基于51单片机烟雾报警监测系统的设计.
基于51单片机的烟雾报警器设计论文毕业设计(论文)word格式
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；火灾报警器目录摘要 (1)目录 (2)一方案论证与比较 (3)方案一：气敏传感器驱动555震荡报警 (3)方案二：单片机检测气敏传感器再驱动蜂鸣器报警 (3)二部分器件简介 (5)1. 烟雾传感器 (5)（1）光电烟雾报警IC种类 (5)（2）离子烟雾报警IC (6)(3)KT-601型便携式可燃气体检测仪 (7)(4)MF8892型烟雾检测仪 (8)(5)KING-01型可燃气体检测仪 (8)(6)而GS-1型火警报警器 (8)2.主控制器A T89S52 (9)（1）MSC-51芯片资源简介 (9)(2)单片机的引脚 (11)(3)89S51单机的电源线 (11)(4)89S51单片机的外接晶体引脚 (11)(5)89S51单片机的控制线 (12)(6)89S51单片机复位方式 (12)三报警系统设计 (14)1.硬件电路设计 (14)（1）单片机最小系统 (14)（2）气敏检测系统 (14)（3）电源电路 (15)（4）报警驱动电路 (15)2.系统软件设计 (15)（1）软件流程图 (15)（2）程序清单 (16)四结束语 (17)五参考文献 (18)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。
基于51单片机_GSM短信报警_烟雾报警设计
基于51单片机_GSM短信报警_烟雾报警设计独创性声明GSM TC35无线报警系统摘要生活中存在各种安全隐患,如火灾、易燃易爆气体、有毒气体泄漏和各种盗窃等。
目前市场上也有很多检测各种易燃易爆气体及检测温度的仪器,但是大多价格比较高,因此设计出性能可靠、经济实惠的防火灾、防盗报警系统很有必要。
本文介绍了一种基于GSM TC35实现的无线报警系统的实现方法。
系统采用AT89S52单片机为中心控制单元,DS18B20温度传感器采集环境温度,MQ-2烟雾传感器检测环境烟雾情况和红外检测实现防盗报警,并通过1730语音模块进行语音播报相关信息,采用QC12864作为信息显示。
实践表明,系统可靠性高、低成本、使用方便,有一定的推广价值。
关键词:无线报警;单片机;GSMTC35ABSTRACTThe existence of various security risks in life, such as fire, flammable gas, toxic gas leaks and all kinds of theft. There are many currently on the market a variety of flammable and explosive gas detection instruments and testing temperature, but most of the higher prices, so designing a reliable, cost-effective anti-fire and burglar alarm system is necessary.This paper presents a realization based on GSM TC35 wireless alarm system implementation.the central system uses AT89S52 microcontroller asa control unit, DS18B20 temperature sensors collect temperature, MQ-2 smoke sensor and infrared detection of environmental tobacco smoke conditions to achieve anti-theft alarm, and by 1730 voice module for voice broadcast information, the use of QC12864 as an information display. Practice shows that the high reliability, low cost, easy to use, has some promotional value.Key words: Wireless alarm; SCM; GSMTC35目录摘要IABSTRACT II1 引言 11.1课题背景和意义 11.2系统国内现状 11.3本文研究的内容和特点22 系统方案论证 32.1 系统的主要功能 32.2 设计原理框图 32.3 单片机的选择 42.4 传感器的选择 42.4.1温度传感器的选定 42.4.2烟雾传感器选定 62.4.3红外传感器的选定72.5 无线模块的选择92.6 显示模块选择 103 系统硬件设计103.1 单片机最小系统的设计103.2信号采集及前置放大电路113.3 语音模块电路设计133.4 液晶接口设计 143.5 红外传感器电路设计153.6 串口通信电路的设计174 系统软件设计174.1 主程序流程图 174.2 数据采集设计 184.3 人体红外软件设计184.4 语音模块程序流程195 系统调试205.1 硬件调试205.2 软件调式21总结22参考文献22致谢11 引言1.1课题背景和意义当今,我们的生活中各种安全隐患需要我们时时注意提防,我们经常听到有关家庭火灾、易燃易爆气体和有毒气体泄漏、各种盗窃等。
基于51单片机的智能烟雾报警系统的设计
基于51单片机的智能烟雾报警系统的设计AbstractThe intelligent smoke alarm system based on 51 single-chip microcomputer is designed to reduce the risk of fire accidents caused by human negligence. This system uses a smoke sensor, a temperature sensor, a buzzer and a display module to detect and alarm in the occurrence of smoke and high temperature. The design of the entire system is controlled by the 51 single-chip microcomputer. The paper discusses the design and implementation of the system, the algorithm for information processing, the choice of material and the hardware structure. The system has high reliability and good practicability, and can effectively improve the safety factor of the living environment.IntroductionIn recent years, with the increase in housing density and the use of electrical appliances, the frequency of fire incidents has gradually increased. The smoke caused by fireis the main cause of death and injury, and it is difficult to detect by human senses. Therefore, the development of intelligent smoke alarm system is of great significance to improve the safety factor of the living environment.This paper designs an intelligent smoke alarm system based on 51 single-chip microcomputer, which can detect smoke and high temperature and accurately alarm. This system is composed of a smoke sensor, a temperature sensor, a buzzer and a display module. The entire system is controlled by 51 single-chip microcomputer, which has strong practicality andreliability.Design and ImplementationHardware designThe smart smoke alarm system is mainly composed of four parts: a smoke sensor, a temperature sensor, a buzzer and a display module. The smoke sensor and the temperature sensor are set on the same PCB board, and the buzzer and the display module are set on another PCB board.The smoke sensor is used to detect the smoke concentration in the environment. When the smoke concentration exceeds the threshold, the output signal of the smoke sensor is sent to the 51 single-chip microcomputer. The temperature sensor is used to detect the ambient temperature changes, and when the temperature exceeds the threshold, the temperature sensor sends an output signal to the 51 single-chip microcomputer. The buzzer is used to output the alarm sound, and the display module is used to display the alarm information.Software designThe software design of the intelligent smoke alarm system includes information processing algorithm design,error handling design and system control design. The information processing algorithm includes smoke detection and temperature detection. When the smoke concentration or temperature exceeds the threshold, the system will start the alarm sound and display the alarm information on the display module. The error handling design mainly includes fault detection and fault alarm. When the system fails, the buzzer will alarm and display the error information on the display module. The system control design includes system startup, control and shutdown.Material SelectionThe main materials used in the smart smoke alarm system include the 51 single-chip microcomputer, PCB board, smoke sensor, temperature sensor, buzzer and display module. Inorder to ensure the stability and reliability of the system, high-quality and reliable raw materials need to be selected.The chosen smoke sensor is a high-sensitivity and high-precision smoke sensor, which can accurately detect changesin smoke concentration. The temperature sensor is athermistor type temperature sensor, which can accuratelydetect the ambient temperature changes. The buzzer is a high-decibel buzzer, which can output loud alarm sound. Thedisplay module is a 16x2 LCD display module, which candisplay alarm information.ConclusionIn this paper, a smart smoke alarm system based on 51 single-chip microcomputer is designed and implemented. The system can monitor the smoke concentration and temperature changes in the environment, and give an accurate alarm signal. The system uses high-quality raw materials and has high reliability and good practicability. The intelligent smoke alarm system can effectively improve the safety factor of the living environment, and is of practical value in the field of fire safety.。
基于51单片机的烟雾报警器的设计
①烟雾报警器的工作原理；②单片机最小系统；③ADC0809数模转换器；④子程序流程图。
（2）系统的总体设计主控单片机是采用AT89C52芯片，传感器模块选用ZYMQ-2气体传感器，显示模块选用LCD1602，设置部分选用按键电路。
该系统的整体框架图如图1所示：图1 系统整体框架图二、硬件电路设计1. AT89C52单片机简介本系统主要是由AT89C52单片机作为其核心，选用11.0592MHZ的晶振，使得单片机的运行速度能够较为合理。
AT89C52单片机最小系统电路设计如图2所示。
图2 单片机最小系统电路图单片机最小系统由单片机，晶振电路，复位电路，电源电路等四部分所组成。
1.晶振：大小由单片机时钟周期的要求而决定（用于计时，与两个电容并联使用，电容大小由你的晶振决定，一般用22pF）2.复位电路：用于对对当前电路的状态进行复位3.电源：用于供电，一般用电脑的USB口供电4.烧制程序的口：并口输入，这个要根据由使用单片机的种类决定，本设计采用ATC 可用并口。
2. 总体方案设计本系统主要包括五个主要的模块编程：第一模块是声光报警电路的编程；第二模块是ADC0809数模转换模块编程；第三模块是液晶显示屏1602的编程；第四模块是单片机最小系统的编程；第五模块是按键设计电路的编程。
图3 原理图三、烟雾报警器的原理1. 主程序流程当烟雾报警器正常运行时，传感器感受周围的烟雾浓度，将这种微小的电压信号经过放大电路放大，转换成可观的模拟电子信号，然后送入到ADC0809中进行数模转换，之后送到ATC89C52单片机中进行处理。
2. 报警电路的子程序流程当单片机接收到ADC0809中的感应信号，发现不为零时，系统就会开启报警模式，此时，LED灯闪亮，并且时间持续30min，知道工作人员手动关闭或者周围环境的烟雾浓度降低到一定数值。
蜂鸣器鸣叫时，LED显示为“1”，于此同时会发出信号，当烟雾浓度持续30s还不下降时，说明不是误报警，此时通过单片机控制，进行紧急灭火处理，否则的话，报警系统只会LED灯亮，自动排烟系统启动，却不会开启灭火模式。
基于51单片机的烟雾报警器的设计
①烟雾报警器的工作原理；②单片机最小系统；③ADC0809数模转换器；④子程序流程图。
（2）系统的总体设计主控单片机是采用AT89C52芯片，传感器模块选用ZYMQ-2气体传感器，显示模块选用LCD1602，设置部分选用按键电路。
该系统的整体框架图如图1所示：图1 系统整体框架图二、硬件电路设计1. AT89C52单片机简介本系统主要是由AT89C52单片机作为其核心，选用11.0592MHZ的晶振，使得单片机的运行速度能够较为合理。
AT89C52单片机最小系统电路设计如图2所示。
图2 单片机最小系统电路图单片机最小系统由单片机，晶振电路，复位电路，电源电路等四部分所组成。
1.晶振：大小由单片机时钟周期的要求而决定（用于计时，与两个电容并联使用，电容大小由你的晶振决定，一般用22pF）2.复位电路：用于对对当前电路的状态进行复位3.电源：用于供电，一般用电脑的USB口供电4.烧制程序的口：并口输入，这个要根据由使用单片机的种类决定，本设计采用ATC 可用并口。
2. 总体方案设计本系统主要包括五个主要的模块编程：第一模块是声光报警电路的编程；第二模块是ADC0809数模转换模块编程；第三模块是液晶显示屏1602的编程；第四模块是单片机最小系统的编程；第五模块是按键设计电路的编程。
图3 原理图三、烟雾报警器的原理1. 主程序流程当烟雾报警器正常运行时，传感器感受周围的烟雾浓度，将这种微小的电压信号经过放大电路放大，转换成可观的模拟电子信号，然后送入到ADC0809中进行数模转换，之后送到ATC89C52单片机中进行处理。
2. 报警电路的子程序流程当单片机接收到ADC0809中的感应信号，发现不为零时，系统就会开启报警模式，此时，LED灯闪亮，并且时间持续30min，知道工作人员手动关闭或者周围环境的烟雾浓度降低到一定数值。
蜂鸣器鸣叫时，LED显示为“1”，于此同时会发出信号，当烟雾浓度持续30s还不下降时，说明不是误报警，此时通过单片机控制，进行紧急灭火处理，否则的话，报警系统只会LED灯亮，自动排烟系统启动，却不会开启灭火模式。
基于C51单片机的烟雾报警器设计
基于C51单片机的烟雾报警器设计设计基于C51单片机的烟雾报警器摘要：烟雾报警器是一种常见的安全设备，用于检测并报警烟雾的存在。
本设计基于C51单片机，通过光敏电阻和烟雾传感器来检测烟雾浓度，并通过蜂鸣器和LED灯提供报警信号。
通过编程控制单片机，实现了烟雾报警器的功能。
关键词：C51单片机、烟雾传感器、烟雾报警器、光敏电阻、蜂鸣器、LED灯1.引言烟雾报警器是一种广泛应用的安全设备，它可以及时发现并报警烟雾的存在，预警人们可能发生的火灾事故。
本设计基于C51单片机，实现了一个简单的烟雾报警器。
该报警器通过光敏电阻和烟雾传感器来检测烟雾浓度，并通过蜂鸣器和LED灯提供报警信号。
2.设计原理本设计的烟雾报警器主要由C51单片机、光敏电阻、烟雾传感器、蜂鸣器和LED灯组成。
光敏电阻用于检测光照强度，当烟雾浓度超过一定阈值时，烟雾传感器会发出高电平信号。
C51单片机通过读取光敏电阻和烟雾传感器的信号来判断是否触发报警。
当触发报警时，蜂鸣器会发出警报声，并且LED灯会闪烁。
3.硬件设计3.1C51单片机C51单片机是本设计的核心控制器，它负责读取传感器信号、控制蜂鸣器和LED灯的状态，并与用户进行交互。
C51单片机的引脚用于连接其他硬件组件。
3.2光敏电阻光敏电阻用于检测环境光照强度，它的电阻值会随光照强度的变化而变化。
本设计将光敏电阻接入C51单片机的模拟输入引脚，通过测量电阻值来判断环境光照强度。
在光照强度较低时，烟雾传感器的探测效果更好。
3.3烟雾传感器烟雾传感器是烟雾报警器的核心部件，它能够检测烟雾浓度。
本设计使用一种常见的烟雾传感器模块，它通过电化学原理来检测烟雾浓度。
当烟雾浓度超过一定阈值时，烟雾传感器会输出高电平信号。
3.4蜂鸣器和LED灯蜂鸣器和LED灯用于提供报警信号。
当检测到烟雾浓度超过一定阈值时，蜂鸣器会发出警报声，并且LED灯会闪烁。
通过这种方式，可以吸引人们的注意并提醒他们可能发生火灾事故。
基于51单片机的烟雾报警器的设计
图 １总体设计框图
［ ２ ］ 朱 明程等． 一氧化碳 传感器 ＭＧ Ｓ １ １ ０ ０原理及 应用电子技术［ Ｊ Ｊ ． ［ ３ １ ５ １ ， 迎春． 传感器原理设计及 应用［ Ｍ］ ． 哈 尔滨 ： 哈 尔滨工业 大学出社 ｆ ４ 】 赵 负图． 数据采集与控 制 系统［ Ｍ ］ ． 北京 ： 北京北京科 学技术 出社．
２ 系统 硬 件 电 路 ２ ． １ 烟雾检测 Ａ Ｄ采集电路
烟雾检测采用 ＭＱ 一 ２传感器 。经过 Ａ Ｄ Ｃ ０ ８ ３ ２采集后就可 以得 到各种烟雾 浓度 下的电压值 。从而设定 出理想的烟雾强度报警值 。 电路如图 ２ 所示 。 ２ ． ２声音报警电路 电路通过三极管基极串连一个电阻与单片机 Ｐ ３ ． ６端 口连接从 而达到控制 蜂鸣器是否报警 。如图 ３ 所示 。 ２ ． ３温度传感器（ Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０ ） 电路 如图 ４所示 为 １ ８ Ｂ ２ ０接 口电路。 图 ２ 烟 雾浓 度采 集 电路 ３ 系统软件设计 程序设计思想主要是先要 给传感 器预热， 因为 ＭＱ 一 ２型半 导体 电阻式 烟雾传感器在不通 电存放 一段时间后 ， 再次通 电时 ， 传感 器 不能立 即正常采集烟雾信息 ， 需要 一段 时间预热 。程 序初 始化结束 口 ＿ 后， 系统 进入监控状态 。主要流程图如 图 ５所示 。 Ｒ１ ３
黑龙江省教 育厅 高职 高专院校科研 项 目＋ 科学技 术研 究（ 指导 ） 项 目＋ 基于微机 测控技 术的 自动变频调速节能节水灌溉 系统的研 究与
开发＋ １ ２ ５ ２ ５ ０ ７ ３阶段 性 研 究成 果 。
作者简介 ： 史洁 ， 讲 师， 硕 士， 黑龙江农业经济职业 学院机电工程 学院教师 。
一
基于STC89C51单片机的烟雾报警系统设计
基于STC89C51单片机的烟雾报警系统设计摘要：本文详细描述了基于STC89C51单片机的烟雾报警系统的设计，包括硬件电路的设计和软件程序的编写。
烟雾传感器通过检测环境中的烟雾浓度，与单片机进行通信，并根据设定的阈值进行报警。
为了提高系统的可靠性和稳定性，还设计了多种保护措施。
实验结果表明，该烟雾报警系统能够实现可靠的烟雾检测和报警功能。
关键词：STC89C51单片机；烟雾传感器；报警系统；保护措施；可靠性一、绪论随着人们对生命安全的重视，烟雾报警系统已经成为了一种不可或缺的安全设备。
烟雾报警系统通过检测环境中的烟雾浓度，在一早期发现火灾并及时采取措施，有效避免了火灾的扩散和人员伤亡。
本文将基于STC89C51单片机，设计一个烟雾报警系统，以提高环境安全性。
二、系统设计A.硬件设计1. STC89C51单片机STC89C51单片机是一款常用的8位单片机，具有体积小、功耗低、可靠性高等特点，适用于各种嵌入式系统。
该单片机的CPU频率为11.0592MHz，内部ROM为40KB，RAM为1280字节。
2. 烟雾传感器烟雾传感器是该系统的核心部件，用于检测环境中的烟雾浓度。
本文选用了一种具有高精度和快速响应的光电式烟雾传感器，具有较高的检测精度和抗干扰能力。
3. 报警器本文选用了一种高分贝的蜂鸣器作为报警器，当烟雾浓度超过设定值时，单片机会输出高电平信号，驱动蜂鸣器发出响亮的警报声。
4. 电源和电路保护为了保护电路和单片机的安全运行，需要对系统进行多种保护。
本文采用了过载保护、过压保护、反向保护等措施，同时选用了适宜的电源电压和电流，确保系统的稳定性和可靠性。
B.软件设计1. 系统初始化在系统启动时，需要对单片机进行初始化，包括引脚模式设置、计时器计数器配置、中断使能等。
同时还需要初始化烟雾传感器，设置检测精度和响应时间等参数。
2. 烟雾检测烟雾传感器通过光电反射原理，检测环境中烟雾的浓度，并输出模拟信号。
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大庆师范学院
本科生开题报告
基于51单片机的烟雾监测报警系统的设计
院（系）机电工程学院
专业电子信息工程
研究方向应用型
学生姓名刘廷芳
学号201207112203
指导教师姓名孙宇丹
指导教师职称讲师
2016年 2 月 25
一、选题的背景与意义
城市人口敏度不断增长的同时，火灾隐患日益加剧，烟雾检测系统也越来越受到人们的重视，所以需要开发小型、可靠、廉价的烟雾报警系统。
本设计以STC89C52单片机为中心，通过DS18B20及MQ-2检测外部环境，并可实时报警和显示采集信息。
二、研究的主要内容和预期目标
烟雾报警系统首先通过烟雾传感器及温度传感器对现场的环境进行实时监测，监测数据经过A/D转换器松入单片机进行信号处理，根据数据分析结果确定是否报警及发送报警信息。
三、拟采用的研究方法步骤
一、硬件部分：
1、STC89C52单片机
STC89C52是STC公司的一种低消耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash储存器。
参数：8K字节RAM,32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM.
电路图如下：
1、烟雾检测模块
烟雾报警检测采用MQ-2传感器。
经过ADC0832采集后就可以得到各种烟雾的浓度下的电压值。
从而设定出理想的烟雾强度
报警值。
电路图如下：
2、显示模块
采用1602显示采集的数据
硬件连接电路图如下：
3、报警模块
电路通过三级管基极串连一个电阻与51单片机的P3.6端口连接，当发生火灾时，蜂鸣器自动报警。
电路图如下：
4、温度检测模块
DS18B20温度传感器有64位光刻ROM、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
其特点是体积小，抗干扰能力强，精度高，独特的单独接口，测量温度-55至+125，在1秒（典型值）把温度变换为数字。
参考电路如下：
二、.软件部分:
1、烟雾报警系统的软件设计：
2、报警子程序：
四、研究的总体安排与进度
一、总体安排
1、收集资料。
2、首先要准备器件，lcd1602、MQ-2烟雾报警模块、DS18B20、
A/D模块，组装硬件。
3、软件的代码的编写。
4、完成软件、硬件的调试。
二、现在的进度：
到第二阶段，正在硬件的准备。
五、已查阅的参考文献
[1] 张勇.火警报警系统设计思路探讨[J].价值工程，2012,(13):160~161
[2] 张立新.单片机典型外围器件及应用[M].北京：人民邮电出版社，2006
[3] 聶巍，李晓青.智能火警报警系统设计[J].信息通信，2012,(2)
[4]李忠望.一种智能火灾报警系统的设计方案.安防科技，2008,8:12-13。