1、专专 业：业：1010电气工程及自动化级二班电气工程及自动化级二班姓姓 名：张名：张*指导教师：苏指导教师：苏*基于单片机的火灾报警器设计基于单片机的火灾报警器设计 1.设计要求及方案1.1 1.1 设计目的与基本要求设计目的与基本要求 本设计以AT89C51单片机为硬件核心实现火灾报警系统的设计。选用烟雾传感器MQ-2实现烟雾的检测；采用温度传感器AD590实现温度的检测；使用模数转换芯片ADC0809对MQ-2采集的模拟信号进行A/D转换，以便单片机处理，能对周围环境的温度及烟雾的突变进行报警。因此该火灾报警系统能有效地防止和减少火灾危害，为社会发展提供安全保障，其完成对保护人身安全和财产
2、安全具有现实意义。通过这个设计提高自己对单片机的使用能力，了解和掌握温度传感器和烟雾传感器的使用，巩固自己在大学所学知识，增强自己的实际操作能力。1.2 1.2 主要应用方向与设计构思主要应用方向与设计构思 本设计主要用于居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位，是为人们提供的一种简单的、廉价实用的火灾自动报警装置。火灾报警器检测传感器的火灾信息，利用智能的算法识别对火灾的监控，当发生火灾时，报警器检测到火灾信号后，除了在火灾现场产生光、声报警信号外，还需要自动拨号通知单位有关人员，并及时通报消防中心。2 系统硬件组成和基本工作原理2.1 2.1 系统工作原理系统工作原理 本设计中可按照功能分为
3、探测器模块、控制器模块和报警模块三部分，探测器模块能够有效识别火灾信息，减少误报；主控单片机实现对火灾情况进行实时、准确、快速的控制；报警模块可以完成火灾报警和显示相关信息功能。报警器将接收到火警信号后经分析处理发出报警信号，警示消防控制中心的值班人员，并在屏幕上显示出火灾的位置。系统工作原理框图系统工作原理框图传感器放大电路A/D转换单片机AT89C51串口通信状态指示灯声音报警 按键2.2 控制器模块设计控制器模块设计 在自动火灾报警系统的设计中，单片机是其核心部件。单片机一方面要接收来自传感器送来的感应信号和故障检测信号，另一方面要对不同信号分别进行处理，控制后续电路的相应工作，同时还要
4、查询是否有按键按下的请求。如今市面上比较普遍的单片机主要是89C51系列。89C51单片机应用普遍，工具多，易上手，片源广，价格低，编程灵活，控制简单，很适合所要制作的火灾自动报警系统。AT89C51引脚图引脚图 ADC0809ADC0809芯片芯片：在火灾报警器系统设计中，由于C51单片机只能处理数字量，而烟雾传感器采集到的信号是模拟信号，所以要加入A/D转换芯片ADC0809芯片。8 路模拟量开关地址所存与译码器8 路A/D转换器IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6ABCA LEST三态输出锁存器CLKVREF+VREF-OEEOCD0D1D2D3D4D5D6D7A/D内部逻辑框图2
5、.3 2.3 传感器模块设计传感器模块设计 本设计选用烟雾传感器MQ-2实现烟雾的检测；采用温度传感器AD590实现温度的检测，并将数据传送给单片机进行处理，实现周围环境实时的监测。气体采集模块气体采集模块 MQ-2传感器输出信号一般比较微弱，需要经过前置电路对其进行放大、滤波、电平调整，满足单片机对输入信号的要求。本系统采用的MQ-2半导体烟雾传感器属于电阻型，因此只需串联一个参考电阻，再经过一个放大电路即可发送给ADC采集。常见的运算放大器中，LM358价格低廉、使用简单等优点比较突出，所以本设计中的前置放大电路采用LM358作为电路的运算放大器。MQ-2型传感器的外观型传感器的外观 MQ
6、-2型传感器的结构图型传感器的结构图 气体采集电路图气体采集电路图 信号经由LM358运算放大器放大后进入ADC0809模数转换模块，ADC0809可以将输入的模拟信号转换成数字信号，然后再将数字信号传送给单片机处理。温度传感器模块温度传感器模块 AD590是美国Analog Devices公司生产的一种电流型二端温度传感器。AD590是电流型温度传感器，只需要单电源工作，输出的是电流而不是电压，因此，抗干扰能力强，要求的功率很低（1.5mV/+5V/+25）。+5VAD590W+VT图3.2.2-4 AD590的应用电路3 3 主程序流程主程序流程 本论文中，软件解决的主要问题是检测温度传感
7、器和气体传感器的温度信号和气体信号，然后对信号进行显示和判断，在超出预设报警值时候发出报警。为了降低误报率，系统采用了多次采集、多次判断的方法。每次数据采集后根据得到的数据对现场情况进行判断：00H表示正常、01H表示异常、02H表示火灾；然后综合多次判断结果做出最终的火情判断。检查周期读入烟、温 感信号周期转换是否异常？逻辑判断异常报警故障报警 单片机系统主程序流程图NYY是否故障YNN异常数=2初始化火灾报警单片机系统设计局部电路图 总总 结结 该系统的试制成功，具有较高的经济效益、社会效益和推广应用价值。通过项目可以开拓眼界，增进求实创新的能力，培养敢于思考，积极动手的行为习惯，并且最终
8、达到完成用于火灾报警系统的无线传感器的设计来发工作能力。在本论文研制的报警系统的基础上，可以再做适当的功能扩展，使火灾自动报警系统的功能更加完善，安全性更高，使用更加方便等，例如增加消防联动装置，在火灾发生时可以直接对火灾进行控制，降低火灾的损失。p 经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly,And You Will Know Everything.The More You Know,The More Powerful You Will Be写在最后谢谢你的到来学习并没有结束，希望大家继续努力Learning Is Not Over.I Hope You Will Continue To Work Hard演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
