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1、题目：烟雾报警器摘 要：随着科技的进步，火灾防范问题显得尤为突出，当前国内设计的报警器都是应用于大型场所，而小型而实用的家用烟雾报警器却很少。为此，本文设计了一款较为实用的烟雾报警器。本设计基于AT89C52单片机并且使用了ZYMQ-2气体传感器。通过放大电路，控制电路，蜂鸣器报警电路和LCD1602液晶显示屏，实现了相应的功能。其价格便宜，设计合理，而且充分的发挥了单片机的性能，使各个模块紧密的结合了起来。本文对该系统的各个模块进行了相应的介绍，并对电路之间的连接进行了重点的刨析，具有一定的现实意义。关键词：AT89C52单片机；ZYMQ-2气体传感器；液晶显示1602一、引言1. 烟雾报警
2、器研究的背景及意义在现实生活中，火灾经常发生，所以火灾的防范显得尤为重要。现如今市面上有很多不同种类的报警器，其独特的性能，精致的外观，体积小等受到了人们的喜爱。而作为报警器的主控器件单片机，也早已在工农业等地方得到了极为广泛的应用，单片机实际上是一个微处理器，由于他独特的结构，使得在各个电子通讯领域收到了广泛的好评。对于传感器，其实是一种感受外部环境变化而做出相应变换的器件，这个变化就需要用到数模转换器。美国曾经把1980s称之为传感器时代，而于此同时，作为技术格外发达的日本，也把传感器技术列为各种技术之首。在本论文中最重要的设计就是选择了AT89C52单片机和ZYMQ-2气体传感器作为本设
3、计的核心器件。当前，我国的烟雾报警系统都安装在大型场地，来防范火灾，但是在其他国家，就连许多城镇居民都安装了报警系统，而我国对这一问题还没有彻底重视。随着科技的发展，我国人口的增多，人口的密度也急剧增大，许许多多的楼房平地而起，虽然方便了大家，但相应的发生火灾的可能性大大提高，尤其是楼层高的住户，若发生火灾，则疏散困难，及其容易造成经济的损失和人员的伤亡。而且若没有提前的重视，甚至可能引发范围更大，影响程度更大的火灾。所以，家庭防火刻不容缓，本文就设计了一款结构简单，成本低的烟雾报警器，以此来防患于未然，同时扩大市场的销售范围。2. 论文主要研究内容（1）系统设计实现的目标本文是在基本了解ZY
4、MQ-2气体传感器和AT89C52单片机基本情况的条件下，着重对51单片机控制系统的构造和运行的研究主要研究内容包括以下四个部分：烟雾报警器的工作原理；单片机最小系统；ADC0809数模转换器；子程序流程图。（2）系统的总体设计主控单片机是采用AT89C52芯片，传感器模块选用ZYMQ-2气体传感器，显示模块选用LCD1602，设置部分选用按键电路。该系统的整体框架图如图1所示：图1 系统整体框架图二、硬件电路设计1. AT89C52单片机简介本系统主要是由AT89C52单片机作为其核心，选用11.0592MHZ的晶振，使得单片机的运行速度能够较为合理。AT89C52单片机最小系统电路设计如图
5、2所示。图2 单片机最小系统电路图单片机最小系统由单片机，晶振电路，复位电路，电源电路等四部分所组成。1.晶振：大小由单片机时钟周期的要求而决定（用于计时，与两个电容并联使用，电容大小由你的晶振决定，一般用22pF）2.复位电路：用于对对当前电路的状态进行复位3.电源：用于供电，一般用电脑的USB口供电4.烧制程序的口：并口输入，这个要根据由使用单片机的种类决定，本设计采用ATC可用并口。2. 总体方案设计本系统主要包括五个主要的模块编程：第一模块是声光报警电路的编程；第二模块是ADC0809数模转换模块编程；第三模块是液晶显示屏1602的编程；第四模块是单片机最小系统的编程；第五模块是按键设
6、计电路的编程。图3 原理图三、烟雾报警器的原理1. 主程序流程当烟雾报警器正常运行时，传感器感受周围的烟雾浓度，将这种微小的电压信号经过放大电路放大，转换成可观的模拟电子信号，然后送入到ADC0809中进行数模转换，之后送到ATC89C52单片机中进行处理。2. 报警电路的子程序流程当单片机接收到ADC0809中的感应信号，发现不为零时，系统就会开启报警模式，此时，LED灯闪亮，并且时间持续30min，知道工作人员手动关闭或者周围环境的烟雾浓度降低到一定数值。蜂鸣器鸣叫时，LED显示为“1”，于此同时会发出信号，当烟雾浓度持续30s还不下降时，说明不是误报警，此时通过单片机控制，进行紧急灭火处
7、理，否则的话，报警系统只会LED灯亮，自动排烟系统启动，却不会开启灭火模式。相反，如果烟雾浓度过低，LED显示为“0”.不会报警，此时蜂鸣器无动作。3. 关于程序的原理(1) 按键抖动的问题抖动分为机械抖动和软件抖动，软件抖动主要受单片机和其他元器件的性能所影响，基本上时固定数值，所以我们常说的抖动是机械抖动，这种抖动是因为按键在我们手动按下时发生的抖动，这是机械的原因，有可能此时系统会检测到多次，并进行多次的按键处理，会对应该有的结果造成影响。所以说我们要设计抖动消除程序，就是系统监测到按键按下，却不进行信号的发送，知道按键按下超过10ms，说明是真的按下，而不是误抖动，此时可以将信号发送到
8、单片机中进行处理。这么操作就可以最大限度的消除机械抖动而带来的影响。(2) 蜂鸣器的设置当蜂鸣器开始响时，我们将响声的持续时间设定为120毫秒，暂停时间同时也为120毫秒，这样操作的话，当报警电路启动时，会发生断断续续的鸣叫，而不是持续的无间断的鸣叫。四、元器件模块表1 万年历元件清单元器件数量单片机AT89C521ZYMQ-2气体传感器11062液晶显示器1LED指示灯1键盘1蜂鸣器1五、焊接与调试 图4 硬件报警实物图 图5软件报警实物图六、总结本文是一篇关于采用单片机来实现烟雾报警装置的论文，使用用芯片AT89C52和1602液晶显示屏来帮助我完成了整个设计本文在对报警电路和单片机进行深
9、入分析的同时，也详细的阐述了报警器的设计目的和使用范围，通过前文说明的流程图，系统的说明了烟雾报警器的工作原理，于此同时，通过单片机仿真，也得到了相同的结果，更有利的证明了本设计的正确性在设计初期，我经常在网上查资料，或者去学校的图书馆查资料，从而对本设计有了一定的初步了解，然后再经过长达1个月的学习之后，我了解了各个器件的原理和功能，为接下来的编程和对器件的接口结合奠定了坚实的基础。在本次毕业设计当中，我学到的不仅仅是当前的知识，同时也回顾了从前的知识，而且也极大的增强了自己的动手能力，学到了许多在学校的课本中学不到的知识，极大的拓展了我的思维和激发了我强烈的好奇心，而且本次毕设也可以说为我自己的大学生活画上了一个圆满的句号。尽管如此，本设计也有很多不足的地方，本设计的烟雾报警装置只能覆盖很小的范围，而对于家庭用户，就需要不止一个报警器来满足需求。通过对本课题的研究和实践，我明白了很多在学校中学习不到的知识和经验：（1）我学习到并且在一定程度上掌握了单片机能够进行操作的基本的原理以及单片机在平时的学习和生活中的运用方面。（2）对于之前没有太接触过的液晶显示有了一定程度上的了解，并且能够对于液晶显示的原理有自己独特的感悟和见解。（3）本次实践的重点在于软件的设计，因为设计的特殊性在一定程度上，在学校中学到的课本知识，对于本次设计有很大的帮助。
