實驗室為學(xué)校及研究機構(gòu)的重要工作地址，其間存放著很多危險品和寶貴的實驗器械，實驗室的安全辦理是對師生生命安全以及學(xué)校工業(yè)安全的重要確保。據(jù)此本規(guī)劃為一款實驗室安全智能報警系統(tǒng)，用于防備實驗室失竊、火災(zāi)等意外事故的產(chǎn)生。它在從前的報警器的基礎(chǔ)上進行了很大的改善，運用紅外、溫度、煙霧三個傳感器，全方面地確保實驗室安全，不僅如此，它運用單片機作為信號處理器，這樣有利于與計算機進行聯(lián)接，便利編程與數(shù)據(jù)存儲，可以將整個學(xué)校的全部實驗室聯(lián)網(wǎng)辦理。

1、實驗室安全智能報警體系中單片機應(yīng)用的基本原理

　　1.1系統(tǒng)基本原理

　　系統(tǒng)根據(jù)STC89C52RC單片機控制，選用C言語編寫程序，由3個傳感器：煙霧傳感器、紅外傳感器和溫度傳感器接納信號，由蜂鳴器輸出報警信號，LCD閃現(xiàn)輸出實時溫度和預(yù)設(shè)溫度。本系統(tǒng)在系統(tǒng)軟件控制下工作，HC-SR501人體紅外感應(yīng)模塊承受人體紅外輻射源的信號將所勘探到的信號進行擴展、濾波，并從這些信號中提取出信息牽動感應(yīng)開關(guān)電子模塊，將結(jié)果反饋給主控單片機STC89C52。DS18B20溫度搜集器搜集溫度信號傳送給可編程數(shù)字溫度計，對這些信號進行處理，若溫度高于警示溫度，則將信號反饋給主控單片機STC89C52。

　　煙霧報警器首要對甲烷和液化氣可燃氣體進行監(jiān)測，當(dāng)MQ-2煙霧氣敏傳感器搜集到危險氣體，就會將信號反饋給主控單片機STC89C52。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

　　圖1 總體規(guī)劃框圖

　　在主控單片機內(nèi)部，會通過軟件對收到的信號進行計算、均勻、辨認、判定等環(huán)節(jié)，及時牽動報警模塊，將控制信號擴展完結(jié)報警動作。當(dāng)報警持續(xù)一段時間后，可以自動免除，也可以通過按鍵模塊，手動免除，然后在LCD閃現(xiàn)模塊閃現(xiàn)報警次數(shù)和報警原因。

　　1.2熱釋電傳感器的基本原理

　　運用HC-SR501人體紅外感應(yīng)傳感器，該傳感器是根據(jù)紅外線技術(shù)的自動控制模塊，當(dāng)人進入感應(yīng)規(guī)模則輸出高電平，當(dāng)人脫離感應(yīng)規(guī)模則自動延時封閉高電平，輸出低電平。一起該傳感器有溫度補償功用，在夏天溫度較高時，有用勘探間隔稍變短，以確保傳感器的工作功用。該傳感器靈敏度高，抗干擾性高，可靠性強，可以起到很好的防盜作用。

　　1.3溫度傳感器的基本原理

　　選用DS18B20溫度傳感器，低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號發(fā)送給計數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器2的脈沖輸入。測溫規(guī)模-55℃～+125℃，測溫差錯1℃。該傳感器有一起的單線接口方法，和單片機聯(lián)接時僅需一條線，即可實現(xiàn)雙向聯(lián)接。該傳感器價格優(yōu)惠、照應(yīng)快，在運用中不需要外圍原件，且支撐多點組網(wǎng)功用，最多可并聯(lián)八個實現(xiàn)多點監(jiān)測，在實驗室這種大型區(qū)域，可以及時監(jiān)測溫度改變，進步安全確保。

　　圖2 STC89C52控制單元電路圖

　　1.4煙霧傳感器的基本原理

　　運用RA6-1煙霧傳感器，其輸出的信號為數(shù)字信號，可自行調(diào)理靈敏度，因而信號不用再處理，可以直接送到主控單元。氣體檢測單元首要可以對甲烷和液化可燃氣體進行檢測，可以避免實驗室火災(zāi)和實驗人員中毒的情況產(chǎn)生。該檢測單元選用MQ-2煙霧傳感器，對煙霧敏感性高，運用壽命長，工作安穩(wěn)，照應(yīng)敏捷，可以很好地確保實驗室的安全。

　　圖3 主程序流程圖

2、實驗室安全智能報警體系中單片機應(yīng)用的系統(tǒng)軟件：

　　本系統(tǒng)有三種不同的報警方法，分別為紅外報警、高溫報警和煙霧報警。當(dāng)傳感器檢測到反常時就會產(chǎn)生報警信號并將信號發(fā)送給單片機的檢測單元，溫度和煙霧也是如此。每個檢測單元分別對應(yīng)不同的傳感器，互不影響，檢測單元將信號發(fā)送給主控單元，主控單元向單片機請求中斷，單片機照應(yīng)中斷后，發(fā)動報警指令，根據(jù)不同的報警類別閃現(xiàn)報警原因。

3、實驗室安全智能報警體系中單片機應(yīng)用的系統(tǒng)檢驗：

　　檢驗共進行三次，分別對紅外報警、溫度報警和煙霧報警功用進行檢驗。檢驗標(biāo)明報警正常，報警原因閃現(xiàn)正常。

　　如4圖進行了關(guān)于溫度的檢驗，在產(chǎn)品中加入了溫度修正按鍵，通過兩個按鍵可以關(guān)于報警溫度進行設(shè)定，檢驗時室內(nèi)溫度為18℃，將溫度閾值設(shè)定在20℃，此刻蜂鳴器未報警。隨后將溫度設(shè)定在17℃，蜂鳴器報警。

　　在第2次實驗時進行對紅外報警器的檢驗，將報警器附近放上木板阻隔，蜂鳴器未報警。隨后將手放置于紅外傳感器前，蜂鳴器正常報警。

　　最后進行了關(guān)于煙霧傳感器的檢驗，將燃著的木條放置于煙霧傳感器前，蜂鳴器報警。

　　綜上，本項目產(chǎn)品三個傳感器均正常工作。

　　圖4 檢驗圖

4、總結(jié)：

　　本報警系統(tǒng)以STC89C52單片機為中心，熱釋電傳感器、溫度傳感器和煙霧傳感器為輔，首要處理了實驗室的安全保衛(wèi)問題，從外物侵略、火災(zāi)防備和有毒氣體泄露三個方面確保實驗室的工業(yè)安全和實驗人員的人身安全，在學(xué)校、研究所等場全部很高的使用價值。

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