STM8L基于嵌入式的智能烟雾报警系统设计(3)

当一栋建筑拥有着先进的智能化的消防系统,它的消防安全系数一定会极高。随着近些年中国科技的进步和发展,虽然我国火灾自动报警的相关工程应用技


当一栋建筑拥有着先进的智能化的消防系统,它的消防安全系数一定会极高。随着近些年中国科技的进步和发展,虽然我国火灾自动报警的相关工程应用技术得到了较快发展,但是在实际应用中,智能消防系统的相关的技术知识技能的水平还是比不上许多发达国家,下面列举一些比较突出的问题。

(1) 适用范围小

在研究自动化智能化的消防系统的起跑线上,我国已经落后于许多发达国家。在中国,大多数有意识,注重消防安全的建筑单位大部分都是法律或者相关规定必须安装烟雾报警器的。在大部分的普通家庭,都没有安装自动火警系统,这样就会潜在很大的安全隐患。

(2) 系统误报、漏报问题较多。

一个合格的火灾报警系统,必须要对环境中的各种复杂的因素保持着实时地监控。但是传感器存在许许多多的不足,再加上所处环境的各种因素的复杂性,所以有时候报警器无法准确的捕捉到火险中的各种变化,误报,漏报的情况会有发生。

(3) 相关火灾探测和报警技术的缺乏

在国外,高灵敏度高精度的烟感火警系统已经投入千家万户中进行使用,比如说激光式高灵敏度感烟火灾探测器,吸气式高灵敏度感烟火灾探测报警系统和气体火灾探测报警系统,这些火警系统的相关技术在国外技术已经是非常成熟,可以响应多种不同的突发情况,但在中国,还处于起步阶段。这些运用了高端技术的系统相对于普通的火灾探测器,灵敏度高出了两个数量级。如果中国想要在这方面取得可圈可点的发展,必须要迎头赶上,对相关技术进行深入的研究和开发[3]。

1.4 课题的研究内容

智能烟雾报警器的主要任务是检测烟雾的浓度,再通过使用stm8l单片机控制相应的报警模块(LED报警模块、蜂鸣器报警模块)进行报警。当烟雾达到一定的浓度之后该报警器就能实现报警,并且拥有低功耗、长时间待机的优势[4]。

(1) 硬件部分:

包括传感器的选择,烟雾浓度检测电路的设计,报警电路的设计,供电电路的设计,按键复位电路的设计,实现故障自检自复位的电路的设计。

(2) 软件部分:

包括处理器stm8l控制程序的编制和PCB原理图的绘制。

(3) 组装系统的综合调试与分析:

在硬件方面,PCB设计并制版完成,将相关部件焊接到PCB上。在软件方面,初始化,具体的判断的算法,各个IO口的规定,并且编译无误。在这些工作都完成了之后,我们要对系统进行进一步的完整的测试与实验,测试整个烟雾报警系统的稳定性和实用性,对系统的不足进行改进和调整。

2 系统方案分析

2.1 智能烟雾报警器的设计思路

设计的烟雾报警器,可以在烟雾超过一定浓度下通过蜂鸣器和LED灯进行报警,提醒该场所的所有人们有突发紧急情况。

烟雾信号采集电路是由红外传感器和放大电路以及一个光学回廊组成的。首先运用Altium designer这款软件在原理图中先设计一个红外发射模块,再设计一个红外接收模块。在红外接收电路上有接收红外线的接收器,当烟雾进入到设计好的光学回廊中的时候,由于光线的折射和反射原理,红外接收器将接收到红外线,然后该红外接收模块再将该信号传到单片机。单片机会对该信号处理,然后激活蜂鸣器报警模块和LED报警模块以及LoRa公司的433通讯模块。为了方便检测与监控,让烟雾报警器周边的人员能够及时的撤离火险现场。系统采用蜂鸣器蜂鸣和点亮LED作为警报信号。除了传统的声音报警方式之外,我还加入了LED灯光报警,以应对复杂多变的环境。防止当人们在嘈杂的环境中无法听到蜂鸣器报警的情况。增加了适用范围,更有效地对各种复杂的环境与场所[5]。以上是根据相关报警器应该具备的功能而提出的烟雾报警器的整体的设计思路。