基于51单片机和DS18B20温度传感器的火灾自动报警系统设计
基于单片机的火灾报警系统设计
基于单片机的火灾报警系统设计关键词：单片机、火灾报警系统、硬件设计、软件设计、可靠性、未来研究在基于单片机的火灾报警系统设计中，单片机作为系统的核心控制单元，负责处理各种传感器采集的数据，并根据预设的报警阈值发出警报。
该系统通过温度、烟雾等传感器实时监测环境参数，一旦发现异常情况，立即启动报警装置，从而有效地提高火灾发现和预警的及时性。
在进行基于单片机的火灾报警系统设计时，需要考虑硬件和软件两个方面的因素。
在硬件方面，选择合适的单片机型号和传感器至关重要。
例如，选用具有较高处理能力和丰富外设的单片机，能够更好地满足系统要求。
在传感器选择上，需要考虑传感器的灵敏度、测量范围以及响应时间等因素。
还需要设计合适的电路板，以实现数据传输和处理等功能。
在软件设计方面，需要编写程序实现单片机对传感器数据的采集和处理。
为了提高系统的可靠性，可以采用一些算法和技巧。
例如，利用滤波算法对传感器数据进行处理，以减小干扰因素的影响；采用多传感器融合技术，提高系统的感知能力；实现故障自诊断功能，及时发现系统故障并采取相应的措施。
在进行基于单片机的火灾报警系统设计时，除了考虑系统的可靠性和实用性之外，还需要根据具体需求进行个性化定制。
例如，在某些特殊场合，需要考虑如何在不同环境下进行有效的报警；如何实现对多点分散火源的监测和报警；如何提高系统的自适应性等等。
总之基于单片机的火灾报警系统设计在现代建筑尤其是公共场所以及工业生产中具有非常重要的意义及应用价值还需要进一步研究和完善实现更多功能和提升性能例如通过加入更多传感器节点实现物联网连接以及借助技术提升报警准确性和响应速度等等未来研究可以围绕这些方向展开随着城市化进程的加快，火灾事故的频率和影响力逐渐增大。
为了有效预防和及时发现火灾，提高火灾自动报警系统的性能至关重要。
本文将基于单片机技术，探讨火灾自动报警系统的设计方法。
火灾自动报警系统主要包括探测器、信号处理装置和报警装置等组成部分。
基于51单片机的火灾自动报警系统毕业设计
基于51单片机的火灾自动报警系统毕业设计火灾自动报警系统是一种广泛应用于居民住宅、商业建筑、工业厂房等场所的安全设备，它能够及时发现和报警火灾，有效减少火灾造成的财产损失和人员伤亡。
本篇论文将介绍一种基于51单片机的火灾自动报警系统的设计。
本系统的主要功能包括火灾探测、报警信号输出和远程监控等。
为了实现这些功能，我们将采用51单片机作为主控芯片，并结合相应的外围电路和传感器。
在火灾探测方面，我们选择了烟雾传感器和温度传感器作为主要探测元件。
当烟雾传感器检测到烟雾浓度超过一定阈值时，系统将触发报警；当温度传感器检测到环境温度超过一定阈值时，系统也将触发报警。
通过使用这两种传感器，可以提高火灾探测的准确性和可靠性。
在报警信号输出方面，系统将采用声音和光线两种形式进行报警。
当系统检测到火灾时，蜂鸣器将发出响亮的声音，以吸引周围人员的注意；同时，LED指示灯也将闪烁，以增加报警的显著性。
通过这种声光报警方式，可以快速有效地提醒人们火灾的发生。
此外，为了实现远程监控功能，我们将使用无线模块与远程服务器进行通信。
当系统发生火灾的时候，会通过无线模块将相关信息发送到远程服务器，并触发服务器端的报警响应。
同时，远程服务器也可以向系统发送指令，以便实现对系统的远程控制和监控。
总之，本设计基于51单片机的火灾自动报警系统可以实现火灾探测、报警信号输出和远程监控等功能。
通过有效地利用传感器和外围电路，可以提高火灾探测的准确性和可靠性；通过声光报警和远程监控，可以及时地发现火灾并采取相应的措施。
这种系统在实际应用中具有重要的价值和意义，可以帮助人们提高火灾防范和救援的能力，减少火灾带来的危害。
基于51单片机的温度监测系统(DS18B20)
DS18B20读时序
所有的读时隙都由拉低总线，持续至少1us后再释放总线（由于上拉电阻的作用，总线恢复为 高
配置寄存器
8 位 CRC 生成器
DS18B20的时序
DS18B20复位时序
DS18B20的所有通信都由由复位脉冲组成的初始化序列开始。该初始化序列由主 机发出，后跟由DS18B20发出的存在脉冲（presence pulse）。在初始化步骤中，总线 上的主机通过拉低单总线至少480μs来产生复位脉冲。然后总线主机释放总线并进入接收 模式。当总线释放后，5kΩ的上拉电阻把单总线上的电平拉回高电平。当DS18B20检测 到上升沿后等待15到60us，发出存在脉冲，拉低总线60-240us至此，初始化和存在时序 完毕。时序图如下：
1.主控制器电路和测温
电路的设计
主控制器电路由AT89S52 及外围时钟和复位电路构成， 测温电路由DS18B20、报警 电路组成。AT89C52是此硬 件电路设计的核心，通过 AT89S52的管脚P2.7与 DS18B20相连，控制温度的 读出和显示。硬件电路的功 能都是与软件编程相结合而 实现的。具体电路原理图如 右图2所示。
送1，以拉低总线的方式表示发送0.当发送0的时候，DS18B20在读时隙的末期将会释放总线，总线
将会被上拉电阻拉回高电平（也是总线空闲的状态）。DS18B20输出的数据在下降沿（下降沿产 生读时隙）产生后15us后有效。因此，主机释放总线和采样总线等动作要在15μs内完成。
「基于51单片机的无线火灾报警系统设计」
「基于51单片机的无线火灾报警系统设计」一、引言随着城市化进程的加快，火灾事故频繁发生。
因此，火灾报警系统的研发和应用显得尤为重要。
无线火灾报警系统采用无线通信技术，能够快速、准确地检测到火灾，并将报警信号传输给相关人员。
二、系统设计概述本设计采用51单片机作为核心处理器，并结合火焰传感器、无线通信模块等电子元件，实现火灾检测、报警和联动控制功能。
系统包括传感器端、控制端和报警端三个模块，具有安装灵活、实时性高、传输稳定的特点。
三、系统硬件设计1.51单片机部分：通过I/O口连接火焰传感器进行火焰信号的采集；通过UART通信接口与无线通信模块进行数据传输。
2.火焰传感器部分：利用光敏电阻感应火焰的存在，并将信号转化为电压信号输入到单片机I/O口。
3.无线通信模块部分：利用无线通信技术实现传感器端与控制端的数据传输。
可以选择蓝牙、WiFi或者LoRa等通信方式，根据实际需求确定无线通信模块的选择。
四、系统软件设计1.传感器端软件设计：采用C语言编程，首先通过AD转换将火焰传感器产生的模拟信号转化为数字信号，并利用串口发送给控制端。
同时，需要编写适当的代码来对传感器信号进行处理，判断是否触发报警条件。
2.控制端软件设计：通过串口接收传感器端发送的数据，并进行处理。
当接收到火灾报警信号时，通过控制端的无线通信模块将报警信号发送给报警端或相关人员。
同时，需要编写控制程序来实现灯光、喇叭等设备的联动控制。
3.报警端软件设计：当接收到控制端发送的报警信号时，通过相应的设备（例如蜂鸣器、LED灯等）发出报警信号。
五、系统测试与应用系统完成后，需要进行一系列测试以验证其功能和性能。
首先，进行火焰传感器的灵敏度测试，以确保其能准确检测到火灾。
然后，测试无线通信模块的传输距离和稳定性。
最后，在实际场景中进行系统的应用测试，如在实验室、办公室等场所进行火灾模拟测试。
六、总结本设计介绍了基于51单片机的无线火灾报警系统设计。
毕业设计(论文)-基于51的温度报警器设计-[管理资料]
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目录1 概述 (2)研究背景 (2)设计思想及基本功能 (2)2 总体方案设计 (3)方案选取 (3)系统框图 (5)总体方案设计 (6)3 硬件电路设计 (6)电源电路设计 (6)晶振电路 (7)复位电路 (7)矩阵键盘电路 (8)温度检测电路 (9)液晶显示电路 (10)蜂鸣器报警电路 (11)4 系统软件设计 (12)主程序软件设计 (12)键盘扫描程序设计 (14)温度上下限设定程序设计 (15)延时程序设计 (16)5系统调试 (16)6总结 (18)参考文献 (18)附录1 系统原理图 (19)附录2 程序清单 (20)1 概述研究背景温度作为一种最基本的环境参数，和人们的安全、生活，工农业生产有着紧密的联系，因此在某些场合对温度进行检测，并且在温度超过期待范围后进行报警便显得尤为重要，对能实现温度检测并报警的装置的设计和研发也就有了特别的意义。
单片机作为一种微控制器，由于具有体积小，质量轻，功耗低，价格便宜，可靠性高，功能强大等特点，已经进入人们生活，工业生产的各个领域，现在很难在某个领域看不到单片机的痕迹。
在智能仪表领域，由于单片机的上述优点，用单片机作为控制平台，结合不同类型的传感器，可以很容易地对温度，湿度，流量等物理量进行检测。
针对在日常生活和工业生产中对温度进行检测和监控的需求，本课题以AT89C51单片机为核心设计了一种温度报警器，它可以通过键盘对温度进行上下限设置，用液晶进行温度显示，并且在超出温度设定范围后发声报警。
本设计也具有一定的扩展性，例如可以再加一个烟尘传感器和光电传感器，扩展为火灾报警器。
设计思想及基本功能本课题对温度报警器进行设计时，在满足温度检测和报警功能的基础上，为了增加其应用的灵活性，采用了矩阵键盘电路，从而可以对温度报警范围进行设定，以适应对温度有检测需求的不同应用场合。
为了增加人机交互性，采用了功耗低的字符型液晶显示汉字和温度。
该温度报警器具有以下基本功能：（1）手动设定温度范围：该功能使用户可以根据不同场合设定温度报警范围，增强了该设计的应用性。
基于51单片机的温度报警器设计
基于51单片机的温度报警器设计引言：温度报警器是一种用来检测环境温度并在温度超过设定阈值时发出警报的装置。
本文将基于51单片机设计一个简单的温度报警器，以帮助读者了解如何利用单片机进行温度监测和报警。
一、硬件设计硬件设计包括传感器选择、电路连接以及报警装置的设计。
1.传感器选择温度传感器的选择非常重要，它决定了监测温度的准确性和稳定性。
常见的温度传感器有热敏电阻（如NTC热敏电阻）、热电偶以及数字温度传感器（如DS18B20）。
在本设计中，我们选择使用DS18B20数字温度传感器，因为它具有高精度和数字输出的优点。
2.电路连接将DS18B20与51单片机连接，可以采用一根三线总线（VCC、GND、DATA）的方式。
具体连接方式如下：-将DS18B20的VCC引脚连接到单片机的VCC引脚（一般为5V）；-将DS18B20的GND引脚连接到单片机的GND引脚；-将DS18B20的DATA引脚连接到单片机的任意IO引脚。
3.报警装置设计报警装置可以选择发出声音警报或者显示警报信息。
在本设计中，我们选择使用蜂鸣器发出声音警报。
将蜂鸣器的一个引脚连接到单片机的任意IO引脚，另一个引脚连接到单片机的GND引脚。
二、软件设计软件设计包括温度读取、温度比较和报警控制的实现。
1.温度读取通过51单片机的IO引脚和DS18B20进行通信，读取DS18B20传感器返回的温度数据。
读取温度数据的具体步骤可以参考DS18B20的通信协议和单片机的编程手册。
2.温度比较和报警控制将读取到的温度数据和设定的阈值进行比较，如果温度超过阈值，则触发报警控制。
可以通过控制蜂鸣器的IO引脚输出高电平或低电平来控制蜂鸣器是否发出声音警报。
三、工作原理整个温度报警器的工作原理如下：1.首先，单片机将发出启动信号，要求DS18B20开始温度转换。
2.单片机等待一段时间，等待DS18B20完成温度转换。
3.单片机向DS18B20发送读取信号，并接收DS18B20返回的温度数据。
基于单片机智能火灾报警器系统设计
随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高，火灾报警器也随之被广泛的应用于各种场合。
本设计是利用单片机结合传感器技术而开发设计的智能火灾报警系统。
设计目的是设计和实现一种分布式智能火灾报警控制系统，实现系统软硬件的组成和实现。
论文中主要针对智能火灾报警器系统中的各个组成部件进行了介绍，对它的主控电路和外围设备电路之间的接口技术，还有软件方面进行了重点介绍.设计以MCS-51 单片机为硬件核心实现智能火灾报警系统的设计。
文中选用MQ-2 型半导体烟雾传感器实现烟雾的检测；选用DS18B20 数字温度传感器实现温度的检测；使用ADC0809 对MQ-2 采集的模拟信号进行A/D 转换，以便单片机处理。
由于ADC0809 的时钟信号通常为500KHz，故而选用74LS74 进行分频。
单片机处理数据后，与设定地上限值进行比较，超过上限值时，发出指令，实现光报警，达到预期的效果。
关键词：火灾；单片机；报警器；ADC0809；传感器AbstractWith the modern family the use of fire, electricity consumption increases, householdsare more frequent fires, fire alarm also will be widely used in various applications. Thisdesign is the use of microcomputer with the sensor technology development and designof intelligent fire alarm system. Design purpose is to design and implementation of a distributed intelligent fire alarm control system, and the composition and realization of hardware and software. The main thesis of intelligent fire alarm system of thecomponent parts have been introduced, its main control circuit and peripheral circuitsinterface between technology and software were also highlighted.Designed to MCS-51 microcontroller core for the hardware realization of intelligentfire alarm system. A selection MQ-2-type semiconductor Smoke Sensors detect smoke;optional digital temperature sensor DS18B20 Temperature measurement; use of theMQ-2 ADC0809 analog signals acquisition A / D converter for single chip processing.As the ADC0809 clock signal is usually 500KHz, Guer 74LS74 for frequency selection.MCU processing data, and set the upper limit comparison, over the limit, give directions,to achieve sound and light alarm, to achieve the desired results.Key words：Fire，MCU，alarm apparatus，ADC0809，sensorI目录第1 章概述 (1)1.1 火灾报警技术的发展概况................................. 错误！未定义书签。
基于51单片机和DS18B20的数字温度计设计说明
基于51单片机和DS18B20的数字温度计设计说明
1.硬件设计：
-51单片机：选择合适的型号，如STC89C52或AT89C52等。
-DS18B20温度传感器：该传感器是一种数字温度传感器，具有单总线接口和高精度测量能力。
-接口电路：将51单片机和DS18B20传感器连接起来，要注意电平转换和信号线的阻抗匹配。
2.软件设计：
-初始化：在主函数中，首先对单片机进行初始化设置，包括时钟设置、串口配置等。
-DS18B20通信协议：使用单总线协议与DS18B20传感器进行通信，包括发送复位信号、读写数据等操作。
-温度测量：通过向DS18B20发送读取温度的命令，从传感器中读取温度值并保存。
-数据传输：将温度值转换为可显示的格式，如摄氏度或华氏度，并通过串口输出或LED显示。
3.程序流程：
-初始化单片机，设置时钟和串口参数。
-进入主循环，循环执行以下操作：
-发送复位信号，启动温度转换。
-等待转换完成，发送读取温度命令。
-读取温度值，并进行数据处理转换。
-输出温度值。
4.其他功能：
-可以添加LCD显示模块，将温度值显示在液晶屏上。
-可以添加按键输入模块，通过按键切换温度单位或进行其他操作。
需要注意的是，该设计只是一个简单的示例，实际应用中可能需要根据具体需求进行扩展和修改。
同时，在程序设计过程中，也要注意低功耗和数据稳定性等方面的考虑。
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论文题目：
本系统是一个基于51单片机和DS18B20温度传感器的的火灾自动报警系统。先设定一个报警温度值，然后由DS18B20温度传感器对温度进行实时超过了报警温度值，则驱动蜂鸣器报警。本系统硬件电路简单，程序复杂度不高，可靠性较强，且成本低，稳定度较高，因此具有一定的实用性价值。
1.2
本文中所采用的方案是选用美国DALLAS公司推出的高精度温度传感器DS18B20、STC89C52单片机以及LCD1602液晶显示器等元件来设计火灾自动报警器。可实现温度的实时显示以及温度达到限定值后自动报警功能。该系统性能稳定、硬件电路简单、价格较低，故有一定的应用前景。
为了完成本文所做的工作为：
Key words: 51 SCM、temperature sensor、auto fire alarming system
第
1.
火，给人类带来了文明的进步、光明以及温暖，但与此同时，当火失去控制时，又会给人类带来巨大灾难。据统计，我国70年代火灾平均损失不到2.5亿元，80年代火灾平均损失接近3.2亿元。进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接损失上升到年均十几亿元，年均死亡2000多人。
本系统是一个基于51单片机和DS18B20温度传感器的的火灾自动报警系统。先设定一个报警温度值，然后由DS18B20温度传感器对温度进行实时的监控，并将温度值显示在LCD1602液晶显示屏上，若温度值超过了报警温度值，则驱动蜂鸣器报警。本系统硬件电路简单，程序复杂度不高，可靠性较强，且成本低，稳定度较高，因此具有一定的实用性价值。
关键词：51单片机、温度传感器、火灾自动报警
Abstract
Nowadays , with the popularization of the electronic products , varieties of electronic products have been bought by many families . Those products can provide people with great convenience , but also fire hazards .
As electronic products would convert electricity to heat , so once those products get short-circuited , they will be very likely to begin to burn . So , in order to keep people from conflagration , an alarming system seems to be a necessary .
1 .围绕STC89C52来设计硬件电路。
2 .用DS18B20来实现对温度的实时监控。
3 .用LCD1602实现温度的实时显示。
4 .实现温度达到限定值后自动报警。
5.完成程序的编写。
1.3
火灾报警系统在国外已有百年以上的发展史。最早的火灾报警系统是19世纪40年代美国人发明的火灾报警系统。而90年代初，英国成功研制温度式的火灾报警系统，并将其正式应用于火灾探测工作中。此后，随着科技的不断进步和发展，火灾的侦测技术也逐步趋于完善。越来越多的火灾侦测系统逐步进入市场。火灾的侦测系统的发展大致可分为以下几个阶段：
第一阶段，从19世纪40年代到20世纪40年代左右，是火灾报警系统的初级阶段。主要以温度传感器作为探测器。系统通过温度传感器采集温度信号，然后通过判断温度是否达到限定的温度值来判断是否发生火灾。系统都较为简单，且仅靠温度一个参数来判断火灾容易收到其他因素的影响，产生误报警现象。
第二阶段，从20世纪末到20世纪70年代末。在20世纪的40年代末，瑞士物理学家研究出埃姆斯特梅利研究出离子烟感探测器，从此之后烟感探测器被广泛应用于火灾报警系统中，并使得温度传感器的报警器的市场份额大幅减小。到了70年代末，烟感探测器已经不仅仅局限于离子式的，而是在光电技术的基础上得到了蓬勃发展。光电式探测器一经面世，便获得了大力发展以及大量应用。其优点是抗干扰能力强，使用寿命长，且没有离子探测器的辐射问题。因此，光电式的烟感探测器逐渐取代离子式的探测器，正式登上历史舞台。
基于
摘
现如今，随着电子产品的普及，各类消费类电子产品开始走入千家万户，在给人们的生活带来无尽的便利的同时还带来了一个隐患：火灾隐患。
由于电子产品以及各类用电器在消耗电能的同时会不可避免地转化为热能，而一旦用电器或电子产品发生例如短路等故障，火灾隐患将大幅上升。因此，为了避免火灾损害人员生命和财产安全，及时发现并报警很重要，因此，火警自动报警装置的重要性也就越来越被凸显出来了。
This system is an alarming system based on 51 SCM and DS18B20 temperature sensor . We will set an alarming temperature , then , DS18B20 temperature sensor will keep measuring the temperature , then send the data to the LCD screen and display it . If the temperature reaches the alarming temperature , the SCM will control the buzzer to give an alarm. This system's advantages are : simple circuit , less complicated code , high reliability , cheap and it is quite stable. So that will be practical .
随着社会和经济的发展，社会财富日益增加，火灾给人类社会带来的危害不断增加，它不仅能毁坏财产，还会威胁人的生命。于是人类逐渐意识到火灾预防和预警的重要性。良好的监控以及报警机制能答复减少火灾的发生，并降低不必要的损失。
人类自从进入电气时代以来，便多了一项火灾隐患，那就是由电能所产生的热能所导致的火灾。因此，一个可靠稳定而又及时的报警系统显得尤为重要了。