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1、毕业论文（设计）开题报告（理工类）题 目：基于单片机的多传感器的火灾报警系统二 级 学 院：年级、 专业：学 生 姓 名：学 号：指 导 教 师：日 期：主要研究内容、研究意义及研究目标： 1 研究内容 本火灾自动报警系统应由触发器件、警报装置、显示装置以及数据处理等组成。触发器件包括自动或者手动产生报警信号的器件，如DS18B20温度传感器，MQ-2气体传感器，手动报警按钮。警报装置包括声音报警装置（蜂鸣器）和光报警装置（LED灯）。显示装置是数码管显示模块，能够实时显示由DS18B20温度传感器和MQ-2气体传感器所传送的数据。采用AT89S52单片机作为主控芯片进行数据处理和各项操作。其
2、中MQ-2气体传感器需要配置放大电路和A/D转换模块对其信号进行处理，ADC0832芯片制作A/D转换模块。 LED灯蜂鸣器AT89S52单片机数码管显示系统框图如下：手动报警 温度传感器 ADC0832芯片MQ-2气体传感器2 研究意义 在我国的一些大城市中，几乎每天都发生家庭火灾，所以防火是每个家庭必须时刻注意的问题，假如能够根据您家的实际情况预先采取简单的防火措施，一些悲剧是完全可以避免的。火灾报警器对防止家庭火灾，减少火灾损失具有现实的意义。一系列火灾造成的惨痛损失也使我们意识到了火灾报警器的必要性。本设计主要用于居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位，是为人们提供的一种简单的、廉价实
3、用的火灾自动报警装置。3 研究目标 本设计为一个由单片机控制的火灾自动报警系统，采用温度传感器和烟雾传感器，对温度及烟雾的情况进行实时监测，出现异常状况能够进行报警，起到早期发现火灾和通报火灾的作用。 拟采用的技术路线、研究方法及步骤： 1 技术路线本火灾自动报警系统，以AT89S52单片机为主控核心，使用DS18B20温度传感器采集温度信息，并使用MQ-2气体传感器采集气体信息。接收到的数据达到报警值时，单片机控制蜂鸣器和LED灯进行报警；如果没有达到报警值，单片机继续接收并处理新数据。如果单片机接收到报警按键信号，直接报警。并且单片机实时向数码管输出显示信号，数码管显示周围环境温度和气体数
4、值。2 研究方法本设计主要通过文献检索法、实验法、网上搜索法、交流法、创新等方法来进行设计作。并根据自己的创意设计程序，结合DS18B20、MQ-2、单片机控制与数码管显示以及报警系装置，制成一套完整的火灾自动报警系统。3 设计步骤3.1 分析阶段AT89S52单片机信息处理控制单元是室内自动报警的核心，根据本系统功能的要求，采用AT89S52单片机作为系统中心控制模块。AT89S52单片机接收温度数字信号和经ADC0809转换后的气体数字信号，根据程序作出判断，控制报警电路。温度传感器原理DS18B20具有独特的单线接口，只需1个接口引脚即可通信；多点能力使分布式温度检测应用得以简化；不需要
5、外部元件；可用数据线供电，不需备份电源；测量范围从-55至+125，增量值为0.5。等效的华氏温度范围是-67F至257F；以9位数字方式读出温度；在1秒（典型值）内把温度变换为数字；工作电源: 35V/DC。气体传感器原理MQ-2气体传感器属于二氧化锡半导体气敏材料，属于表面离子式N型半导体，当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随着空气中的可燃气体浓度的增加而增大。利用电路即可将电导率的变化转换为与该气体相对应的输出信号。 模数转换模块ADC0832 为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电
6、压输入在05V之间。芯片转换时间仅为32S，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI 数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。报警模块 采用蜂鸣器和LED流水灯作为报警装置。通过判断所接收到的数据来确定是否报警，所接受到的数据主要来自温度传感器、气体传感器和按键。 数码管显示LED(Light Emitting Diode)显示是用发光二极管显示字段的显示器件，也称数码管。当二极管导通时相应的一个点或一个笔划发光，就能显示出各种字符。 LED 数码显示器有两种结构，分别是：共阳接法：所有发光二极管
7、的阳极连在一起；共阴接法：所有发光二极管的阴极连在一起。本设计所采用的是共阳极数码管。继电器电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于
8、接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器一般有两股电路，为低压控制电路和高压工作电路。3.2 设计阶段设计好硬件电路，接着根据流程图大致写出程序，对程序不断调整、修改、直到编译通过。开始系统初始化温度采集烟雾采集A/D转换单片机处理是否达到或超过报警值 N Y 报警温度及浓度显示返回3.3 开发阶段将编译通过程序烧进单片机中，看实际的效果，根据结果重新改进程序，直到符合目标为止。总体安排及进度计划：1 总体安排一个月半资料查阅和素材收集整理，一个月半进行程序书写、调试、优化，一个月硬件焊接制作，半个月完成程序烧进单片机的调试、优化。2 进度计划2013年2月15日前完成资料查阅和素材收集整理，
9、3、4、5月基本完成制作。2012年10月15日-2012年10月30日 完成开题报告2013年1月1日-2013年2月15日 资料查阅和素材收集整理 2013年2月16日-2013年4月1日 程序书写，测试和优化2013年4月2日- 2013年4月30日 硬件制作2013年5月1日-2013年5月15日 程序烧进单片机调试 2013年5月16日-2013年5月19日 完成毕业设计交老师审阅 2013年5月20日-2013年6月4日 参加毕业答辩，装订材料所需条件及落实措施：1 所需条件开发平台:Windows 7单片机开发板温度传感器气体传感器keil开发工具电烙铁数字万用表2 落实措施以上
10、硬件设计与开发所需的条件均已落实。参考文献、资料：1 曾光奇.工程测试技术基础M， 武汉：华中科技大学出版社,2002.62 李群芳,肖看.单片机原理、接口及应用嵌入式系统技术基础北京清华大学出版社,2005.3 谭浩强著.C语言程序设计北京:清华大学出版社,20064 张义和,王敏男,许宏昌等.例说51单片机.北京:人民邮电出版社,2008.5 周丽娜.Protel99SE电路设计技术.北京:中国铁道出版社,20096 郁有文,常健，程继红等.传感器原理及工程应用（第三版）西安电子科技大学出版社,2008.7 谢望.烟雾传感器技术的现状和发展趋势仪器仪表用户,2006,13(5):1-2.8
11、 李永生,杨莉玲.半导体气敏元件的选择性研究.传感器技术, 2002(3): 13.9何莉,曾宪文，基于PIC单片机的超声波测距系统10Visual C+ 案例开发集锦，唐彬,刘超，200511曹君，火灾报警系统设计 黑龙江哈尔滨理工大学，200612汤正华等，多传感器探测器在火灾探测中的应用，传感器技术，200113张红兰，李扬，基于多传感器的智能火灾报警器的设计，广东工业大学，200914杨照，开关、报警电子小制作入门，浙江科学技术出版社，20051551单片机C语言应用程序设计实例精进，戴佳，电子工业出版社200616罗四维.传感器应用电路详解M，北京: 电子工业出版社,1993.6 指导教师意见：指导教师签名：年 月 日毕业设计(论文)领导小组意见：组长签名：年 月 日
