基于单片机的火灾报警系统设计

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文1本科毕业设计（论文）题目基于单片机的火灾报警系统设计院系电气与自动化工程系专业名称年级班级学生姓名指导教师年月日河南理工大学万方科技学院本科毕业论文1摘要随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对烟雾传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一烟雾监控系统。本论文以电阻式烟雾传感器和单片机技术为核心并与其他电子技术相结合，设计出一种技术水平较好的烟雾报警器。其中选用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，具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点，而且价格低廉，使用寿命长。选用的AT89S52单片机，其整合了A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器等资源，具有高速、低功耗、超强抗干扰等优点，是目前同类技术中性价比较高的产品。以AT89S52单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器为核心设计的烟雾报警器可实现报警、故障自诊断、浓度级别显示、报警限设置、温度显示及与温度报警值设定等功能。是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器。具有一定的实用价值。关键词：烟雾，报警器，AT89S52，传感器河南理工大学万方科技学院本科毕业论文2AbstractWiththeadventofinformationtimes,asameansofaccessinginformation--sensortechnologyhasbeensignificantprogress,itsapplicationfieldismoreandmoreextensive,therequirementismoreandmorehigh,moreandmoreurgentneed.Thesensortechnologyhasbecomeanationalscienceandtechnologydevelopmentlevelofoneoftheimportantsymbols.Therefore,understandingandmasteringofsensor'sstructure,workingprincipleandcharacteristicisveryimportant.Inordertoimprovethesensor'sunderstandingandtheunderstanding,especiallyforthesmokesensorresearchanditsusageanduse,basedonpractical,andtheprincipleanddesignthetypicalsystem.Inthispaper,combinedwiththeuseofsingle-chipsensortechnologydevelopmentanddesignofthesmokecontrolsystem..Inthispaper,resistancetypesmokesensorandsingle-chipmicrocomputerasthecoretechnologyandelectronictechnology,designsatechnologybettersmokealarm.TheselectionofMQ-2typesemiconductorgassensitiveelementsmokesensorsmokedetection,whichhashighsensitivity,fastresponse,stronganti-interferenceability,andthepriceislow,longservicelife.TheselectionofAT89S52chip,theintegrationoftheA/Dconversion,hardwaremultiplier,hardwarepulsewidthmodulatorandotherresources,withhighspeed,lowpower,stronganti-interferenceandotheradvantages,isofsimilartechnologyneutralpricecomparisonhighyieldquality.河南理工大学万方科技学院本科毕业论文3WithAT89S52MCUandMQ-2typesemiconductorresistortypesmokesensorasthecoredesignofthesmokealarmcanalarm,faultdiagnosis,concentrationleveldisplay,alarmlimitsettings,temperaturedisplayandtemperaturealarmvaluesettingandotherfunctions.Isakindofsimplestructure,stableperformance,convenientoperation,lowprice,intelligentsmokealarm.Hasacertainpracticalvalue.Keywords:smog,alarm,AT89S52,sensor河南理工大学万方科技学院本科毕业论文1目录1.绪论.......................................................11.1国内外研究现状.......................................11.2课题研究背景及意义...................................31.3本论文完成的主要工作..................................52.火灾报警系统整体法案设计...................................82.1设计要求.............................................82.1.1硬件设计要求....................................82.1.2软件设计要求....................................82.2系统总体构架..........................................92.2.1系统硬件框图及功能描述..........................92.2.2系统软件框图及功能描述.........................113.灾报警系统硬件设计........................................123.1主控单片机选型及电路设计.............................123.1.1单片机的选型...................................123.1.2外部接口电路...................................183.2DS18B20测温电路。..................................193.3报警电路.............................................203.4四位数码管显示电路..................................203.5报警温度设定按键电路.................................213.6烟雾传感器转换电路..................................214.软件设计..................................................224.1主程序设计...........................................224.1.1设计要求.......................................224.1.2主程序流程图...................................224.1.3主程序初始化流程图............................234.2火灾报警系统子程序设计.............................244.2.1数字滤波程序..................................244.2.2报警程序......................................264.2.3控制按键设计程序...............................274.2.4检测程序.......................................275.行性分析.................................................305.1烟雾检测报警器检定...................................305.2实验误差分析.........................................335.3本章小结.............................................346.结论....................................................357.总结.....................................................37致谢......................................................38河南理工大学万方科技学院本科毕业论文2附录........................................................41附录一程序源代码：.....................................41附录二电路图...........................................57附录三PCB图............................................58河南理工大学万方科技学院本科毕业论文11.绪论1.1国内外研究现状国外一些较发达的国家，具有火灾预防、报警、扑救、善后处理等比较完善的消防体系。政府每年都要拨出大笔资金用于消防设备更新、人员培训以及消防设施维护。德国、日本、美国等国家就采用计算机与用户终端的传感器或者用户终端信号采集器相连，对火灾自动报警设备实时监控以及故障远程传输。例如：美国、加拿大、英国、澳大利亚、日本等国家在建设和应用城市火灾自动报警监控系统方面均有可供借鉴的成功经验。他们将自动火灾报警作为公共报警手段接入监控系统，并有效运行多年，使消防指挥中心能够快速准确判断火灾地点、火灾类型，并调度消防部队迅速到达现场，自动报警监控系统在此起到了很大的作用。此外，这些国家在监控系统管理方面比较规范，专门成立一个监控服务机构，该机构的责任是保证火灾报警数据通信畅通，为用户服务，对用户负责，同时向消防部队传送可靠的火灾报警信息，而消防部门的主要责仔是对此类服务机构进行资质审查及监督管理。这种管理运作方式已经取得了良好的效果。火灾报警系统已有百年的历史,19世纪40年代美国诞生的火灾报警系统装置标志着火灾自动报警系统首次进入人们的视野。1890年在英国，感温式火灾探测器研制成功并应用于火灾探测系统，标志着火灾自动报警系统的发展走上正