基于QuartusII的火警警报系统的设计毕业论文

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1、 毕业设计基于QuartusII的火警报警系统设计与仿真35 / 40目 录摘要1Abstract21.1 现今火灾报警技术发展与国外研究概况31.2 现代消防对火灾检测与报警的要求41.3 课题研究的意义41.4 设计工作任务与容安排5第2章系统方案设计62.1 火灾报警系统对设计的要求62.2 系统开发环境简介62.3 系统方案设计72.3.1 传感器选型方案简介82.3.2 系统主要功能9第3章火灾报警系统模块设计113.1 控制器系统设计方案113.2 主要电路模块设计分析123.21 数据采集转换电路设计123.2.2 火灾分析判断模块设计153.2.3 火灾等级显示指示模块设计17

2、3.2.4 传感器的选型173.2.4.2 烟雾传感器HIS-07183.2.5 放大电路的设计203.2.6 报警与显示电路设计213.2.7 电源管理模块223.3 小结23第4章控制器各功能模块实现的VHDL源程序244.1 A/D转换模块的VHDL程序：244.2 火灾等级显示指示VHDL程序：264.3 火灾分析判断的VHDL程序264.4 火灾报警系统顶层模块电路的VHDL实现:28第5章系统的仿真与调试315.1 功能调试315.1.1在调显示功能调试315.1.2 逻辑判断分析功能调试315.1.3 蜂鸣器功能调试315.1.4 A/D转换功能调试315.2 系统整体运行调试3

3、15.3 小结31结论32致33参考文献34附录35附录1 系统电路连接图35摘 要从1847年世界上第一台火灾报警装置出现以来，随着公共消防意识的提高与传感器技术的进步，火灾检测的特征量与界定阈值等问题已经基本解决，但是现有的研究在很大程度上并没有解决系统适应性与准确性的矛盾。火灾报警系统的课题研究，对于开发出优秀的火灾报警系统具有重要意义。本文首先简单介绍了火灾对人类生活的影响并介绍了当今世界火灾报警系统的发展情况；然后，介绍了一种多传感器火灾报警系统的设计，讲解了火灾报警系统的软件功能设计并给出了系统与各个功能模块的程序流程图；之后详细讲解了系统的各功能模块的设计，其中设计的最后部分还论

4、述了提高系统抗干扰能力与可靠性的一些方法，并对系统的可扩展性做了简单介绍，软件设计包括针对单片机和传感器的数据采集与数据模糊处理、系统检测与报警程序的设计；之后对硬件进行了简单的调试，对调试结果进行了一些分析；最后，文章对整个设计进行了概括性总结。本文的重点是系统的硬件以与模糊判断的算法设计，其中详细介绍并论述了系统所需要实现的功能以与各个模块的设计，整个报警系统主要完成采集传感器数据、处理信息并做出判断等功能。最后的实验结果表明，该设计能够有效解决灵敏度与报警准确率之间的矛盾，能够达到预期的效果。本设计具有高可靠性低误报率等特点，有一定的实用价值。关键词：火灾报警；多传感器；模糊判断；权重算

5、法设计AbstractFire is a common and high-onset disaster. As the fire itself is highly destructive, it usually causes a lost of life and property. This article describes the affection of fire on human life and introduces the development of fire alarm systems today in world at first; then, it introduces a

6、 design of multi-sensor fire alarm system, explains amply about the hardware and software design of each module in system; besides, we did simple hardware debugging, as well as some analysis of the results of the debugging; at last, the article sums up the entire design in general. This article focu

7、ses on hardware design and fuzzy judgment algorithm design, which describes and discusses amply the design and achievement of every function the system needs. The alarm system is designed for sensor data acquisition, information processing, making judgments and so on. The last part of the hardware d

8、esign is also discussed some ways to improve anti-jamming capability and reliability, and gives a brief introduction of the systems extendibility. Software design includes the design of MCU and sensors data acquisition programs, data fuzzy processing programs, system check & alarm programs, and we c

9、ompletes a fire alarm system software functional design and gives the system and program flow chart of the various functional modules. Simulation results show that the design can effectively solve the contradiction between sensitivity and alarm accuracy; its able to achieve the desired results. This

10、 design has high reliability with low false alarm rate, etc., but in some areas still needs further improvement and refinement.Key words: fire alarm, multi-sensors, fuzzy judgment, permission assign algorithm design第1章 绪 论本章主要介绍了现今火灾报警技术的发展概况，现代消防对火灾检测与报警的要求以与国外相关的研究现状，讲述了本设计的主要容、任务和相关安排以与本课题的研究意义。1

11、.1 现今火灾报警技术发展与国外研究概况火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。实践证明，随着社会和经济的发展，消防工作的重要性就越来越突出。“预防火灾和减少火灾的危害”是对消防立法意义的总体概括，包括了两层含义：一是做好预防火灾的各项工作，防止发生火灾；二是火灾绝对不发生是不可能的，而一旦发生火灾，就应当与时、有效地进行扑救，减少火灾的危害。从1847年美国牙科医生坎宁和缅因大学教授法莫研制出世界上第一台城镇火灾报警装置至今，已有一百多年的历史。火灾报警系统的发展已经过了以下几个阶段：19世纪40年代到20世