(卢志祥)基于单片机的智能火灾报警系统

.毕业设计(论文)基于单片机的智能火灾报警系统声明路基学习编号281010229专业类自动化08B(本)所在大学机电工程学院导师(职称)彭芳(讲师)2001年5月5日.基于单片机的智能火灾报警系统摘褥子随着科学技术的快速发展，人们进入信息时代，传感器技术作为获取信息的手段有了很大的发展，其应用领域越来越广泛，对其的要求也越来越高。随着电子产品在人类生活中的广泛使用，由此引起的火灾也越来越多，我们生活的四面八方都有火灾的危险。为了防止火灾，减少火灾造成的损失，需要改善火灾自动报警系统，在生活中广泛应用，将火灾从萌芽状态中消除，并将社会财富损失降至最低。该系统以电阻式烟雾传感器和温度传感器及单片机技术为中心，与其他电子技术相结合，设计出技术水平更高的火灾报警器。利用MQ-2半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器进行烟雾检测，灵敏度高，响应快，抗干扰能力强等优点，价格低廉，使用寿命长。选择DS18B20温度传感器作为温度检测。可选的AT89S52微控制器集成了A/D转换、硬件倍频、硬件脉宽调制器等资源，具有高速、低功耗、超抗干扰等优点，是当前同类技术中中性相对较高的产品。针对声光报警、数据显示、报警限制设置功能，围绕AT89S52和MQ-2半导体电阻烟雾传感器和DS18B20温度传感器设计的火灾报警。相对简单、性能稳定的智能烟雾报警器。关键词：传感器；火灾警报；自动收集自动报警微控制器the system of intelligent fire alarmBased on SCMAbstractthe rapid development of science and technology leads people to the information era。The senior technology has got remarkable progress as a means of obt Aining information . it s application fields become more And more widely，application fields become more And more widelythe fire potential safety problems lurk in our life around .in order to avoid the fire and reduce the loss c Ausd by fire，it s time for used to perfect the system of automatic fire alarm，and widely usedit can minimize the loss of wealth of society。this paper designs a better level of fire alarm technology，Using a widely used microcontroller technology And resistive smoke sensor And tempeetsthe selection of at89s 52 chip，Which is a integration of the a/d conversion，hardware multiplier，hardware pulse width modulatorThe smoke alarm，designs with at89s 52 MCU and MQ-2 type semiconductor resistor type smoke sensor and temperature sensor-ds 18 b 20 as thheKeyword:sensorFire alarmAutomatic acquisitionAutomatic alarmSingle-chip microcomputer列表单线程理论11.1报警论文研究背景11.2设计的应用和重要性11.3论文主要工作12系统设计22.1系统总计划22.2微控制器内部结构和接口说明22.3选择主要组件42.3.1 AT89S52微控制器42.3.2集成温度传感器DS18B2052.3.3气体传感器MQ-272.3.4数码管驱动芯片74HC24572.3.5模数转换芯片ADC083283系统硬件设计93.1 AT89S52重置电路93.2温度传感器电路93.3 MQ-2烟雾传感器电路103.4 A/D转换ADC0832电路103.5报警电路113.6 7段数码管显示电路113.7状态指示灯，控制键电路124系统软件设计134.1主函数的程序134.2服务中断程序144.3数据处理程序144.4数据显示程序154.5警报程序164.6设定警示值的程式184.7以正确值显示的程序195系统程序调试225.1调试的步骤225.2调试期间遇到的问题和解决方法226总结和展望24参考文献25附录26附录1警报模拟图26附录2警报实物图26附录3警报组件列表27附录4系统程序代码27谢谢42.单线程理论1.1报警论文研究背景在这个技术飞速发展的社会里，工业生产和人们日常生活中存在着越来越多的安全风险，火灾是特别令人担忧的话题之一。为了防止和减少火灾对我们生活的危害，需要及时找到火灾报警器，并及时实施。做好火灾前预防工作，保卫社会主义现代化，防止火灾造成的燃烧、爆炸等事故造成的严重经济损失，甚至对生命安全起到危害的重要作用。1.2设计的应用和重要性火灾是国内外普遍担心的致命问题。它是一种发生频率高的灾难，随时都可能发生在任何地区。随着社会经济的发展，建筑物、结构适用材料的多样性、各种产业和科学技术的发展、易燃材料的增加、人们生活环境和生活方式的变化、火灾的危险性增大，火灾次数、火灾造成的人员伤亡和经济损失越来越大。特别是近年来，随着高层建筑人员的数量增加，如果发生火灾，灭火就更加困难。随着我国科学技术水平的进步，各种现代办公大楼对火灾报警和自动灭火系统的要求越来越高。设计更功能完善的消防设施对保障人民生命和财产的安全起着非常重要的作用。要缓解火灾造成的危害，必须对现场环境的烟雾和温度进行实时检测，密切、准确地监控环境的烟雾浓度和环境温度，及早发现事故存在的安全隐患，在火灾前的时期采取有效措施。因此火灾报警器的开发和烟雾和温度检测方法的研究成为传感器技术开发领域中比较重要的课题。1.3论文的主要工作本文的主要工作是以电阻式烟雾传感器MQ-2和温度传感器DS18B20和单片机技术为核心，结合其他电子技术设计技术水平相对较好的智能火灾报警器。这项设计随时监测现场温度和烟雾，以便及时报警。温度和烟雾设置可以根据需要进行设置。如果系统不及时显示警报，用户可以在启动手动警报功能的同时取消手动警报，系统自动显示警报，然后用户可以更改警报限制以取消警报。功能选择不会影响警报功能和数据收集功能。2系统设计2.1系统总计划火灾报警系统通常由火灾探测器和报警器组成。火灾探测器通过对火灾引起的物理、化学现象气体(燃烧气体)、烟雾(烟雾粒子)和热(温度)的检测，将检测到的火灾信号转换为火灾警报控制器。区域警报在接收到火灾信号后，通过分析处理处理同时发出声音和光的警报信号，在屏幕上显示烟雾浓度的级别和温度值，相应的发光辅助管道打开。系统检测到危险信号后，系统将自动启动自助操作，减少火灾造成的损失。用户还可以通过功能键设置报警限制，或使用此方法取消当前报警。整个电路的框图如图2-1所示。烟雾传感器A/D转换选择功能和设置按钮烟浓度水平和温度指示自助事业微控制器AT89S52伯杰，Led警报温度传感器图2-1系统原理和配置框图2.2单片机内部结构和接口说明AT89S52具有标准功能，如8k字节闪存、256字节Flash、32位I/O端口线、看门狗计时器、2个数据指针、3个16位计时器/计数器、1个6矢量2级中断结构、全双工串行端口、片上晶体和时钟电路。此外，AT89S52支持两种软件，可降至0Hz静态逻辑操作，并允许用户选择睡眠模式。在空闲模式下，CPU死机，RAM、计时器/计数器、串行端口和中断继续运行。以断电保护方式存储RAM内容，振荡器冻结，单芯片微型计算机的所有操作停止，直到进行下一次中断或硬件重置。图2-2显示了AT89S52针脚的图片。图2-2 AT89S52针脚图VCC :电源GND:P0端口：P0端口是具有8位复盖的双向I/O端口。输出端口可以驱动每个8个TTL逻辑级别。当针脚写在P0端口上为“1”时，用作高阻抗输入。访问外部程序和数据存储时，P0端口也作为低8位地址/数据重复使用。在此模式下，P0具有内部抗拉能力。P1端口：P1端口是具有内部池电阻的8位双向I/O端口，P1输出缓冲区可以驱动4个TTL逻辑级别。接脚号码的第二个功能：P 1.0: T2(用于计时器/计数器T2的外部计数输入)，时钟输出。P 1.1: T2ex(用于计时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制)。P 1.5: MoSi(用于系统编程)。P 1.6: miso(用于系统编程)。P 1.7:系统编程(sck)。P2端口：P2端口是具有内部池电阻的8位双向I/O端口，P2输出缓冲区可以驱动4个TTL逻辑级别。如果在P2端口上写“1”，内部拉阻将端口拉高，可以用作输入端口。用作输入时，拉向外部的针脚因内部电阻而输出电流(IIL)。P2端口在访问外部程序存储或读取外部数据存储时，将8位高地址发送到16位地址。在这种情况下，P2端口向强大的内部发送1。P2端口在使用8位地址访问外部数据存储时输出P2闩锁的内容。在Flash编程和验证中，P2端口也接收高8位地址字节和一些控制信号，P3端口也接收一些控制信号，如表2-1所示。表2-1每个端口的特殊功能和信号名称安排特殊功能信号名称P3.0RXD串行输入端口P3.1TXD串行输出端口P3.2外部中断0输入端口P3.