第1章绪论
1.1 问题由来
随着社会的发展，人们对生活质量的要求越来越高，环境污染问题对人们的危害也越来越明显。有害气体有一定的社会性，可能诱发多种疾病，多个体健康危害极大，可以引起致癌，提高心﹑脑血管疾病的发病率，引起呼吸道疾病等多种危害。为了早期的发现和通报有害的气体，防止对环境的污染和人体得危害，保卫现代化建设，防止因有害气体而引起的中毒、污染等事故，造成严重的经济损失，甚至危害人的生命安全。目前我国有害气体报警器使用十分广阔，不仅可以及时检测工厂的气体，还可以让我们及早做好防患措施。现在有许多城市铺设了煤气管道，使用人口约达二亿人，煤气发生基地及中转站也达几千家。如果这些家用燃气和煤气基地及中转站的报警率按10% 计算，有害气体检测报警器的需求量就达2000万台以上。随着全社会对防火防爆及人身安全的重视程度的提高，这个数字会继续增长。因此，研究有害气体的检测方法与研制报警器就成为传感器技术发展领域的一个重要课题。
1.2 论文的主要任务
目前，我们已经学习了许多相关知识，如单片机与单片机控制电路，传感器与其相关电路，D/A转换电路，A/D转换电路，放大电路设计，以及语音芯片等，已经具备对信号的采集、放大、传输控制，语音芯片的语音录制及放音控制，微控制电路的应用设计等能力，并具备一定的实践创新能力。
通过对微控制器，语音电路，烟雾传感器电路以及报警电路的整合，形成一个可靠性好稳定度高，性能优良的电路，能够实现对低浓度烟雾的有效检测，并给予语音警示的功能。如果配以精美的外壳，则可以形成一个优秀的有良好社会效益和经济效益的产品。本设计是以单片机为核心，通过烟雾传感器发出的信号对烟雾进行报警，最后通过语音报警电路报警，达到对烟雾报警的目的。
研究内容：
第一，电子语音芯片的录音和放音控制，以及音效的处理和信号的放大；
第二，烟雾检测装置的选型以及在低浓度下灵敏度域有效检测的方法与算法；第三，控制电路的实现方式以及MCU的选型；
第四，电路的抗干扰能力和可靠性
第2章系统原理概述
2.1 烟雾检测报警器的设计思路
吸烟警示器是能够检测环境中的烟雾，并具有报警功能的仪器，仪器的最基本组成部分应包括：烟雾信号采集模数转换电路、单片机控制电路、录音报警电路。
烟雾信号采集电路一般由烟雾传感器和模拟放大电路组成，将烟雾信号转化为模拟的电信号。模数转换电路将从烟雾检测电路送出的模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。单片机对该数字信号进行滤波处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于或等于某个预设值(也就是报警限)，如果大于则启动报警电路发出报警声音，反之则为正常状态，以上是根据报警器应具备的功能，提出的整体设计思路。
烟雾传感器及单片机是可燃烟雾检测报警器的两大核心，根据报警器功能的需要，选择合适、精确、经济的烟雾传感器及单片机芯片是至关重要的。
2.2 系统硬件组成原理
本系统由烟雾传感器、A/D转换电路、MCU控制电路、语音模块及功放电路组成。系统组成框图如图2-1所示：
图2-1 系统组成框图
本系统采用的是以mq-7为传感器，以AT89C2051作为系统的主控芯片，通过语音录放电路报警的过程。
2.3 烟雾传感器的选择
由于本次设计的是针对公共场所的烟雾，而这些烟雾大多都含有一氧化碳，所以就选用对一氧化碳具有很高灵敏度的mq-7气体传感器[3]。
Mq-7气体传感器特点：对一氧化碳具有很高的灵敏度和良好的选择性；具有长期的使用寿命和可靠的稳定性。
传感器的表面电阻Rs，是通过与其串联的负载电阻R L上的有效电压信号VRL 输出而获得的。二者之间的关系为：
Rs/R L = (Vc-V RL) / V RL （2-1）
图2-2 电压与co浓度的关系
图2-2为利用回路测得在传感器由洁净空气转移至一氧化碳气氛中时，R L上的信号输出变化情况，输出信号的测定是在一个完整的加热周期（由高电压至低电压2.5分钟）或在两个完整的加热周期内测得。
灵敏度调整：
MQ-7型气敏器件对不同种类，不同浓度的气体有不同的电阻值。因此，在使用此类型气敏器件时，灵敏度的调整是很重要的。当精确测量时，报警点的设定应考虑温湿度的影响。
灵敏度的调整程序：
第一，将传感器连接在应用回路中；.
第二，接通电源，通电老化48小时以上；.
第三，调整负载电阻R L至获得对应于某一个一氧化碳浓度时所需信号值。
MQ-7型气敏元件的敏感层是用非常稳定的二氧化锡制成的。因此，它具有优秀的长期稳定性，在正常使用条件下，其使用寿命可达5年。根据MQ-7型烟雾传感器的工作原理，烟雾浓度的变化体现于其自身电阻的变化，将MQ-7与电阻串联构成分压电路。考虑到整个系统的灵敏度，通过多次调试和测试，得到MQ-7型烟雾传感器与20K电阻串联的效果较好，为了保证采样数据的稳定性和可靠性，将分压输出的电压信号经由运放LM358构成的电压跟随电路跟随输出，减小电源波动、外界因素对采样数据的影响[4]。
2.4 运放与A/D的选择
图2-3 LM358引脚图
LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。LM358封装有塑封8引线双插式和贴片式两种。
LM358的特点：
(1)内部频率补偿；
(2)低输入偏流；
(3)低输入失调电压和失调电流；
(4)共模输入电压范围宽，包括接地；
(5)差模输入电压范围宽，等于电源电压范围；
(6)直流电压增益高(约100dB)；
(7)单位增益频带宽(约1MHz)；
(8)电源电压范围宽：单电源(3—30V)；
(9)双电源(±1.5 一±15V)；
(10)低功耗电流，适合于电池供电；
(11)输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)。
图2-4 LM386的管脚图
LM386是美国国家半导体公司生产的功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至200。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式[5]。
表2-1 LM386的管脚说明
A/D 转换选用MCP3002，MCP3002器件提供了两种选择，可将模拟输入通道配置为2个单端输入（由VSS
提供参考电压）或一个伪差分输入对。通信配置作为串行命令的一部分在转换开始之前完成。当用于伪差分模式时，通过发送给器件的命令字符串，将CH0和 CH1 通道配置为IN+和IN-输入。IN+输入的范围从IN-至参考电压VDD 。IN-输入被限定在VSS 满幅值± 100mV 的范围内。IN-输入可用于消除IN+和IN-输入端都存在的小信号共模噪声。为了适应不同环境及不同的报警门限要求，方便使用者自定义调节，接入一个滑动变阻器，以简单而有效的实现报警门限可调功能[6]。下图2-5是MCP3002的引脚分布图：
图2-5 芯片引脚图
MCP3002各个引脚的功能如表2-2所示：
图表2-2 MCP3002引脚功能
MCP3002的特性：
（1）±1 LSB DNL （最大值）；
（2）±1 LSB INL （最大值）；
（3）模拟输入可编程为单端输入或伪差分输入对；
（4）片上采样和保持电路；
（5）SPI 串行接口（模式0,0 和模式1,1）；
（6）单电源供电的电压范围：2.7V 至5.5V；
（7）在VDD = 5V 时的最大采样速率为200 ksps；
（8）在VDD = 2.7V 时的最大采样速率为75 ksps；
（9）低功耗CMOS 技术：
- 5 nA 典型待机电流，最大2 μA；
- 5V 时，工作电流最大为550 μA；
（10）工业级温度范围：-40°C 至+85°C；
（11）8引脚MSOP、PDIP、SOIC 和TSSOP 封装；
（12）传感器接口；
（13）数据采集；
（14）电池供电系统；
（15）过程控制。
2.4单片机系统部分
2.51 单片机AT89C51介绍
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案[7]。
图2-6 AT89C51引脚图
2.5.2 定时/计数器的结构及控制
定时/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄存器组成。TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。定时/计数器结构如图2-7所示：
图2-7 定时/计数器结构图
AT89S51单片机定时/计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。TMOD用于设置其工作方式；TCON用于控制其启动和中断申请[9]。
1.工作方式寄存器TMOD
工作方式寄存器TMOD用于设置定时/计数器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式如表3-2：
表2-3 工作方式寄存器格式
GATE：门控位。
GATE＝0时，以运行控制位TRX(X=0，1)来启动定时/计数器运行；
GATA＝1时，要用软件使TR0或TR1为1，同时外部中断引脚或也为高电平时，才能启动定时/计数器工作；
C/T计数器模式和定时器模式选择位：
C/T=1时，选择计数器模式，计数器对外部输入引脚T0（P3.4）或T1（P3.5）的外部脉冲计数；C/T=0时，选择定时器模式。
M1M0：工作方式设置位。定时/计数器有四种工作方式，由M1M0进行设置。
表2-4 工作方式及功能
2.控制寄存器TCON
TCON的低4位用于控制外部中断,已在前面介绍。TCON的高4位用于控制定时/计数器的启动和中断申请。其格式如下：
表2-5 控制寄存器格式
TF1（TCON.7）：
T1溢出中断请求标志位。T1计数溢出时由硬件自动置TF1为1。CPU响应中断后TF1由硬件自动清0。T1工作时，CPU可随时查询TF1的状态。所以，TF1可用作查询测试的标志。TF1也可以用软件置1或清0，同硬件置1或清0的效果
一样。
TR1（TCON.6）：
T1运行控制位。TR1置1时，T1开始工作；TR1置0时，T1停止工作。TR1由软件置1或清0。所以，用软件可控制定时/计数器的启动与停止。
TF0（TCON.5）：
T0溢出中断请求标志位，其功能与TF1类同。
TR0（TCON.4）：
T0运行控制位，其功能与TR1类同。
2.5.3 中断控制
CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE控制的。
EX0(IE.0)，外部中断0允许位；
ET0(IE.1)，定时/计数器T0中断允许位；
EX1(IE.2)，外部中断0允许位；
ET1(IE.3)，定时/计数器T1中断允许位；
ES（IE.4)，串行口中断允许位；
EA (IE.7)，CPU中断允许（总允许）位。
2.54 单片机外围电路介绍
AT89C51单片机的复位输入引脚RST为AT89C51提供了初始化的手段。有了它可以使程序从指定处开始执行，即从程序存储器中的0000H地址单元开始执行程序。在89C51的时钟电路工作后，只要在RST引脚上出现两个机器周期以上的高电平时，单片机内部则初始复位。只要RST保持高电平，则89C51循环复位。只有当RST由高电平变成低电平以后，89C51才从0000H地址开始执行程序[8]。
复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。
本系统的复位电路是采用按键复位的电路，如图2-8所示，是常用复位电路之一。单片机复位通过按动按钮产生高电平复位称手动复位。上电时，刚接通电源，电容C相当于瞬间短路，+5V立即加到RESET端，该高电平使89C51全机自动复位，这就是上电复位；若运行过程中需要程序从头执行，只需按动按钮即可。按下按钮，则直接把+5V加到了RESET端从而复位称为手动复位。复位后，P0到P3并行I/O口全为高电平，其它寄存器全部清零。
图2-8 AT89C51复位电路
按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中电平复位是通过RST端经电阻与电源Vcc接通而实现的。时钟频率选用6MHZ时，C取22uF,Rs取200Ω，R K 取1KΩ。
2.6 报警部分
美国ISD 公司于2001 年最新推出一种单片8～20 秒单段语音录放电路ISD1810，它的基本结构与ISD1110、1420完全相同，采用CMOS 技术，内含振荡器，话筒前置放大，自动增益控制，防混淆滤波器，扬声器驱动及FLASH 阵列[9]。
一、主要特性：
（1）使用方便的单片8至20秒语音录放；
（2）外接电阻调整录音时间，高质量，自然的语音还原技术；
（3）内置喇叭驱动放大电路；
（4）边沿、电平触发放音10000次录音周期（典型）；
（5）自动节电，维持电流0.5uA，3-5v单电源工作；
（6）不耗电信息保存100年（典型值），借助专用设备可以批量拷贝。
二、封装形式：
现在有四种形式的封装供客户选择：
（1）通用的，硬包封双列直插14脚的DIP14，字符标记为ISD1820P；
（2）通用的，软包封单列直插12脚的COB12，字符标记为1810COB；
（3）录音喊话器及录音门铃专用的，软包封单列直插10脚的，字符标记为VT8375；
（4）通用的，软包封双列直插12脚的组件板M12，字符标记为ISD1810M。在此选用的是第3种封装方式如下
图2-9 元件的封装
三、使用操作
电源电压3-5V，在录放模式下，按住REC 录音按键不放即录音，RECLED 灯会亮起，录音在该组件只需外加电池、按键、喇叭、话筒即可使用。
松开按键时停止，放音有三种情况：
1、边沿触发放音，按PE 键一下即将全段语音放出，除非断电或语音结束不能停止放音；
2、电平触发放音，按住PL 键时即放音，松开按键即停止；
3、循环放音，置循环放音开关闭合，按动PE 键即开始循环放音，只能断电才能停止。
在直通模式下，直通开关闭合，对话筒说话会从喇叭里扩音播放出来，构成喊话器功能，由于该模式下的话筒放大同时经过AGC 自动增益调节和带通滤波器，其音质比通常的话筒放大器要好很多，而且不会出现喇叭过载的情况。
如果用户不需要直通模式，而且对电路的静态耗电有要求，就可以改变话筒的
接入方式，将话筒下端的偏置电阻接到RECLED 端，这样，在平时由于RECLED 端为高电平话筒没有电压电流，整个电路的耗电几乎为零。但这种方式下直通模式不能工作。如果用户只需要电路做放音用，可以在芯片录好音测试无误后，将芯片的REC 端长期接低电平。取消REC 按键，这样可以防止意外抹音
表2-7 工作环境
如果用户想制作变调电路，现在ISD 芯片也可以了，原来的ISD 系列芯片的内部时钟固定，几乎不能产生变调效果，而ISD1820P可以方便的实现，只需要录音和放音时的外部振荡电阻不同就能改变声音的录入和播放速度，详见振荡电阻和取样率表。将ROSC 端所接的振荡电阻改为电位器可以无级调节语音的快慢，录入的时间越短音质越好，录入的时间越长音质越差。
表2-8 录音采样
ISD1820P 的批量拷贝，可以借助ISD1425 编程拷贝机加ISD1820P 拷贝模块的方案。用户可以先将需要的语音编程制作在ISD2532或ISD2560 芯片上，然后即可向ISD1820P拷贝模块上的芯片拷贝即可，时间长度在模块上事先设定。
2.7 软件系统工作流程
在硬件设计完毕之后，接下来就是设计中最核心和最为主要的软件部分设计。所谓软件设计就是把软件需求变换成软件的具体设计方案（即模块结构）的过程。产品犹如我们人类一样，硬件系统是整个外形，软件系统则是大脑，程序犹如思维。整个系统的工作流程，保证了系统的正常运行；想要充分利用好MCU，就要将其资源按需分配，有条有理，这就需要将MCU的内存详细合理分配，各个单元各尽其责；MCU的端口分配，不仅有助于程序控制，而且对PCB制版大有裨益。
本系统主要分为2个状态：烟雾浓度较低时的正常状态和烟雾浓度较高时的报警状态。
正常状态时，为了能够指示整个系统是在正常工作的，采用绿色LED指示此状态，同时考虑到功耗问题，控制绿色LED一秒钟闪烁一次，定时器T0配合工作；报警状态时，红色有警示作用，所以利用红色LED指示此状态，并使其一直亮着，同时，控制语音芯片放音，通过喇叭音频输出。定时器T0配合工作，报警状态时，若烟雾浓度一直较高，则只报警一次。10秒钟后，若烟雾浓度较低，则恢复正常状态；若烟雾浓度仍较高，则再报警。
图2-10为整个系统工作的主流程。MCU初始化完成了内存清空，端口配置，AD配置，定时、中断设置等操作；AD转换包括通道0、通道1的采样；数据处理包括报警值的滑动滤波、烟雾浓度信号的滑动滤波、有符号增量计算等一系列计算。放音和LED控制由MCU通过I/O口直接控制[10]。
图2-10 系统流程
第3章系统设计
3.1 系统的硬件设计
MCP3002的模拟输入通道CH0接入烟雾浓度信号，模拟输入通道CH1接入报警门限可调电阻。具体电路，如图3-1所示。
图3-1 传感器连接电路
语音录放电路中音频信号由J1接入麦克风，通过1K和4.7K电阻形成串联分压，以给音频信号直流偏置；将振荡电阻调整为100K，使得录放时间大致为10秒；AGC端接入22uF的电容，动态调整前置增益以补偿话筒输入电平的宽幅变化，使得录制变化很大的音量时失真都能保持最小录音时；按下开关KEY，红色LED亮，表明已进入录音状态，可以语音输入要录制的音频；放音时，按一下按键AN即可实现一次放音操作，在结束放音时红色LED会闪烁一下，表明放音结束[11]。图3-2所示：
图3-2 语音录放电路
为了有效地抑制共模噪声，采用双音频输入输出。通过接在1脚、8脚间的电容来改变增益，经过测试发现，接入大小为10uF的电解电容，效果较好。BYPASS 引脚接大小为470u的电解电容能够起到不错的滤噪效果。输出端接入耦合电容，作用之一是隔直耦合，隔断直流电压，直流电压过大有可能会损坏喇叭线圈；耦合音频的交流信号。通过电阻和电容构成了一阶高通滤波器，输出给扬声器负载，能够起到良好的滤波效果。减小电容C14的值，可使噪声能量冲击的幅度变小、宽度变窄；但调试发现C14太低则会使截止频率提高。经反复测试发现10uF时效果较
为合适。经过反复的调试，确定LM386音频功放电路设计如图3-3所示。
图3-3 音频功放电路
如此设计，明显改善了音频的输出效果，由于录音环境的较差，使得录音质量
不是很好，但其放音效果已经达到预期的设计目标。
前向通道：烟雾传感器电路主要负责探测空气中CO的气体浓度，能够随着CO浓度的不同，体现出不同的变化，将变化信号转化为易于MCU处理的电压信号。由于烟雾传感器的输出信号不大，经过运放比例放大电路，适当放大所得的电压信号，通过A/D转换器将模拟电压信号转换为数字电压信号，便于MCU处理。
MCU接收前向通道输入的数字信号，经过运算、处理，输出控制给后向通道(LED显示、语音芯片)等。
后向通道：语音电路，主要负责语音滤波和受控放音功能，配合功放电路，放大音频信号，输出给喇叭，实现良好的放音效果。
3.2 软件设计
系统的软件编程设计运用的是汇编语言，因为自己学过所以比较容易，汇编语言有一定的优越点，汇编语言直接同计算机的底层软件甚至硬件进行交互，它具有如下一些优点：汇编语言比机器语言易于读写、调试和修改，同时具有机器语言全部优点。但在编写复杂程序时，相对高级语言代码量较大，而且汇编语言依赖于具体的处理器体系结构，不能通用，因此不能直接在不同处理器体系结构之间移植[12]。
汇编语言的特点:
1.面向机器的低级语言，通常是为特定的计算机或系列计算机专门设计的；
2.保持了机器语言的优点，具有直接和简捷的特点；
3.可有效地访问、控制计算机的各种硬件设备，如磁盘、存储器、CPU、I/O端口等；
4.目标代码简短，占用内存少，执行速度快，是高效的程序设计语言；
5.经常与高级语言配合使用，应用十分广泛。
3.2.1 A/D采样双通道流程
将模拟量或连续变化的量进行量化（离散化），转换为相应的数字量的电路。A/D变换包含三个部分：抽样、量化和编码。一般情况下，量化和编码是同时完成的。抽样是将模拟信号在时间上离散化的过程；量化是将模拟信号在幅度上离散
化的过程；编码是指将每个量化后的样值用一定的二进制代码来表示。
图3-4为AD采样双通道的流程，两个通道要轮流切换采样，且两个通道的配置数据不同。
图3-4 AD转换流程
3.2.2 报警流程设计
在单片机测控系统中，使用之前必须进行静态标定，以得到输出信号与被测信号的关系输出曲线，用来作为使用过程中的计量依据。但是标定时输出曲线往往不是一条理想的直线，所以要对标定曲线进行线性化处理，用一条拟合直线近似代替输出曲线，线性化是智能仪表的典型功能之一[13]。报警器主要针对一氧化碳烟雾检测，在软件线性化处理时，以传感器对一氧化碳的响应曲线为依据。
本论文报警器使用的MQ-7型传感器的电阻是随着烟雾浓的升高而降低的，因此，输入单片机的电压也是随之降低的。图3-5为单片机采集电压值与烟雾浓度百分比的对应曲线，可以看出，电压值与烟雾浓度之间是非线性的关系，为了实时显
目录 1.设计目的 ............................................................................................ - 1 - 2.课程设计题目描述和要求 ................................................................ - 1 - 3.课程设计报告内容 ............................................................................ - 1 - 3.1数据检测模块 (1) 3.11红外发射管LN62S的工作原理 (2) 3.12光敏二极管2CU2A的工作原理 (3) 3.2数据处理模块 (4) 3.3洒水模块 (5) 3.4声音报警模块 (5) 3.5消防应急灯模块 (6) 3.6辅助电源模块 (6) 3.7电网管理模块 (7) 4.误差分析 ............................................................................................ - 7 - 5.技术展望 ............................................................................................ - 7 - 6.心得体会 ............................................................................................ - 8 - 参考书目 ............................................................................................... - 8 - 器材元件表 ........................................................................................... - 8 - 附录1：................................................................................................. - 9 -
基于单片机的烟雾报警器的设计毕业设计 目录 摘要错误！未定义书签。 Abstract 错误！未定义书签。 第一章绪论 3 1.1论文研究来源、目的和意义 3 1.1.1论文研究来源 3 1.1.2论文研究目的和意义 4 1.2烟雾报警器的国内外现状 4 1.3本论文主要任务 6 第二章烟雾检测报警器的方案设计 6 2.1烟雾检测报警器设计思路 6 2.2烟雾传感器的选型7 2.2.1烟雾传感器介绍7 2.2.2烟雾传感器的选定13 2.2.3 MQ-2型烟雾传感器的工作原理14 2.2.4 MQ-2型传感器的特性及主要技术指标16 2.3烟雾检测报警器整体设计方案18 2.3.1烟雾检测报警器工作原理18 2.3.2烟雾检测报警器的结构19
2.3.3烟雾检测报警器的功能20 2.3.4烟雾检测报警器的主要技术指标21 2.4本章小结22 第三章烟雾检测报警器的硬件设计22 3.1单片机的选型23 3.1.1单片机的选择 23 3.1.2 STC12C5410AD单片机的特点24 3.2烟雾检测报警器硬件电路设计27 3.2.1信号采集及前置放大电路27 3.2.2声音报警电路 29 3.2.3数码管显示电路30 3.2.4状态指示灯及控制键电路31 3.2.5报警器故障自诊断电路33 3.3本章小结34 第四章烟雾检测报警器的软件设计34 4.1 STC12系列单片机调试及开发工具34 4.2烟雾检测报警器软件流程及设计36 4.2.1主程序设计及流程图36 4.2.2主程序初始化流程图37 4.2.3中位值平均滤波法数字滤波子程序设计及流程图38 4.2.4插值法线性化处理子程序设计及流程图40 4.2.6报警子程序设计及流程图42
基于51单片机烟雾传感器MQ-2 火灾报警器的设计显示浓度 2012-02-16 16:54 单片机火灾报警系统设计 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。 以A T89S52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，A T89S52，传感器
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摘要：随着经济的发展，人们对防盗、防劫、防火保安设备的需求量大大增加。针对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行检测和报警的系统，其需求也越来越高。本设计是利用单片机对防盗报警系统进行控制，为满足学生宿舍具体到设计时,又分硬件设计和软件设计，硬件设计主要分两大部分：单片机部分和检测部分。软件设计分主程序设计和中断子程序设计。在完成正文部分后，主要工作就是要进行调试，为了实现设计预计现象，软件和硬件都要作必要的修改。 关键词：单片机；报警器；红外线传感器 目录 绪论 (1) 1项目方案设计 (2) 1.1项目概述 (2) 1.2设计原则 (2) 1.3设计依据及规范 (2) 1.4设计参数 (3) 1.5设计目标 (3) 1.6确定报警器方案 (4) 1.7报警总体框图 (5) 2防盗报警器硬件电路设计 (5) 2.1电源电路设计 (5) 2.2报警电路的设计 (5) 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。
错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 2.3报警器的设备选择及清单 (7) ............................... 错误!未定义书签。 ............................... 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 3报警器的软件设计及程序 (10) 3.1主程序流程图 (10) 3.2中断函数流程图 (11) 3.3 软件编写程序见附录 (11) 4报警器的安装与调试 (11) 4.1报警器的安装 (11) 4.2报警器的调试 (12) 5报警器的特点 (12) 结论 (12) 致谢 (13) 附录 (15)
毕业设计 基于单片机的烟雾检测报警系统
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
目录 1 绪论 (1) 1.1发展概况与设计背景 (1) 1.2本设计概述 (2) 2总体设计方案........................................................... . (3) 2.1方案选择论证....................................................... . (3) 2.2主控芯片单片机的选择....................................... . (3) 2.2.1 AT89C51的主要性能 (4) 2.2.2 AT89C51的引脚结构 (5) 2.3传感器的选择 (6) 2.3.1传感器的红外辐射与红外探测的原理结构 (7) 2.3.2红外测温原理 (7) 2.3.3热释红外传感器的结构 (8) 2.3.4 菲涅尔透镜 (10) 2.4热释电红外传感器控制电路芯片的选择 (11) 3 系统硬件设计 (13) 3.1低频带通放大电路 (13) 3.2电压比较整形电路 (14) 3.2.1双限电压比较器的工作原理 (14) 3.3报警电路 (15) 3.4灯光警示电路 (16) 3.5状态显示电路 (17) 3.6供电电源电路 (17) 3.7单片机最小系统 (18) 4 系统软件 (19) 4.1主程序流程图 (19) 4.2中断函数流程图 (20) 5结论 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23) 附录一：系统电路图 (24) 附录二：系统程序 (25)
1 绪论 1.1发展概况与设计背景 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，人们私有财产也不断地增多，因而也对防盗措施提出了新的要求。 从现代人们住宅发展的趋势来看，现代人们住宅主要是向群体花园式住宅区发展，向高空中发展，一般都是一个住宅区有几栋至几十栋以上，但目前市面上所拥有的家庭电子防盗报警器，只能用于单一的住宅单元，不利于统一管理，而且也不能满足现代住宅区的发展要求，所以很有必要对家庭电子防盗报警器进一步完善和提高。 本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。它在以前的防盗器基础上进行了很大的改进，不但可以用于单一的住宅区，也可以规模用于比较大规模住宅区的防盗系统，它的工作性能好，不易出现不报和误报现象，安全可靠。不仅如此，它使用了单片机做信号处理器，这样有利于与计算机相连接，利用计算机统一管理，使整个小区的住户基本情况、资料等在计算机内存储起来，方便来访人的查询和保安人员的统一管理。 目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点：（一）压力触发式防盗报警器由于压力板式安装在垫子内，当主机停止工作，主人在家走动时，都很容易失报和误报，其可靠性低。（二）开关式电子防盗报警器一般只有一个定点，有效范围小，而且各种开关也易坏，失报和误报率就高，不可靠。（三）遮光式触发防盗报警器在受到太阳光照射就会引起误报，同时如果由于风吹窗帘的摆动等遮住了光也会引起误报，所以这种报警器的可靠性也不高。再者，就闭路监控电路防盗系统而言：它的安装线路复杂，而且技术要求比较高，价格也比较昂贵，不利于广泛利用。 1.2本设计概述 综合以上报警器的不足，本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现。同时它的信号经过单片机系统处理后利于跟PC机通信，便于多用户统一管理。
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 摘要 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
1课题的研究内容 可燃气体报警器，主要检测可燃气体和烟雾，再通过单片机控制相应的声光报警。通过数码管显示当前的烟雾值，通过按键设定相应的阀值。 该项目主要是为了完成任务，包括： ⑴硬件部分：包括传感器的选择，显示模块的选择，烟雾信号转换电路的设计，报警驱动电路的设计。 （2）软件部分：包括微处理器控制程序的编制和原理图的绘制。 （3）系统的综合调试与分析：在软硬件完成以后，要对系统进行综合的测试与实验，分析系统的可靠性与实用性，调整系统的不足。 2 可燃气体报警器的总体方案设计 本课题主要是实现烟雾报警和火灾发生时的报警及控制，下面分别对系统功能要求、系统技术要求及系统实现方案总体阐述。 2.1系统的功能要求 本系统的研制主要包括以下几项功能： (1)可燃气体探测功能：为了提高报警的准确性和及时性，报警系统需要使用各种方法进行气体探测。在实际使用中，根据不同的防火场所，用户可以选用温度探测法、可燃气体检测法及烟雾探测法等合适的火灾探测方法，来有效的探测火灾； (2)灯光报警功能：当室内烟雾浓度过大、有火情产生、故障等异常情况发生时，报警器要进行灯光报警。当烟雾超过最大设定值时，可以驱动火灾控制负载工作。 2.2 系统的技术要求 在了解这个系统的工作原理以及功能之后，我们就可以基本确定系统的技术要求。系统采用的单片机处理器成本都比较低，可以满足批量生产和各类工程的需求。对于完整的一个系统而言，为提高市场的竞争力，这个系统应符合体积小、功耗低、数传性能可靠和成本低廉等技术要求。具体指标和参数如下: (1)体积小：探测器的体积要尽可能的小，这样占用的空间才能减少，使用和更换才会方便； (2)功耗低：系统可以采用三节5号干电池供电或5v电源供电。 (3)可靠性高:由数码管显示，可以灯光报警，也可以声音报警，二者同时进行。提高报警可靠性。
基于单片机的烟雾报警器的设计随着“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STC12C5410AD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STC12C5410AD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声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。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。 目录 摘要错误!未定义书签。 Abstract 错误!未定义书签。 第一章绪论 4 1.1论文研究来源、目的和意义 4 1.1.1论文研究来源 5 1.1.2论文研究目的和意义 5 1.2烟雾报警器的国内外现状6 1.3本论文主要任务8 第二章烟雾检测报警器的方案设计9 2.1烟雾检测报警器设计思路9 2.2烟雾传感器的选型10 2.2.1烟雾传感器介绍10 2.2.2烟雾传感器的选定17 2.2.3 MQ-2型烟雾传感器的工作原理19 2.2.4 MQ-2型传感器的特性及主要技术指标22 2.3烟雾检测报警器整体设计方案24 2.3.1烟雾检测报警器工作原理24
摘要 科学技术的飞速发展与进步给人们的生活带来了前所未有的便利，如电力技术的迅猛发展与应用，合成材料的诞生，新能源的不断涌现，自动化程度的不断提高等等，使人们的衣食住行条件得到了极大的改善。然而其负面的作用也随之凸显出来，如液化石油气，各种电子产品，易燃装饰材料等我们身边经常接触到的一些普通生活用品，为火灾的发生埋下了巨大的隐患，人们在享受科技带来的便利之外无时不在受到潜在的火灾的威胁。所谓水火无情，为了避免火灾以及减少火灾造成的损失，让人们的生活更加安宁，残酷的现实以及触目惊心的教训要求我们必须设计和完善火灾自动报警系统，提高火灾的预警与早期处理水平，将火灾消灭在萌芽状态，最大限度地减少社会财富的损失。基于此，本文从生活中的实际情况着手，设计了一种适用于多种公共场所的基于单片机的火灾智能报警系统。该火灾报警系统是以AT89C51单片机作为控制中心，接受、处理火灾探测器输出的烟雾浓度信号、温度信号，并进行声光报警。它通过不断的向现场发射巡检信号来监视现场的温度、烟雾浓度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定是否有火灾的发生。当现场烟雾或者温度发生异常，或者发生火灾时，可实现声光报警、烟雾浓度、温度报警限设置、故障自诊断、延时报警等，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾传感器，具有一
定的实用价值。 关键词：AT89C51单片机，智能报警，传感器，控制器
Abstract The rapid development and progress of science and technology of composite materials, the constantly emerging of the new energy, the constant improvement of the degree of automation, etc. make people's food and clothing live line conditions improved greatly. However, its negative effect also stands out, some ordinary articles for daily use such as liquefied petroleum gas (LPG), all kinds of electronic products, flammable decorative materials around us, buried the trouble for the beginning of the fire, people enjoying the convenience from technology constantly under the threat of potential fire. So-called water ruthless, in order to avoid fire and reduce fire losses, make people's life more peaceful, the requires us to design and improve the automatic fire alarm system and improve the level of fire early warning and the bud, to minimize the loss of wealth of society.Based on this, this text set about from the actual situation in life, we design a kind of intelligent fire detection and alarm system suitable for a variety of public places of based on single chip microcomputer. The fire alarm system based on AT89C51 as the control center, accepts and treats the signal of smoke concentration and temperature of the smoke fire detector, alarming with sound and light. Through sending inspection signal to the site inspection, it monitors the temperature and smoke concentration, and constantly feedbacks to alarm controller, the controller will receive the signal compared with the normal setting value of the memory and judgment whether there is a fire the smoke temperature anomalies, or there is a fire, it can realize sound and light alarm, the setting of smoke concentration and temperature alarm limit, fault self-diagnosis, delayed alarm, etc.It's a kind of intelligent smoke sensor,which practical value ,with the simple structure, stable performance, convenient using, low costing, and so on.
课程设计 设计题目：基于单片机的火灾报警器设计
课程设计任务书 专业：电子信息工程学号:4091426 学生姓名（签名）： 设计题目：基于单片机的火灾报警器设计 一、设计实验条件 微机实验室 二、设计任务及要求 1.根据题目要求进行资料收集及监测方案设计； 2.主要功能要求：（1）实时检测至多8个监测点的环境温度、烟雾浓度等因素变化， 以判断是否出现火警；（2）判定某监控点出现火警时进行声光报警，并显示此监控点编号；（3）能手动报警和取消报警；（4）能手动进行系统检测；（5）监控点数目可以通过键盘设置。 3.撰写课程设计说明书； 三、设计报告的内容 1.设计题目与设计任务（设计任务书） 2.前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3.设计主体（各部分设计内容、分析、结论等） 4.结束语（设计的收获、体会等） 5.参考资料 四、设计时间与安排 1、设计时间：2周 2、设计时间安排： 熟悉实验设备、收集资料： 2 天 设计图纸、实验、计算、程序编写调试：9天 编写课程设计报告：2天 答辩：1天
目录 1 绪论 (1) 1.1 课题研究的背景和意义 (1) 1.2 国内外的研究现状 (2) 1.3 本文内容的结构安排 (3) 2 火灾报警系统整体方案设计 (4) 2.1火灾产生原理及过程 (4) 2.2系统总体方案设计 (6) 2.2.1 系统硬件总体构架 (6) 2.2.2 系统软件总体构架 (6) 2.3系统主要器件的选择 (8) 2.3.1 火灾探测器的选择 (8) 2.3.2 单片机的选择 (15) 3 火灾自动报警系统硬件设计 (16) 3.1 复位电路与晶振电路 (16) 3.1.1晶振电路 (16) 3.1.2 复位电路 (16) 3.2 传感器信息采集电路 (17) 3.3 声光报警显示电路 (18) 3.4 系统控制电路 (19) 4 火灾报警系统程序设计 (20) 4.1软件开发环境 (20) 4.2火灾报警系统程序设计 (21) 4.2.1数据采集子程序 (22) 4.2.2火灾判断/报警子程序 (23) 4.2.3控制系统子程序 (25) 5 总结 (26) 5.1 总结 (26)
基于单片机的智能家居防火防盗 报警系统
摘要 随着社会的不断进步和科学技术、经济的发展，人们的生活水平得到很大的提高，人们愈加注重人身安全，因而也对防火防盗措施提出了新的要求。 本设计所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、声光报警功能等。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一防火防盗报警系统。本设计采用DYP- ME003人体红外感应模块、18B20温度传感器和MQ_2烟雾传感器检测信号，然后将信号传送给单片机处理,实现声光报警。该系统通过按键对系统的温度和烟雾的浓度进行初始化设置，利用LED显示模块对系统的温度和烟雾的浓度进行实时显示。该系统结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉，具有一定的实用价值。 关键字：防火防盗报警 18B20 MQ_2 DYP-ME003
Abstract With society’s progress and development of science and technology, economy, people's living standard has been greatly improved. People pay more attention to personal safety, thus they put forward new requirements for the fire and security measures. In this design ,the intelligent family- house control system includes this function : indoor information intelligent monitoring , the input and real-time display ,sound and light alarm, and so on .The design is a fire and security system, which combines sensor technology with microcontroller. This design adopts the DYP-ME003 human body infrared sensor module,18b20 temperature sensor and MQ_2 smoke sensor to detection signal. These sensor send the signals to microcontroller process these signal and drive alarm circuit to achieve sound and light alarm .The fir temperature and smoke concentration are initialized in this system.,and are displayed in the LED display .The system has the advantages of simple structure ,stable performance ,conventional operation ,low price ,and has a certain practical value . Keywords : The fire and security system,18b20,MQ_2,DYP-ME003
毕业设计报告（论文） 系别：通信与信息工程系 专业：通信技术 班级：通信六班 学生姓名： xxx 学生学号： xxx 论文题目: 基于单片机的烟雾报警系统设计 指导教师： xxx 起讫日期： xxx
学生姓名 xxx 系部通信与信息工程系学号 xxxx 课题名称基于单片机的烟雾报警系统设计 指导教师评语： 建议成绩： 指导教师： 评阅教师评语： 答辩简洁，流利，清楚，重点突出，不经提示能准确陈述研究结果。答辩过程中能准确回答主要问题。论文所用材料翔实、恰当，掌握相关的背景和数据。 建议成绩： 指导教师： 答辩小组评语： 建议成绩： 答辩小组负责人：
专业通信技术 学号 姓名 xxx 课题名称：基于单片机的烟雾报警系统设计 主要技术指标： AT89C52单片机、DS18B20温度传感器、MQ-2烟雾传感器、Proteus软件 工作内容和要求： 1. 了解烟雾报警系统研究现状，完成总体方案设计，主要是功能和组成； 2. 了解其MQ-2烟雾传感器、ADC0832模数转换芯片、DS18B20温度传感器的基本结构和存储器配置等； 3. 完成烟雾报警系统的硬件电路设计； 4. 完成烟雾报警系统的软件设计并进行测试； 5. 对整个设计工作进行全面的总结，指出存在的问题和不足。 主要参考文献： [1] 孙加存,王鹏,赵志强,陶志福.电子设计自动化.西安电子科技大学出版社,2008. [2] 张迎新,等著 .单片机原理及应用（第2版）. [3] 张毅坤.单片微型计算机原理及应用.西安电子科技大学出版社 , 1998. [4] 余锡存,曹国华.单片机原理及接口技术[M].陕西:西安电子科技大学出版,2000.7. [5] 雷丽文,等.微机原理与接口技术[M].北京：电子工业出版社，1997.2 .
南京信息职业技术学院 毕业设计论文 作者张凤闯学号 11212P49 题目防盗报警器的设计 指导教师张园 评阅教师 完成时间： 2015年 4 月 17日 毕业设计(论文)中文摘要
(题目)：防盗报警器的设计 摘要：随着现代电子信息的高速发展，社会治安相对于以前已经有了非常大的改善。但是在一些地方还是时不时会出现一些入室盗窃事件，这些地方都需要我们做好安全防护措施。目前大多的防盗报警装置都是安装在比较大型范围的场所，适合安装在家庭的比较少。而家庭报警器不仅需要有报警装置，还需要其他的扩展功能。本文考虑到家庭的实际情况，考虑到51单片机，体积小，价格低等特点，设计出实现一款适合大多数家庭的家庭防盗报警器。 本文设计了一款基于AT89C51单片机的家庭防盗报警器，该系统利用热电型红外传感器监控家里面的情况，并且如果家里面发送盗窃是可以及时将信息传递给主人,具有高效，方便，快速等特点。因为本设计采用的是红外传感器检测, 所以可以实时检测信号, 遇到危险可以立即报警。并可以在并LCD上显示危险。该系统选用AT89C51单片机,遥控控制系统开始检测和结束检测，方便主人，系统终端部分选用是蜂鸣器报警电路和LCD液晶显示。 关键词：AT89C51;按键控制；12864液晶显示；红外传感器 毕业设计(论文)外文摘要
Title: Design of anti-theft Abstract:With the rapid development of modern electronic information, relative to the previous social security have the very big improvement. But in some places still from time to time there will besome burglary incident, all we need to do security measures. At present, most of the anti-theft alarm device is installed in the large range of places, suitable for installation in the family is relatively small. While the family alarm not only needs to have the alarm device, also need to expand other functions. In this paper, considering the actual situation of the family, taking into account the 51 microcontroller, small size, low price, design and implement a home burglar alarm for most families. In this paper, a design based on AT89C51 microcontroller family anti-theft alarm, the system uses infrared pyroelectric sensor monitoring inside the house, and if the home theft can betransmitted timely information to the owner, has the advantages of high efficiency, convenient,fast and other characteristics. Because of this design is based on infrared sensor, so it can bereal-time signal detection, can immediately alarm meet danger. And can be in danger and shown on LCD. The system uses AT89C51 SCM, remote control system testing and detection of end, easy to master, the terminal part of the selection system is a buzzer alarm circuit and LCD display. keywords:AT89C51 button control;12864; liquid crystal display; infrared sensor
学生姓名：*** 专业班级：***班 论文名称：火灾自动报警系统设计指导老师: ***
某高层建筑大楼的消防系统设计 设计总说明 随着我国智能建筑业的发展，高层建筑及建筑群体越来越多，从而也促进消防系统以迅猛的速度向前迈进。在智能建筑的建筑物自动化系统中消防系统是非常重要的一个子系统, 担负着保障人员及财产安全的重任。该设计是针对某高层建筑大楼的消防系统进行的，主要涉及到消防系统的感应机构，即探测器、手动报警按钮、报警器、警报器、消火栓按钮等报警系统的设计，和其执行机构，即消火栓灭火系统、火灾事故广播、应急照明、疏散指示标志、防排烟系统、防火卷帘门等灭火系统和各种联动控制系统的设计。该设计方案可为高层建筑大楼的消防系统设计提供参考和借鉴。 关键词：消防；火灾报警；联动控制
目录 1绪论 (1) 1.1 消防系统的组成 (1) 1.2消防系统的分类 (1) 1.3消防系统的工作原理 (1) 1.4消防器件的概述 (2) 1.4.1探测器 (2) 1.4.2手动报警按钮 (3) 1.4.3火灾警报装置 (4) 1.4.4火灾应急广播及扬声器的设置 (4) 1.4.5消防专用电话的设置 (4) 1.4.6消火栓按钮 (4) 1.4.6 断路器 2消防系统的总体设计 (6) 2.1工程概况 (6) 2.1.1建筑的层面积 (6) 2.1.2楼层每层的层高 (6) 2.2设计依据及思路 (6) 2.3设计的总体方案 (7) 3子系统的设计 (8) 3.1火灾自动报警系统 (8) 3.1.1报警区域防火分区的划分 (8) 3.1.2火灾探测区域的划分 (8) 3.1.3探测器的布置安装 (8) 3.1.4手动报警按钮布置选型 (15) 3.1.5消火栓按钮布置选型 (16) 3.1.6 火灾事故广播布置选型 (16) 3.1.7消防专用电话系统 (17) 3.1.8消防警铃设置 (17)
成绩评定________ 检测与转换技术 课程设计 题目：烟雾报警器 院系：电子工程学院 专业：电子信息工程技术 姓名：疯狂的大驴子 年级： xxxxxxx 指导教师： xxxxx 2014年12月
目录 1. 设计任务与要求 (3) 2. 设计目的 (3) 3. 设计方案 (4) 4. 设计框图 (5) 5. 工作原理 (5) 6. 设计总结 (7) 参考文献 (9) 1. 设计任务与要求 （1）在此设计中采用了较为冷门的STC系列单片机，熟悉STC系列芯片如何控制外围电路。 （2）了解MQ-2烟雾传感器的工作原理，设计数据采集模块来完成数据的采集。 （3）将采集后的烟雾浓度模拟信号进行A/D转换后送至单片机存储、处理。 （4）设置键盘模块，以便可以在不同要求下更改浓度阀值。 （5）当所测的烟雾浓度超标时，红色LED灯闪烁报警，蜂鸣器报警。 (6 ) 完成电子元器件的焊接和相关调试工作。 (7 ) 功能完全调试成功后，撰写相关实训报告。 （8）在学完了《电子设计与制作》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。 （9）熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法
了解面包板结构及其接线方法，了解其的组成及工作原理 （10）培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。 （11）培养书写综合设计实验报告的能力 2.设计目的 烟雾报警器就是通过检测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟雾感应器内部采用例子是烟雾传感，是一种技术陷阱，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。 本系统采用AT89C51单片机，选用温度传感器MQ-2，利用多传感信息融合技术科用于小型环境的简单烟雾报警。 为了能切实保障人们的生命安全及财产安全不受火灾的影响，我们设计出一种能够在火灾刚刚发生时或者有可燃气体堆积引起的火灾隐患或人员安全时就能报警，并且自动打开喷水阀灭火的装置，就能极大地减少不良后果的发生。做到防患于未然，使人们及早得知火情，将火灾扑灭在萌芽状态。 3. 设计方案 方案一： 以LM324集成电路核心构成的报警电路。整个电路分为电源、检测、定时报警输出三部分。电路结构较为简单。其核心元件是烟雾传感器和LM324集成电路。电源部分是由变压器、电桥、CW7805集成电路、CW7805集成电路几部分构成的。电路检测部分是由烟雾传感器和一个电位器组成，报警电路是由LM324集成块、三极管及扬声器组成。在此方案中烟感元件采用HQ-2气敏管，在电路加点的瞬间，气敏管可能会导通一下，但如果长时间搁置时再使用时，没有遇到烟雾时电阻也可能会变小，所以需要预热10分钟的初始稳定时间后才能正常工作。因此，此电路的稳定性不是很高，灵敏度不是很高，很容易出现错误报警动作。使用的范围有一定的局限性。 优点：电路原理结构简单。 缺点：稳定性太差灵敏度也不高难以确定实验的准确性。 方案二： MQ-2烟雾传感器，在可燃气体或烟雾中MQ-2烟雾传感器的电阻会有相应的变化。MQ-2?气敏元件由微型AL2O3?陶瓷管、SnO2?敏感层,测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。封装好的气敏元件有