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1、目 录摘要IABSTRACTII第1章 绪论11.1 课题的背景和意义11.2 火灾报警器的发展历程11.3 2第2章 系统总体方案设计32.1 设计要求32.2 方案选择和论证32.2.132.2.2 显示方案的选择3第3章 系统硬件设计43.1 整体方案设计43.1.1 系统框图43.2 最小系统模块53.2.1 STC89C52简介53.2.2 最小系统电路83.3 液晶显示电路93.3.1 1602液晶简介93.3.2 液晶引脚说明103.3.3 指令介绍113.4烟雾检测模块163.4.1如何选择烟雾传感器163.4.2 MQ-2型传感器的特性183.4.3 MQ-2型烟雾传感器的工
2、作原理183.4.4 烟雾检测模块电路193.5 DS18B20传感器电路193.5.1 DS18B20简介193.5.2 时序说明203.5.3 DS18B20模块电路图223.6 火焰检测模块电路223.6.1 火焰检测模块特点223.6.2 火焰检测模块引脚说明233.7按键输入模块243.8 报警模块243.8.1 蜂鸣器的介绍243.8.2 蜂鸣器报警电路243.8.3 发光二极管253.8.4 报警模块电路25第4章 软件设计264.1 程序语言及开发环境264.2 程序流程图设计264.2.1 总体程序流程图设计264.2.2 液晶程序设计284.2.3 模数转换程序设计284.
3、2.4 温度传感器程序设计29第5章 系统调试315.1 元器件的选择与测量315.2 元件的焊接与组装315.2.1 调试的概述315.2.2 单片机最小系统的焊接315.2.3单片机按键的焊接325.2.4 单片机电源模块的焊接325.2.5 单片机液晶显示屏的焊接335.2.6 单片机烟雾传感器的焊接345.3 电路的调试345.3.1 调试方法345.3.2 调试步骤355.4 通过开发板下载程序36第6章 总结37鸣 谢38参考文献39附 录40附录一 元件清单40附录二 原理图41附录三 PCB图42附录四 源程序43摘要火是一把双刃剑，从人们开始使用火种开始，火灾便一直伴随着人类
4、，在古代发生火灾无非是打雷或者生火烧饭点着了别的东西，但是随着时代的发展，容易导致火灾发生的设备变得越来越多，在不同的灾害中，火灾是最容易威胁到公众安全和社会发展的主要灾害之一，几乎每天都会有许多生命葬生火海，根据不完全统计，2018年1月到8月全国发生大大小小的火灾一共16.61万起，城市火灾总量较大，农村火灾伤亡率较高，住宅火灾及伤亡人比重大，老幼人群数量多，半数火灾是由用电引起，窒息导致死亡率高，白天火灾数量多，凌晨伤亡大。如果他们能及时发现险情为此，本文设计了一种基于单片机的智能室内火灾报警系统。本设计以电阻式烟雾传感器、温度传感器、火焰传感器和单片机技术为核心，设计了技术水平较好可以
5、应用于多重场景的火灾报警器。该报警器能连续采集环境中的温度高低，烟雾浓度，火焰信号进行实时处理和判断。一旦其数值高于设定的报警值，声光报警将被激活报警。成品是一种性能稳定、结构简单、使用方便、价格低廉的火灾报警器。具有实用价值。关键词： 单片机 传感器 报警器IIABSTRACTFire is a double-edged sword. Since people began to use fire, fire has always been accompanied by human beings. In ancient times, fire happened only by lightnin
6、g or cooking with fire. But with the development of the times, more and more fire-prone equipments are available. Among all kinds of disasters, fire is one of the most frequent and common major disasters that threaten public safety and social development. Almost every day, many lives are buried and
7、many fires are made. According to incomplete statistics, from January to August 2018, a total of 166,100 fires occurred in China. The total number of urban fires was large, the casualty rate of rural fires was high, the proportion of residential fires and casualties was large, the number of elderly
8、and young people was large, and half of the fires were caused by electricity, suffocation resulted in high mortality rate, the number of daytime fires was large, and the casualties in the early morning were large. If they can find out the danger in timeSo, this paper designs an intelligent indoor fi
9、re alarm system based on MCU. This design takes resistance smoke sensor, temperature sensor, flame sensor and single-chip computer technology as the core, and designs a fire alarm which has good technical level and can be applied to multiple scenarios. The alarm can continuously collect the temperat
10、ure, smoke concentration and flame signal in the environment for real-time processing and judgment. Once its value is higher than the set alarm value, the sound and light alarm will be activated. The finished product is a fire alarm with stable performance, simple structure, convenient use and low p
11、rice. It has practical value.KEYWORDS: single chip microcomputer sensor alarm apparatusIII第1章 绪论在此设计过程中，旨在基于电阻式烟雾传感器以及相应的火焰传感器等基本元件，来成功构建出科学完善的火灾报警器。1.1 课题的背景和意义 在多样化灾害中，尤为典型的灾害种类即为火灾，其将会直接对人身财产安全，产生一定的威胁，并且不利于社会的长治久安。不论由于何种因素，若发生火灾必将造成不可估量的经济损失。譬如前段时间刚刚发生的巴黎圣母院火灾，起因是因为翻新工人导致脚手架着火，无数人类瑰宝在短短的十几分钟内化为灰
12、烬！根据权威统计结果可知，相较于地震而言，火灾直接和间接造成的经济财产损失远超其数倍。以2018年为例，该年的1-8月，中国范围内累计发生火灾高达16.61万起，其中白天发生的次数较多，而夜里造成的人身损害较大。与此同时，城市范围内往往较为容易发生火灾，并且波及范围较为广泛，但农村地域的火灾伤亡人数则相对较少。值得一提的是，住宅区往往较为容易发生火灾，并多为老人和幼童由于用电的不规范所引发的。若老人和幼童可及时发现火灾，将可有效规避不必要的财产损失，并切实保障生命安全1。 若想达到上述效果，必须关注于火灾预防的重要性，若能针对火灾现场，进行科学合理的跟踪检测，将可有效避免悲剧的发生。故而针对烟
13、雾的有效检测方法，进行相对深入的细致研究，并积极构建出科学完善的烟雾报警器，已经成为当前时期各住宅区亟待解决的根本问题。本文旨在以单片机为基础，成功构建出科学完善的室内火灾报警系统。该系统可帮助人们及时发现火灾，从而尽可能降低自身的财产损失，并切实保障自身的生命安全。对于此类系统而言，其重点涵盖信号检测以及超限报警等一系列基本功能，并且无需耗费高昂的经济成本，有助于紧密契合社会所提出的经济性基本要求。1.2 火灾报警器的发展历程20世纪20年代，某些西方发达国家已经致力于针对烟雾传感器，进行科学合理的细致研究。因为人们对于自身的生命财产安全愈发关注，并且市场对于各类传感器所提出的一系列需求与日
14、俱增，在此背景下，传感器技术逐步获得相对稳定的迅猛发展。当前时期，由于全球科技水平日益提高，各种类型的工业技术层出不穷，故而烟雾传感器逐步趋向于集成化的方向稳步发展。由于烟雾传感器含有良好的便捷性，故而其在市场当中，逐步获得相对广泛的实际应用2。19世纪70年代，全球发达国家日本率先研发出表现为接触燃烧式的某特定燃气泄漏报警器。据此而持续优化的产品随之问世，其将能针对甲烷等多样化可燃气体，进行相对深入的细致检测，因为该产品体积相对较小，故而很容易进行安装和携带3。从本质上而言，中国虽然尤其关注于针对火灾进行跟踪监控，然而却长期以人力为主，通过调阅值班监控来判定火灾是否出现，这种监控方式往往蕴含
15、显著的不确定性和不及时性。实际上，中国对于火灾烟雾报警系统所进行的研究相对较迟，直至20世纪80年代，全国各个大型生产商，还均为深入掌握此方面所涉及的高端前沿技术，大多引进西方发达国家的主流产品，来进行跟风生产。这种现象一直延续至20世纪90年代，由于中国范围内大力推行改革开放，全国各个大型生产商彼此之间，逐步进行良性竞争。在此期间，企业不仅引入来源于西方发达国家的报警系统前沿技术，而且致力于研发出创新性的各类产品，以满足多样化用户所提出的一系列根本需求4。1.3 本课题研究的内容 在此设计过程中，旨在基于STC89C52单片机来进行控制，并同时辅以MQ-2型号的烟雾采集传感器以及DS18B20温度传感器等基本元件。与此同时，还涉及到火焰检测模块以及蜂鸣器等基础设备。除此之外，本文还独立设计3个操作按键，当做为该系统的操作输入设备，从而针对报警阙值进行跟踪调整。在第二章中，旨在针对系统设计的基本原理及其所涉及的工具平台，进行相对深入的细致阐述。在第三章中，旨在针对系统秉持的整体方案以及一系列硬件设计，进行科学合理的综合阐述。在
