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1、武昌理工学院2015届毕业设计(论文)武昌理工学院本科毕业设计(论文)题目：基于单片机的火灾远程监控系统的设计与实现学院： 信息工程学院专业： 电子信息工程学号： 学生姓名： 指导教师： 张莉萍二一五 年 五 月 十一日基于单片机的火灾远程监控系统的设计与实现摘要火带给人类温暖，促进了人类的文明，但失去控制的火，就会给人类造成巨大的灾难。对于火灾，古代人们就总结出“防为上，救次之，戒为下”的经验。火灾报警器在消防工作就的作用也尤为突出了。本论文以电阻式烟雾传感器和单片机技术为核心并与其他电子技术相结合， 设计出一种技术水平较好的烟雾报警器。其中选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现
2、烟雾的检测，选用的STC89C51RC单片机，功能强，速度快，寿命长，价格低。以STC89C51RC单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器为核心设计的烟雾报警器可实现声光报警、烟雾值显示，远程短信报警等功能。是一种结构简单、性能 稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器。关键词：烟雾；报警器；STC89C51RC；MQ-2传感器Fire remote monitoring system based on single chip design and implementationZhang LeiAbstractFire bring human warmth, promote human
3、civilization, but lost control of the fire, it will cause a huge disaster to humans. For fire, the ancient people concludes that anti-upper, save the second, quit for the next experience. Fire alarm on the role of the fire service is also particularly highlighted in.In this paper, smoke sensors and
4、resistive core chip technology and combined with other electronic technology to design a technical level better smoke alarms. Wherein the selection of MQ-2-type semiconductor combustible gas sensors smoke sensors to achieve smoke detection STC89C51RC chosen microcontroller, powerful, fast, long life
5、, low prices. In STC89C51 microcontroller and MQ-2-type semiconductor resistive core design smoke sensor smoke alarm can achieve sound and light alarms, smoke value display, remote SMS alarm. It is a simple structure, stable performance, ease of use and low price, intelligent smoke alarm.Keywords: s
6、moke;Alarm;STC89C51RC;MQ - 2 sensors目录前言1第1章 课题研究的背景和意义 21.1 火灾报警系统发展前景分析21.2 火灾报警系统的现状和21.3 火灾报警系统的构成3第2章 火灾报警器功能需求及方案设计 42.1 火灾报警器功能需求及方案设计42.2 烟雾传感器的选型62.3 温度传感器的选型8第3章 系统硬件的设计 103.1 控制芯片的选择 103.2 温度传感器DS18B20 123.3 烟雾传感器MQ-2153.4 LCD1602液晶显示器 183.5 TC35短信收发模块21第4章 主要程序的流程图 244.1 报警主程序流程图 244.2 主
7、程序初始化流程图 24第5章 系统调试 26结论 30致谢 31参考文献 32附录 33（以上占偶数页）V武昌理工学院2015届毕业设计(论文)前言改革开放后，随着我国经济快速发展，物质生活渐渐丰富起来了。城市化的进程也不断加快了，高楼大厦林立。但火灾的发生却也更难以施救，也带走了更多人的宝贵生命。欧洲的建筑设施比亚洲要好，发生火灾的数量也比亚洲多但伤亡较少，亚洲国家火灾发生少却多次伤亡巨大。这是因为欧洲很多大型建筑都有完善的火灾报警系统，以及每段时间对各种灾难的演练造就了较少的伤亡。早期的火灾预警可以大大降低人员生命财产的损失，这种需求大大促进了火灾报警系统的发展。现代计算机技术、通讯网络技
8、术和自动控制技术的飞速发展为让我们研发了一批优秀的，稳定性强的大型火灾报警系统，这个是可喜的成绩，但是家庭对火灾报警器的安装率依旧很低，主要是价格昂贵，许多家庭负担不起。我们需要研发一种便于安装、维护简单、可靠性高、价格实惠的可实现远程报警的小型家庭火灾报警系统。基于家庭对火灾报警器的需求，本课题旨在开发一个能够对监测点实时监控，在发生火灾时进行声光和短信报警，让不在监控位置的人第一时间知道火灾的情况，让专业人员迅速采取灭火措施来减少火灾的损失。课题研究的火灾报警系统以单片机为控制核心，以烟雾传感器和温度传感器为数据采集核心，实现声光和短信报警，远程短信报警，最终达成预防火灾，减少人身伤害的廉
9、价小型智能火灾报警系统。第1章 课题研究的背景和意义1.1火灾报警器的前景分析改革开放初期，我国由于科学技术人员严重不足，科学技术实力与发达国家相差巨大。国内产的火灾报警系统无论在技术实力、稳定性和售后的服务上都不太成熟。而市场对报警器的需求很大。外国的优秀火灾报警系统趁机将市场投向中国，他们以产品先进的科学技术和高稳定性，迅速占领了中国大部分市场。而如今，随着我国教育的改革，为我国培育了大量的人才。科技发展形势迅猛，结果丰硕，犹如雨后春笋。现在很多科技方面与世界水平接轨了，我们已经实现了一批技术含量较高的、可靠的、完整的火灾报警系统。在价格上我们比国外厂家更加实惠，夺回了大部分国内市场，国外
10、产品现在只有招架之工，全无还手之力，这是非常优秀，自力更生的例子。有的优秀公司还走出国门，进击海外市场。火灾报警器的发展是很喜人。1.2 火灾报警系统的现状和特点 消防报警产品是由很多产品构成的一个大系列，这些产品包括探测周边是否有火情的火灾探测设备、传输火灾信号的信息传输设备、报警分析控制器、以及是否立即采取消防措施的消防控制联动。火灾报警技术是一门综合学科，他是由自动控制、物理传感技术、数据传输和管理、计算机技术、智能楼宇等多个技术组成的集合。随着中国基础建设的高速发展，国内的消防报警技术也得到了极大的提升，有些优秀的企业已经具备了和国外知名企业抗衡的能力。目前中国在一些高新技术行业中，国
11、内企业只是做一些下游的制造和服务，在产业链上只能分取极少一部分的利润，而像消防报警系统一样即拥有拥有大量市场又拥有自我知识产权的高新技术行业其实是很少的1。在消防报警产品的技术含量上，国产产品和国外产品技术差距很小了，许多指标已经超越，存在的主要问题是：消防报警系统大规模的量产没有经验，有待于学习生产品质方面的经验；这也导致产品的稳定性统一性有一些差距；现在国内的优秀大型企业和集团也在改善这方面的问题，这样就可以走出去去冲击海外市场，并最终占领海外的消防报警市场。1.3 火灾的发生与报警要想研发优秀的火灾报警系统，就必须研究火灾发生一般过程，一般情况下可燃物燃烧过程：首先要达到着火点后才会发生
12、剧烈的化学反应燃烧。首先产生燃烧气体，接着产生大量的烟雾，在氧气充足的条件下就会全部剧烈燃烧，产生大量的可见光和不可见光，对周边辐射大量的热量。研究火灾过程后发现在起火过程中，起初和阴燃两个阶段只是产生大量的烟雾，破坏力也较小，容易在发现后扑灭，但是对环境温度的影响较小。探测器应当重点探测这2个阶段，用烟雾传感器来探测烟雾浓度，及早发现控制就可以把火灾损失控制在最小限度。火焰燃烧后，会迅速向四周蔓延，使得环境温度迅速升高，在这个时间点探测环境温度，就可以有效知道火灾燃烧的阶段。起火过程曲线如图1-1所示2.图1-1起火过程曲线火灾发生后初期阶段，首先会伴随产生烟雾、接着产生高温和火光。火灾探测
13、器能将这些烟、光、热信号转变为电信号报警或使自动灭火系统启动，安装了消防控制联动技术的还可以及时采取灭火措施来扑灭火灾，有的还可以将火灾信号传输给消防控制室。第2章 火灾报警器方案设计2.1火灾报警器的功能需求社会科技不断进步，人们物质精神生活也得到了极大的提升，对各种产品出现了多样化，个性化的需求。因此，传统的火灾报警器只能够实现一般的声音报警，这已经远远不能够满足于市场的要求。为了更好的满足市场需求，我们课题研究的主要方向为多功能的火灾报警系统。传统的火灾报警器报警方式是声音报警，响声引起人们注意。传统的火灾报警往往只能报警而不采取迅速的抢救，或者人不在现场时声光报警也不能引起人们注意，导
14、致火势变大造成巨大损失。对火灾现场伴随火灾而产生的烟雾进行多点检测，实时监控来进行短信报警，并告知消防队火灾发生的地点，消防队员可以在第一时间内得到火灾报警的通知，这一类的报警系统可以大大减轻人员负担，可以最快的的方式给工作中不在家的人报警。具有准确性和快速性的同时也满足市场的发展要求。2.1.1火灾报警器的设计方案火灾报警系统中使用的探测器可以对温度、烟雾浓度、光的强弱程度进行探测，可以针对其中的一种或者几种同时进行探测。可以将多种探测器组合在一起实现复合型火灾报警系统。火灾起火的过程一般产物有烟、热、光，在火灾初期，温度往往比较低，各燃烧物都都是处于阴燃的阶段，因此将会有大量的烟雾产生，阴燃阶段过后，光和热的现象才会比较明显。因此，我们这里主要是烟雾传感器来探测火灾发生的前期烟雾，再辅以温度传感器来检测周边温度，
