论文总字数：13633字

摘 要

随着我国工业技术的发展与城市建设的进步，大型建筑和工厂越来越多，所存在的火灾隐患也越来越多。火灾俨然成为了当今社会最为频发的的一个灾害，其所带来的危害最大，严重损害人民人身安全与社会财产的安全。

通过火灾报警系统我们可以有效地监测与控制火灾，而火灾报警控制器是该系统的控制单元。火灾报警控制器可以接收探测器发出的火灾信号，然后给报警设备发出信号，从而发出火灾报警，将火灾扼制在初发时期。本课程设计便是将STM32F103系列单片机与传感器技术相互结合，对区域型火灾报警控制器进行硬件模块的设计与研究。

关键词：火灾 单片机 传感器 控制器 硬件

Design of Circuit Diagram of Fire Alarm Controller

Abstract

With the development of Chinese industrial technology and the progress of urban construction, more and more large buildings and factories are being built. Therefore, there are more and more fire hazards. Fire has become the most frequent disaster in modern society, seriously damaging the safety of humans and social property.

The fire alarm system can monitor and control the fire effectively.And the fire alarm controller is the control unit of the system. The controller can receive the fire signal from the detector, then it send an alarm signal to the alarm device and work with the alarm device. Therefore, we can control the fire in the early period. The course design is the combination of STM32F103 microcontroller and sensor technology.The main content of this project is the design and research of the hardware module of the regional fire alarm controller

Key Words：fire; microcontroller; sensor; controller; hardware

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题的研究对象 1

1.2 课题的研究现状 1

1.3 课题的研究意义 2

1.4 课题的研究目的 2

1.5 课题的研究手段 2

本章小结 2

第二章 课题所涉技术与理论 3

2.1 火灾报警系统 3

2.2 火灾报警控制器 3

2.3 传感器概述 3

2.4 RS-485 4

2.5 开关电源 5

2.6 AD9软件 6

本章小结 6

第三章 整体剖析与方案阐述 7

3.1 系统的整体剖析 7

3.2 系统的设计方案 7

本章小结 8

第四章 主要元件的选择与简介 9

4.1 STM32F103V8T6 9

4.2 DS18B20温度传感器 10

4.3 MQ-2烟雾传感器 11

4.4 CH340T 11

本章小结 13

第五章 硬件电路的设计 14

5.1 STM32F103V8T6的最小应用系统 14

5.1.1 外部晶振电路 14

5.1.2 复位电路 15

5.1.3 启动方式选择电路 15

5.1.4 JTAG调试电路 16

5.1.5 内部电源电路 17

5.2 电源模块 18

5.3 外接存储模块 19

5.4 探测器模块 20

5.4.1 感温探测器模块 20

5.4.2 MQ-2烟雾探测器模块 20

5.4.3 MQ-7 CO探测器模块 21

5.5 手动报警模块 21

5.6 声光报警器模块 22

5.7 指示灯模块 22

5.8 按键模块 23

5.9 液晶屏显示模块 24

5.10 USB下载模块 24

5.11 RS-485通讯模块 25

5.12 打印接口模块 26

本章小结 27

第六章 设计总结 28

参考文献 29

致谢 30

第一章 绪论

课题的研究对象

火灾报警控制器是整个系统的操控中心，可以监视整个系统的工作情况以及控制其他关联设备的运行状态。控制器与整个系统联系紧密，不可单独而谈，所以在研究控制器的硬件时，需要对整个火灾报警系统进行探究与思考，它们是密不可分的。

课题的研究现状

火灾带来的灾害异常可怕，在我国每天都有大大小小的火灾事故发生，所带来的损失巨大。根据不完全统计，我国在去年上半年期间，一共接火灾报警17多万起，死亡人数近千人，总计带来经济损失超10亿人民币。

火灾作为最为普遍与频发的灾害之一，其对人民和社会所造成的危害与损失极其可怕。

火灾自动报警系统从产生到如今已经有近两百年的发展历史，其发展主要有四个阶段。

第一阶段：19世纪40年代至20世纪40年代之间。

此时，火灾报警系统的发展才刚刚起步，处于萌芽阶段，整个系统还不是很完善。当时，火灾探测器的选型主要采用感温类型，其灵敏度较低，易受外界环境影响，偶尔存在误报的情况。

第二阶段：19世纪40年代左右。

在这一阶段中，火灾报警系统多采用的是多线制的布局方式，其繁琐的布线方式成为该系统发展的瓶颈，安装维护工作较为繁琐。

第三阶段：二十世纪八十年代左右。

火灾自动报警系统主要采用总线型布局方式。该方式布线与安装的工作量显著减少，报警的准确度也得到有效的提高，但是仍然未能够实现完全的智能化，存在很大的发展空间。

第四阶段：二十世纪末至今。

计算机网络，集成电路工艺，传感器工艺，自动控制原理以及嵌入式技术的广泛运用，基于单片机与传感器的智能火灾报警系统得到迅速发展。这种新形式的系统通过软件与硬件的相互合作，可以强有力地监测与控制火灾，发出报警以及各设备的联动，一定程度上，达成了智能化。

课题的研究意义

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