基于单片机智能火灾报警系统的设计毕业设计.docx

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基于单片机智能火灾报警系统的设计毕业设计

教学单位

学生学号

编号

本科毕业设计

题　　目基于单片机智能火灾报警系统的设计

学生姓名　

专业名称　电子电气工程学院2011级通信工程

指导教师　

2015年5月8日

基于单片机智能火灾报警系统的设计

摘要：

伴随着时代不断的进步，人们越来越多的使用电子类设备，无论是家庭还是工厂使用的电器都越来越多，随之而来的是因为电器的不当使用所引起的火灾也与日俱增，我们的国家每年因为所用电器造成的火灾而损失很多。

火灾不仅带来了物品财产上的损失，也带给了我们失去亲人的悲痛。

所以研制出一款针对于家庭、宿舍等小环境的火灾报警系统是非常重要的。

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本次设计以传感器和单片机作为烟雾报警器设计的核心器件，配合其它器件即可实现烟雾和温度报警等功能。

设计中单片机选用STC89C52作为控制器件，传感器选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测。

论文主要针对火灾报警系统中的各个组成部分及功能进行了详细的介绍和说明，在文章第二部分有该篇论文的总体方案设计，可设置烟雾浓度和高温报警值，当烟雾传感器检测到火灾释放的烟雾时，信号由ADC0832进行处理模数转化再到单片机进行处理，当检测到浓度超标时，蜂鸣器会发出滴滴的报警声。

同时，此系统还可以检测温度，火灾发生往往环境温度会升高，当检测到温度超过设定的报警温度时候，蜂鸣器也将产生报警。

第三四部分有很详细的系统软硬件的分析与讲解，还附有系统的流程图和其主控电路及外围设备电路之间的接口连接方式，最后，对系统在电路调试中出现的问题进行了分析与总结。

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关键字：

单片机；传感器；烟雾报警器

Designoffirealarmsystemforsinglechipcomputer残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。

Abstract:

Alongwiththetimeprogress,peoplemoreandmoreuseofelectronicequipment,whetheritisfamilyandfactoryuseappliancesaremoreandmore,theattendantiscausedbytheimproperuseofelectricalfireisalsoincreasing,ourcountryeveryyearbecausetheelectricityiscausedbythefireandlosealot. Firenotonlybroughtgoodspropertylosses,butalsobringusthegriefoflosinglovedones. Sodevelopedaneedleforfamilies,dormitoriesandothersmallenvironmentofthefirealarmsystemisveryimportant.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

Thedesignofthesensorandsingle-chipmicrocomputerasthecoredesignofasmokealarmdevices,withotherdevicescanrealizethetemperatureandsmokealarmetc.function. DesignofMCUchooseSTC89C52ascontroldevicesandsensorsusemq-2semiconductorcombustiblegassensitiveelementsmokesensortoachievesmokedetection. Paperforfirealarmsystemineachpartandfunctionofadetailedintroductionandexplanation,inthearticlethesecondpartistheoveralldesignofthethesiscanbesetupsmokeconcentrationandhightemperaturealarmvalue,whenthesmokesensortodetectfiresreleasesmoke,signalbyADC0832wereprocessinganalog-to-digitalconversiontosinglechiptocarryonprocessing,whenthedetectedexceeding,thebuzzerwilldroptheissuealarmsound. Atthesametime,thesystemcandetectthetemperature,firesoftenenvironmentaltemperaturewillrise.Whenthedetectedtemperatureexceedsthesettemperaturealarm,buzzerwillalsogenerateanalarm. Thethirdparthasaverydetailedanalysisofthesoftwareandhardwareofthesystemandexplainthe,isaccompaniedbytheinterfacebetweentheflowchartofthesystemanditsmaincontrolcircuitandperipheralcircuitconnectionmode.Finally,theproblemsappearedinsystemdebuggingofcircuitareanalyzedandsummarized.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。

Keywords:

sensor;MCU;Thesmokealarm

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一毕设正文

1绪论

1.1课题背景

随着科技的不断发展，人们现在对于电器的应用越来越多，无论是家用电器，还是工厂使用的电器都越来越多。

但是随之而来的是因为电器的不当使用所引起的火灾也非常之多。

所以针对于火灾的发生我们应当尽早发现火灾的源头并给予通报，因此我们对于现场的烟雾进行采集，监视所处的环境之中的烟雾浓度，以便于及时的发现火源，进而尽量减小事故的发生，从而才能进一步使我们生活的环境处于安全。

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1.2烟雾报警器的国内外现状

外国国外对于烟雾传感器的研究开发可以追溯到上世纪30年代初，一经出现便受到了大批大批人士的追捧。

其中一个方面是因为人们意识到了火灾对于人们生活的威胁性；另一方面是因为传感器的市场在外国不断地快速发展，并且随着传感器的快速发展，传感器不仅在工艺上得到了很大的提高，而且其越来越趋于小型化体积越来越小，也就是说在一个芯片上便包括了传感器等一系列的电子器件。

这种情形不仅使烟雾检测仪器更加便于携带，更使其在生产、运输等方面所需要的成本大大降低。

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烟雾传感器的研究发明在我国是从上世纪七八十年代初才慢慢开始的，随着我国对于烟雾传感器的快速发展，不仅研制出的烟雾传感器的型号越来越多样而且烟雾传感器的种类也越来越全，在我们生活中各个方面都有着或多或少的应用。

[1]我们国家在引进国外对于烟雾传感器先进的技术和先进的工艺，进行自主开发和自主研究。

生产出了许多针对于我们国家的烟雾传感器。

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报警器在分类上一共可以分为两大类。

其中包括民用烟雾报警器和工业用烟雾报警器。

[2]

（1）民用烟雾报警器

该型报警器一般属于小型的火灾报警器,在人们的生活之中一般人们会将其安装在厨房之中，每当火灾发生时该报警器会监测到火灾产生的烟雾，进儿报警挤貼綬电麥结鈺贖哓类。

器便会发出报警，向人们显示火灾的发生。

有一些高端的报警器还可以开启系统排风扇功能，将火灾产生的烟雾排到屋外去。

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（2）工业用烟雾报警器

工业报警器总的来说就是应用于工业生产过程中的大型火灾报警系统。

检漏仪相对于其他两种的特点是体积很小，该仪器主要应用之处便是对于燃气管道的管理。

如果在检测过程之中发现有燃气发生泄漏，检漏仪便会发出报警，该仪器在报警的同时人们还可以在该仪器上读取到烟雾的浓度，使人们防患于未然，防止火灾的产生。

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探测器人们一般会将其装于防爆现场，控制器人们通常则会将其放在有人值守的地方，比如传达室等。

他们两者之间人们通常会采用屏蔽电缆线连接。

当工作人员在现场探测到燃气发生泄漏之后，就会通过电缆线将燃气发生泄露的信号传到控制器，相应的控制器就会发出报警，在报警的同时该系统就会启动排风装置并且会关闭阀门并进一步会切断燃气的源头。

[3]此种探测器和控制器应用相当的广泛，例如液化气站、汽车加油站、锅炉房等重要的场所。

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1.3烟雾报警器的发展趋势

如今社会发展速度越来越快，我们的社会伴随者电子技术、计算机技术、通信技术和现代控制技术的快速发展。

但是在当前的社会，各种各样的烟雾自动报警系统之中也存在着非常多的问题。

一方面为烟雾自动报警系统的通讯协议不一致的问题另一方面是是系统误报和漏报频繁的问题，而且有的烟雾自动报警系统智能化程度非常的低，也有的烟雾自动报警系统网络化程度非常的低。

所以针对以上的这些问题，我们应该在国家消防规范的基础之下，提出各种烟雾自动报警系统应当采用统一的开放的通讯协议。

而且针对烟雾自动报警系统性价比的问题，我们应当研究新技术、应用新工艺，不断地改进它们的的工作性能、而且我们还应该尽可能的减少维护费用和维护要求。

使烟雾自动报警系统向着更高的可靠性更高的灵敏性等方向发展。

使烟雾自动报警系统可更好的预防和遏制火灾，以求对人们的生命安全和国家的财产安全起到更大的作用。

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2总体方案设计

烟雾报警器不仅可以监测出其所处工作环境之中产生的烟雾的浓度，并且当烟雾的浓度超过所设定值时便会产生报警。

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人们在研发这种烟雾报警器时为了适应家庭和工业等场所对应的安全性的要求，设计的该报警器应当包含有显示报警的状态。

[4]并且人们所设计的这种报警器采用的是延时的工作方式，并以STC89C52单片机为监控核心，采用MQ-2传感器用来收集气体浓度，并且这种报警系统还会配合外围电路来达到设计的要求。

我们所设计的报警系统主要包括硬件设计部分和软件设计部分。

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下图，如图1所示表示的为我们本次设计的总体设计的框架图。

电源开关

电源

STC89C52

单片机

AD采集电路

显示电路

报警电路

按键控制

图1总体设计框图

我们在本次设计之中，CPU使用的是MCS-51单片机系列中的STC89C52单片机。

我们会将报警器在所处的监测位置所监测的烟雾浓度的信号使用烟雾检测探头将其变为电信号，并且会