51单片机烟雾报警器的设计论文

12014年10月27日系部专业班级姓名指导教师毕业设计2湖南信息职业技术学院毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计文本和成果，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究所取得的成果。成果不存在知识产权争议，本毕业设计不含任何其他个人或集体已经发表过的作品和成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。湖南信息职业技术学院信息工程系15届毕业设计评阅、答辩及成绩评定表题目基于51单片机的烟雾报警器姓名系别专业/班级学号指导教师所在部门职务职称答辩与会人员姓名职务（职称）姓名职务（职称）姓名职务（职称）3指导教师评语（主要对学生毕业设计的工作态度、研究内容与方法、工作量、文献应用、创新性、实用性、科学性及存在的不足等进行综合评价）：成绩：指导教师签名：年月日答辩记录：会议主持人：记录人：年月日答辩小组意见：评语：成绩：答辩委员会（组长）签名：年月日评定成绩：评定等级：4系领导小组组长签名：年月日摘要烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟感器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。本系统使用AT89C51单片机，选用集成温度传感器AD590和气体传感器TGS202作为敏感元件，利用多传感器信息融合技术，开发了可用于小型单位火灾报警的语音数字联网报警器。我国的火灾自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。目前国内厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所大型火灾报警系统的研发。关键词：单片机；传感器；信号处理；火灾报警器5目录摘要................................................................................................................................1目录................................................................................................................................5一方案论证与比较....................................................................................................6方案一：气敏传感器驱动555震荡报警.............................................................6方案二：单片机检测气敏传感器再驱动蜂鸣器报警.........................................6二部分器件简介........................................................................................................81.烟雾传感器........................................................................................................8（1）光电烟雾报警IC种类..........................................................................9（2）离子烟雾报警IC.................................................................................10(3)KT-601型便携式可燃气体检测仪..........................................................10(4)MF8892型烟雾检测仪............................................................................11(5)KING-01型可燃气体检测仪...................................................................12(6)而GS-1型火警报警器............................................................................122.主控制器AT89S52...........................................................................................13（1）MSC-51芯片资源简介.....................................................................13(2)单片机的引脚...........................................................................................14(3)89S51单机的电源线................................................................................15(4)89S51单片机的外接晶体引脚................................................................15(5)89S51单片机的控制线............................................................................16(6)89S51单片机复位方式............................................................................16三报警系统设计......................................................................................................181.硬件电路设计....................................................................................................18（1）单片机最小系统..................................................................................18（2）气敏检测系统......................................................................................18（3）电源电路..............................................................................................19（4）报警驱动电路......................................................................................192.系统软件设计....................................................................................................19（1）软件流程图..........................................................................................19（2）程序清单..............................................................................................20四结束语..................................................................................................................24五参考文献..............................................................................................................256一方案论证与比较方案一：气敏传感器驱动555震荡报警如图1所示为简易气体烟雾报警电路。该报警器由降压整流与稳压电路、气敏传感元件和触发、报警音响电路等组成。降压整流与稳压电路由变压器B、桥氏整流电路、集成稳压电源7805等组成。触发、报警音响电路由可控多谐振荡器(555、R2、W2、C4)和扬声器Y等组成。半导体气敏元件采用QM-25型或MQ211型，其适用于煤气、天然气、汽油、醇、醚类及各种烟雾的报警，其要求加热电压稳定，故采用7805对灯丝电压进行稳压，且要求开机预热3分钟。当气敏元件QM接触到可燃性气体或烟雾时，其A～B极间的电阻降低，从而使该电阻与W1的分压上升，相应555④脚电位上升，当④脚的电位上升到lV以上时，555起振，其振荡频率为f=1.44／(R2+2Rw2)C4。图中所示参数对应的频率约为0.6～8kHz。调节电位器W2，使其频率为1.5kHz即可。相应555的输出端③脚的输出信号推动扬声器Y发出报警声。正常情况下，气敏元件的A-B极间的阻值较大，该电阻与W1的分压减小，相应使555④脚处于低电平，555停振，扬声器Y不工作。图1气敏传感器驱动555震荡报警式烟雾报警器方案二：单片机检测气敏传感器再驱动蜂鸣器报警通过气敏探头对可燃气体的检测，输出低电平送到单片机实现报警的功能，7灵敏度高，可控范围大，且能正确识别现场气温。采用有较稳定输出的气敏探头GS-1，低电压5V对其供电，用其输出及时通过发光二极管进行显示，很直接的把火警信号传输给人们，本项目中很多信号的控制均采用可调式，既满足用户的需求，也能根据用户的需求来调节器输出功率，来改变其用电量，并设置节电可控显示，在安全情况下，除探头外所有电路均工作在待机状态，一旦有火警，立即启动报警。图2单片机控制的烟雾报警器8图3烟雾传感器空间分布示意图结合论文需求，选择方案二。二部分器件简介1.烟雾传感器烟雾传感器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远