漏电火灾报警系统设计与实现

论文摘要

漏电火灾报警系统是早期探测电气火灾、将电气火灾遏制在萌芽状态的重要设备。《高层民用建筑设计防火规范》规定:高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统,强调了漏电火灾报警系统在防护电气火灾方面必要性。本课题设计并实现了一种基于微处理器PIC16F877A的漏电火灾报警系统。（1）通过分析漏电火灾报警系统的研究现状和发展趋势,指出了漏电火灾报警系统的优越性及本课题的研究意义。（2）漏电火灾报警系统总体设计。研究了漏电火灾报警系统的技术基础——功能保护技术、软件数据处理算法和远程监控技术;给出了系统的总体设计方案,包括系统的主要功能设计、设计基本要求、技术指标要求以及系统微控制器芯片选型PIC16F877A。（3）系统的硬件设计与实现。根据硬件实现方案,设计了系统MCU模块、信号检测与电路调理模块、人机交互模块、远程监控模块的硬件电路,并给出各电路接口以及外部硬件用途的具体说明。（4）系统的软件设计及实现。根据软件设计方案,在MPLAB-IDE环境下采用C语言编程进行软件开发,给出了具体算法思想与流程、软件代码实现以及程序运行结果,从软件上保证了可靠性和稳定性,同时降低其实现复杂度。（5）构建了系统测试平台,对整个系统进行了联调和测试,给出组网运行结果,验证了系统功能。联调及测试结果表明,所设计的系统实现了数据采集、实时保护以及远程监控功能,其数据感测精度、数据传输速率、保护的实时性以及抗干扰性均达到了设计指标要求。同时设计充分考虑了系统功能扩展、升级的可能性,可方便地在其基础上进行进一步开发。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 漏电火灾报警系统的研究现状及发展趋势
• 1.2.1 漏电火灾报警系统的研究现状
• 1.2.2 漏电火灾报警系统的发展趋势
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 漏电火灾报警系统总体设计
• 2.1 漏电火灾报警控制系统的技术基础
• 2.1.1 漏电火灾报警控制系统的测量算法与分析
• 2.1.2 漏电火灾报警控制系统的保护算法与分析
• 2.2 漏电火灾报警系统总体设计
• 2.2.1 主要功能设计
• 2.2.2 设计基本要求
• 2.2.3 技术指标要求
• 2.2.4 微控制器芯片选型
• 第3章 漏电火灾报警系统硬件设计与实现
• 3.1 系统硬件设计原理
• 3.2 PIC16F877A 单元电路
• 3.2.1 PIC16F877A 引脚功能设计
• 3.2.2 时钟电路设计
• 3.2.3 复位电路设计
• 3.2.4 电源电路设计
• 3.3 外围设备接口电路设计
• 3.3.1 信号检测与调理电路设计
• 3.3.2 人机交互电路设计
• 3.3.3 远程监控模块设计
• 3.4 硬件抗干扰措施
• 第4章 漏电火灾报警系统软件设计与实现
• 4.1 PIC16F877A 漏电报警控制器软件设计
• 4.2 远程监控模块软件设计
• 4.3 用户应用程序设计
• 4.3.1 AD 采样和数据处理任务
• 4.3.2 功能保护任务
• 4.3.3 系统自诊断任务
• 4.4 软件抗干扰措施
• 4.5 系统软件编程
• 4.5.1 Hitech－PICC 编译器
• 4.5.2 MPLAB-IDE 内挂接PICC
• 4.5.3 C 语言原程序基本框架
• 4.5.4 PICC 定义特殊区域值工作配置字
• 4.5.5 中断函数的实现
• 4.5.6 C 和汇编混合编程
• 4.5.7 Keil C51 编译器
• 4.6 程序系统调试
• 4.6.1 调试系统的建立
• 4.6.2 系统软件调试
• 第5章 系统调试及测试
• 5.1 测试系统的构建
• 5.2 测试结果
• 5.2.1 保护测试结果
• 5.2.2 通信和监控测试结果
• 总结与展望
• 1.课题总结
• 2. 课题展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 附录B 攻读学位期间参加的科研项目
• 附录C 系统原理图
• 附录D 部分程序源代码
• 附录E 防火漏电电流动作报警器样机视图