用氣、用火量大，施工人員者大多為外來務工人員，消防安全意識淡薄，消防安全素質(zhì)偏低，私拉亂接電線、就地生火做飯、使用液化氣、亂扔煙頭等現(xiàn)象普遍，特別是冬季，有些施工人員甚至燒木材取暖。建筑內(nèi)部設施一般達不到防火要求，臨時布線過多、過亂，施工現(xiàn)場木料、模板、防護網(wǎng)、裝修貼面材料、油漆、工人的生活物品等都是易燃、可燃物品多，如果生活用火用電稍有不慎，極易引發(fā)火災。北京央視北配樓“2。9”火災正突出反映了單位負責人及員工消防安全意識淡薄。1.3

9、 設計目的為了能切實保障人們的生命安全及財產(chǎn)安全不受火災的影響，設計出一種能夠在火災剛剛發(fā)生時或者有可燃氣體堆積引起的火災隱患或人員安全時就能報警的裝置，就能極大地減少不良后果的發(fā)生。做到防患于未然。報警器通過內(nèi)部智能處理器感應離散光源、微小的煙粒和氣霧來檢測，一旦檢測到煙霧，立刻通過一個內(nèi)置的專用IC驅動電路和一個外部壓電式換能器輸出報警聲，使人們及早得知火情，將火災撲滅在萌芽狀態(tài)。第2章 原理分析2.1原理本設計煙霧傳感器采用MQ-2，在可燃氣體或煙霧中MQ-2煙霧傳感器的電阻會有相應的變化，MQ-2 氣敏元件的結構和外形如圖1 所示由微型AL2O3 陶瓷管、SnO2 敏感層,測量電極和加

10、熱器構成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有只針狀管腳，其中個用于信號取出，個用于提供加熱電流。圖1：MQ-2實物圖由于當有煙霧或有害氣體產(chǎn)生時引起傳感器變化的是電阻所以用圖2 所示的驅動電路就可以將非電信號轉換成電壓。H兩端接到電源的兩端起預熱的作用。圖2：典型應用電路第3章 實現(xiàn)過程當采集到電壓后就可以用ad轉換器將模擬量轉換為數(shù)字量，顯示出來。經(jīng)過校準就可以準確的顯示煙霧或者可燃氣體的濃度。圖3：protues仿真圖當前電壓2V圖4：protues仿真 調(diào)節(jié)活動變阻器模擬煙霧傳感器檢測到有害氣體電壓變小心得體會通過這個設計使我

11、對傳感器有了根深層次的認識，了解到的傳感器必須應用到實際中才能發(fā)揮它的作用，而不能只停留在理論研究的階段。在這期間也發(fā)現(xiàn)了不少的問題，要真正完成好一個設計光會一方面的知識是遠遠不夠的，我們一定在大學期間多掌握些知識，無論是為了將來的就業(yè)還是自己創(chuàng)業(yè)都很有意義。4 附錄單片機控制ad轉換程序：#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit star=P26;sbit oe=P24;sbit eoc=P25;sbit d1=P20;sbit d2=P21;sbit d3=P22;uchar code tab=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; uchar code tab1=0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10;/小數(shù)點點亮void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);void main()uchar shi,getdate,ge,bai,qian,wan;P0=0;P2=0;P3=0;while(1)star=0;star=1;star=0;while(eoc=1);oe=