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1、 毕业设计用纸摘要随着科技的发展，时代的进步，高楼大厦才能追上人类的脚步，伴随着家庭用火、用电量的增加，所以火灾出现的可能性在持续加大，全国各地几乎每天都有不同情况的火灾在发生，也正是因为这个原因，用来警示火灾的火灾报警器的地位越来越重要，在各种建筑内被广泛使用。该论文的主要研究对象为无线且具备多种功能的火灾报警器，该报警器使用的是利用气体的传感器模数转换器以及温度传感器（型号为），以及用作为主要核心进行控制的组件等来使基础功能得以实现。一旦在室内的温度，或者是一定体积内的燃烧后产生的气体的浓度达到了传感器能够感知的临界值时，火灾警示器就会通过声音和警示灯来提示可能发生火灾险情，让处于建筑物的
2、人们能够及时逃生。关键词：气体传感器MQ-2；火灾报警；51单片机；智能控制；DS18B20ABSTRACTWith the development of science and technology, the progress of The Times, high-rise buildings to catch up with the pace of the human race, Along with the family in the fire, the increase of electricity consumption, and thus the fire frequency is
3、 higher and higher, almost all the fire in different regions,Fire alarm and therefore is widely applied to various occasions for warning of fire. This topic research the multi-function wireless fire alarm the STC89C51 as the core controller, using gas sensor MQ - 2, ADC0832 and DS18B20 temperature s
4、ensor to realize the basic functions. Through these sensors, when the concentration of combustible gas in the environment or indoor temperature changes, such as system have a corresponding light and sound alarm signals, to prompt the process of fire, let people to save his life. With the development
5、 of science and technology, the progress of The Times, high-rise buildings to catch up with the pace of the human race.Key words: MQ-2 gas sensor;fire alarm;MCU51;intelligent control；DS18B20目录摘要1ABSTRACT21 绪论4节 1.011.1 课题的研究背景4节 1.021.2 课题的研究目的与意义4节 1.031.3 火灾报警器的发展与现状5节 1.041.4课题的研究内容52 火灾报警器的总体方案设
6、计5节 1.052.1系统的功能要求5节 1.062.2 系统的技术要求52.3 系统的组成及方案设计53 系统的硬件设计53.1 主控电路53.2 烟雾探测电路的设计53.3显示电路设计53.4 声光报警提示电路53.4.1 灯光提示电路53.4.2 声音报警53.5 温度采集电路53.5.1 DS18B20概述53.5.2 DS18B20引脚介绍53.5.3 DS18B20的内部结构53.6 按键电路55火灾报警器的测试结果及结论55.1 调试55.2 结论5参考文献5附录 A5附录 B5致谢51 绪论1.1 课题的研究背景作为一种能给人类的生命安全、财产安全带来严重威胁的燃烧性质的灾难，
7、火灾通常是不可控的。由于火灾酿成的悲剧比比皆是，正是因为这个原因，人们对于火灾的预警和研究一直在继续。在我国，火灾发生频率高，破坏性强，影响极其严重。随着城市化进程的加速，我国的建筑楼层越来越高，地下建筑面积不断加大，大型建筑群不断积聚，这些都是火灾隐患的主要发生地，这些建筑群的火灾发生概率更高，造成的人身和财产损失更大，这种情况近年来越来越多。没有人希望看到火灾的发生，所以人们才日积月累地去研究这个灾难。人们都希望能够有效地预防火灾的发生。但是，发生火灾背后的原因十分复杂，涉及到化学转化及物理转化，且与周边的环境有很大的关系。通常情况下，火灾的发生伴随着烟雾、高温和火光，且由于产生场地和周遭
8、环境的限制，其燃烧之后产生的颗粒也各有不同。所以，为了预防火灾，最初的火灾预警系统就由此设计而得，目前，该项技术正得到了普及。在中国，经济发展尤其迅速，人们的生活质量也在不断地升高，各种类型的高楼拔地而起，这也造成了火灾隐患。此外，现在的建筑中，尤其是高档酒店，摩天大楼，图书馆，档案馆等公共场所，都大量地使用玻璃、塑料等材质的建筑材料，这也使火灾发生之后的施救产生了难度。这就意味着，火灾的探测报警系统需要起到更大的作用。要在火灾发生之前给人们警示，让现场人员得以逃生，只有这样，才能避免不必要的人身和财产损失。由上可知，火灾的预测报警系统十分必要，这不仅是对火灾预警的一种长期有效的防护措施，也是
9、一种早期预警措施。1.2 课题的研究目的与意义目的：火灾，作为一种能给人类的生命安全、财产安全带来严重威胁的燃烧性质的灾难之一，通常不能通过人力控制。但是我们的生活又和火息息相关，通过对以往火灾发生原因的总结，我们得出规律来进行预防。在过去，对于火灾，认为就得出了主要靠预防，然后才是救火，下策才是吸取教训。社会的脚步一直在向前，技术得到了革新，而火灾对人类的威胁却越来越大了。一方面，火灾能够夺去人类的生命和财产，一方面火灾能够引起社会的不稳定。全世界每年死于火灾的人不计其数。那么，我们更需要对引起火灾的根源进行研究，总结规律，达到预防的效果。 这也就是我们研究声光报警器目的所在。意义：火灾时有
10、发生，发生地遍布世界各国，火灾关系着每一个人的生命和财产安全。如果我们可以设计出一个能够根据实际情况制定火灾预警方案和措施的火灾生觉、视觉预警系统，那么意义非凡。1.3 火灾报警器的发展与现状最近几年，国外对于无线报警系统的研发日趋成熟，也应用到了实际生活中。最初，火灾报警系统的成本很高，而且需要进行复杂的布线工作，往往对于使用环境的要求也很高，通常只作为设备的一部分。现在，基本上所有的设备都能够改装成这种无线火灾报警系统，而且对于使用环境也没有太高的要求，很多的商用和民用住房都可使用。作为美国在生产规模上最为庞大的一个无线报警系统生产的商业，建于1981年的松柏公司（ITI）生产的无线报警器
11、市场占有率高达九成，仅北美市场的销售额就将近1亿美元。与此同时，ITI销售的无线报警系统也经过我国的“国家消防电子产品质量监督检验测试中心”的认证，证明该产品完全具备成为火灾警报器的资质，还可以保障安全，将火灾预警和安保功能相结合，目前属于科技前沿。但是，对比目前的情况，中国目前对于这个领域的研究起步于上个世纪而改革开放时期，起步比较晚，所以相对研究也少。在那之后，我国的无线报警器的设计和生产大多是把外国的东西拿来或者直接就进口，从根本上看，完全没有自主研发的技术，但是对火灾报警产品已经开始具备一定的市场需求，自然也就出现了该类产品的交易，时长在不断地发展壮大。所以，在上个世纪90年代，我国政
12、府对于该产品的限制也在逐渐放开，很多国外的相关产品开始走进国门，将高科技引入了中国。这也促成了我国火灾报警产业的高速发展，我国的企业很多都和国外的企业在技术研究和产品开发方面进行合作，成绩斐然，通过合作，很多国内企业都做大做强，技术上完全可以和发达国家比肩。1.4课题的研究内容火灾报警器的原理主要是通过对温度和燃烧产生的烟雾进行检测，形成执行指令，单片机根据指令来调控响应的报警，并使负载被驱动。然后将检测到的温度和烟雾以数据的形式显示在液晶显示器上，然后对两者的阀值进行设定。该项目主要是为了完成任务，包括：硬件部分：需要拣选传感器、显示模块， 以及对报警驱动电路进行规划、烟雾信号转换电路。（2
13、）软件部分：需要编程来进行微处理器的控制，并把该软件工作的整个原理画下来。（3）系统的综合调试与分析：将（1）（2）完成后，进行一次全方位的系统检测，并进行系统实验，对其可靠性和实用性加以检验，根据结果进行调整。2 火灾报警器的总体方案设计本文的主要方向是对烟雾报警与火灾发生时的报警及控制进行研究和实现，下文将总体阐释该系统对功能的各项要求，该系统使用的各项技术，以及实现该系统的方案。2.1系统的功能要求在设计该系统时，需具备如下几项功能：（1）火情探测功能：无线火灾报警系统的使用地点不同，所以在这些不同的环境下需要采用不同的火灾预警方式，比如温度探测法、可燃气体检测法及烟雾探测法等，在实际应
14、用中，只有这样才能有效提高火灾预警的实时和精准； (2)灯光报警功能：一般情况下，当有故障发生、火情发生或者有烟雾，首先采用的报警方式就是灯光报警。但需要设定当烟雾达到了一定的临界值时，使用蜂鸣报警。2.2 系统的技术要求要想对该系统的技术上的要求有一个大概的方向，就需要对这个系统的基础功能以及工作原理进行一定的了解。火灾报警系统通常采用价格低廉的单片机作为处理器，这使得该系统能够实现大批量的规模化生产，也能满足小成本工程的需要。一般情况下，一个系统需要具备比较小的体积、和比较低的功耗、具备可靠的数据传输、比较低的成本，以及其他的许多技术指标。详细的技术指标见下文：(1)体积小：为了减少空间的
15、占用，我们需要火灾检测系统尽量保证小体积，这样无论是使用还是更换，都更加方便； (2)功耗低：供电尽量选择5号干电池或5v的电源。(3)可靠性: 很多时候，系统可能存在不稳定的情况，因为安装环境有可能存在不确定的电磁波，只有通过多个指示灯来表示不同的状态，才能使报警的失误次数减少。2.3 系统的组成及方案设计该系统由以下几个部件构成：单片机、烟雾探测传感器电路、负载驱动电路、用指示灯进行报警的电路、控制程序和编解码程序等。系统的组成结构如下：3 系统的硬件设计总体电路图3.1由上图3.1显示， 软件绘制出了上图， 仿真软件绘制出了下图。使用按键可以设置温度和烟雾的最高临界值，这个数值用来确定是否需要报警，液晶显示屏能够显示出当时的温度和烟雾的数据，一旦烟雾数据超过临界值，报警器的红灯就会亮起，蜂鸣器也会响起，一旦温度数据超过临界值，报警器的黄灯就会亮起，蜂鸣器也会响起。3.1 主控电路作为一种位微控制器，STC89C51具备功耗低和性能好两大特性，且有在系统能够进行编程的存储器。对于单芯
