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1、 基于单片机的烟雾报警系统的设计摘要现代世界随着家庭用火和用电量的增加不断，住宅区和人员流动大的地方发生火灾的频率越来越高。如果火灾一旦发生，那将会很容易出现扑灭不及时大的情况和灭火器材缺乏，还有一些就是在场人乱套乱窜，逃生方式错误等因素，最终导致重大生命安全和财产的损失，是间很令人痛心的事情。本课题所研究的无线多功能烟雾报警器采用STC89C51为核心控制器，利用气体传感器MQ-2、ADC0809模数转换器、DS18B20温度传感器等实现其基本功能。通过所选的传感器和芯片，当环境中可燃气体浓度或温度等发生变化时系统会发出相应的灯光报警信号和声音报警信号，以此来实现火灾报警，智能化提示。 关键
2、词：气体传感器MQ-2；烟雾报警；单片机；DS18B2011广东技术师范学院天河学院本科毕业论文（设计）Abstract The modern world with the increase of family use of fire and electricity consumption, residential area and personnel flow of local fire frequency is higher and higher. If in the event of fire, it will be very vulnerable to put out the big
3、situation not in time and the lack of fire-fighting equipment, and some is what straggling attendees, error factors such as the escape way, eventually lead to significant loss of life and safety and property, is a very painful thing. This topic research the multi-function wireless smoke alarm the ST
4、C89C51 as the core controller, using gas sensor MQ - 2, ADC0809 adc, DS18B20 temperature sensor to achieve its basic function. By the selected sensors and chips, when the concentration of combustible gas in the environment or the temperature changes when the system sends out the corresponding light
5、alarm signal and sound alarm signal, in order to realize the fire alarm, intelligent prompt.Key words: MQ-2 gas sensor;fire alarm;MCU;intelligent control；DS18B2012基于单片机的烟雾报警系统的设计目录摘要1Abstract21 绪论41.1 概述41.2 设计烟雾报警器的目的及意义41.3 烟雾报警器的发展与现状51.4课题的研究内容62 烟雾报警器的设计方案72.1烟雾报警器设计思路72.2 烟雾报警器的工作结构和原理72.3 系统的
6、功能要求及组成73 系统的硬件设计93.1 主控电路93.2 烟雾探测电路的设计123.2.1 MQ-2介绍133.2.2 ADC0809介绍143.3 声光报警提示电路153.3.1 灯光提示电路153.3.2 声音报警电路163.4 温度采集电路173.4.1 DS18B20概述173.4.2 DS18B20引脚介绍183.4.3 DS18B20的程序流程图183.4.4 DS18B20的内部结构193.6 按键电路204 系统的软件设计214.1 软件介绍214.2 系统程序流程图235烟雾报警器的测试结果及结论255.1 调试255.2 结论25致谢27参考文献283基于单片机的烟雾报
7、警系统的设计第1章 绪论1.1概述伴着社会生活水平质量的提高和工业生产能力的发展，单片机的应用的范围越来越多。单片机和烟雾传感器是制作烟雾报警系统的两大重要零件。单片机就好像是桥梁，连接着传感器和报警电路的设备。因为它功能齐全，体积小，成本低，所以它可以应用到任何的电子系统中。同样，它也广泛的应用在报警技术领域当中，使各种各样的报警装置更加完善功能，令其可靠性大幅度提高，以满足人们生活和社会发展的需要。传感器是信息技术系统的感官器件，如果没有感官去感受来源信息，或者因为感官迟缓，都将很难形成高精度和高速度的控制系统。单片机已经渗透到各个领域，例如，导弹上的装置，飞机上各种仪器的操作，计算机的通
8、信网络和数据的传输，工业自动化生产过程中的实时监测和数据处理等，这些地方都离不开单片机。 目前，现代建筑都会有选择地安装不同功能的火灾自动报警系统。因为火灾自动报警系统是建筑物的神经系统，它能够感受、接收着发生火灾的早期信号并及时报警，发出警报同时告知用户和周边居民。它就像是一个个称职的更夫，给居住、忙碌或是休息在家庭中的人们以极大的安全感。在火灾刚发生的时候，准确无误的确定到火情并马上报警，对及时疏散人群，控制火势的蔓延，迅速灭火和减少对住宅居民的损失都具有非常重要的意义。1.2设计烟雾报警器的目的及意义 伴着现代科技的发展，很多的巨大的安全隐患都是在工业生产和人们的日常生活中产生的。社会主
9、义现代化的建设，防止因火灾而引起的重大事故，造成严重的经济上的损失，更危及人们的生命安全。 因为要减少火灾的发生，所以必须对烟雾进行所在地的实时检测，使用安全可靠的安全检测仪器，严密监测所在场地中烟雾的浓度，更早发现火灾隐患，采取有效的防范措施，避免发生火灾，这样才能确保工业生产安全和家庭中人们的生活安全。所以，构思烟雾的检测方法和开发烟雾报警器就成为了传感器技术的发展领域中一个重要方面。这几年以来，中国主要偏向大型场所的烟雾报警系统的研制开发，但是在居民区内等小型防火单位，却需要实用性高价格好的烟雾报警器。因为我国现在人口的不断增加，土地也很稀缺，所以为了解决城市用地的不够情况，住宅的楼层越
10、来越高，这不仅方便集中供电、供热、供气，并且也能集中管理和控制设备。不料，人们在享受着这些现代科技所带来的方便的时候，却也增加了人们意想不到的许多安全隐患。如果在家里没有安装检查火灾的报警器，一旦在家庭中发生火灾，火灾容易由不被发现的早期火灾而演变成为更大、更严重的大型火灾。结果因为一家的起火，而不能阻止火势的蔓延，使得火变得更大而导致出现大范围燃烧。这不仅使的用户本身遭受重大的损失，还容易形成“火烧连营”的局面，给周边家庭和场所造成无法估计的损失和严重的影响。据公安部消防局2011统计，近年来，我国每年发生家庭火灾5万余起，死亡800余人，占火灾死亡人数的70%以上。这一些数字，但是背后隐藏
11、的是一些对火灾不重视的情况和导致家庭痛心疾首的惨痛教训。因此，社会发展对火灾情况的监测具有非常长远的意义，对人们的生命安全起到不可忽视的作用。我国现在科技不断发展，人们生活质量提高，但是我们需要对自己的生命财产安全负责，火灾监测是一项非常重要的课题，不论何时何地，我们都需要对自己周边安全进行监控。 在中国的一些大、中型城市，几乎每一天发生家庭火灾，所以每一个家庭必须始终关注防火。如果能根据你家的实际情况，提前采取简单的防火措施，有些悲剧是完全可以避免的。声音和视觉的报警，对减少火灾损失具有现实意义。一系列悲剧性的损失，由国家从社会各界意识到，声光报警对火灾的报警的必要性。据调查，在最近的火灾大
12、部分的房子里还没有安装报警器。因此声光报警，对发生火灾预防具有重要意义。1.3烟雾报警器的发展及现状这几年来，在国外，无线火灾报警系统已经被开发，并用到家庭生活和工业生产中。刚开始的时候，无线火灾报警系统不但是价格比较高，而且还必须连接着布线，但这缺只适合比较特殊的地方，用来检测设备的一部分。今天，几乎所有的电气装置，可以通过无线遥控改变，并大范围的应用到各种建筑和场所。美国松柏公司（ITI）是美国最大的无线报警系统的制造商，他的产品占90的无线报警器在北美的年销售额已接近一亿美元。该公司生产的无线火灾报警系统还通过了中国的“国家消防电子产品质量监督检验测试中心”的监测，该系统可作为火灾报警系
13、统，但也可作为一个安全的系统，两者的结合，是一个高科技的无线安全系统。连报警系统都网络化了，还有消防联动控制也智能化。 火灾报警系统在中国相对较晚，与发达国家相比，二十世纪七十年代末的十年间，我们国家也开始生产火灾报警器。二十世纪八十年代后，国内各大厂商也大多是模仿国外的产品，或引进国外的生产技术，并没有在真正的研究技术。真正的意义上的火灾报警技术的发展也促进了市场的成熟性，政府逐步开放的大门，在同一时间，外国公司开始进入中国的防火市场，带来先进的技术在20世纪90年代。在这期间，我国生产的火灾报警的产品的企业也得到了不断的发展，更有一些企业，利用技术上的合作，和跟人合资生产，也取得了非常不错
14、的成绩，但今天在市场上创造了许多强大的企业，有些技术已接近或赶上国际标准。1.4课题的研究内容 火灾报警器，主要检测温度和烟雾，再通过单片机控制相应的报警和驱动负载。通过液晶显示当前的烟雾值和温度值，通过按键设定相应的阀值。该项目主要是为了完成任务，包括： （1）硬件部分：包括传感器的选择，显示模块的选择，烟雾信号转换电路的设计，报警驱动电路的设计。 （2）软件部分：包括微处理器控制程序的编制和原理图的绘制。 （3）系统的综合调试与分析：在软硬件完成以后，要对系统进行综合的测试与实验，思考烟雾系统的可稳定性和实用性，调整系统不足的地方。5广东技术师范学院天河学院本科毕业论文（设计）第2章 烟雾
15、报警器的设计方案2.1烟雾报警器设计思路 设计的烟雾报警使之能在可燃气体或烟雾超过一定浓度下和温度下通过蜂鸣器报警，提醒该场所有异常情况发生。 烟雾信号采集电路是烟雾传感器和模拟放大电路组成的，将烟雾信号转化为模拟的电信号。模数转换电路从烟雾检测电路里送出模拟信号，再转换成单片机可识别的数字信号后将信号传到单片机。单片机会对该数字信号进行一系列的滤波处理，对处理后的数据分析，是大于或等于报警限定值，大于就会启动报警电路发声，小于就是正常状态。方便检测与监控，让仪器测试 人员和用户能了解到所在场所中的可 燃烟雾的浓度值，可将浓度值显示在屏幕中。系统采用蜂鸣器声音报警和LED闪烁状态作为警报信号。这种报警的方法是建立在声音报警的基础上，加入了灯光报警。这样可以使闪烁的光信号引起用户和家庭邻居眼球的注意，解决了在喧闹环境中报警声音小的局限，使得报警更加能够让人看清。以上是根据报警应该具备的功能而提出的烟雾报警整体的设计思路。2.2烟雾报警系统的工作结构和原理 烟雾报警器是能够检查和测验到所在环境中的烟雾浓度，并且具有报警功能的仪器。这个报警系统的最基本组成部分应该包括：信号采集和前置放大电路，模数转换和单片机控制电路，还有字符显示以及声光报警电路
