(完整word版)基于51单片机 烟雾传感器MQ-2 火灾报警器的设计

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。

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。

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。

MQ-2烟雾报警器的设计与实现一、设计原理MQ-2烟雾传感器是一种有机合成气体传感器，对于多种有机气体具有敏感响应。

当烟雾浓度超过一定程度时，传感器的电阻值会发生变化，这一现象可通过检测电路转化为电信号输出，从而实现烟雾报警的功能。

二、设计流程1.电路图设计根据MQ-2传感器的特性，可以设计一个简单的电路，如图1所示。

其中，焊接了一个10K欧姆的稳压电阻器，用于保护传感器。

2.代码编写通过Arduino微控制器来控制小型蜂鸣器和指示灯，并构建监测烟雾浓度的程序。

代码如下：void setup(){pinMode(2,INPUT);//将A0模拟输入口设置为接收模拟信号模式，有两种模式，分别是输入和输出模式，由pinMode指定具体模式pinMode(3,OUTPUT);//将3号IO口（第一个PWM口）设置为输出模式，即向外输出电平pinMode(4,OUTPUT);//将4号IO口设置为输出模式，即向外输出电平}void loop(){int val = analogRead(2);//读取A0口的模拟量，即通过A0口读取传感器输出的电压值if(val>400){//当传感器输出电压值大于400，则报警，并点亮LED灯和蜂鸣器digitalWrite(3,1);digitalWrite(4,1);delay(1000);//延迟1秒钟digitalWrite(3,0);digitalWrite(4,0);delay(1000);//延迟1秒钟}delay(500);}三、实现过程1.硬件部分将MQ-2烟雾传感器、10K欧姆电阻器、电容、Arduino UNO、小型蜂鸣器和LED灯连接如图2所示，其中预留了端口悬空，以供连接电源。

2.软件部分在Arduino编程环境中编写上述代码，并上传到Arduino UNO控制器中。

在烟雾探头烧烤若干分钟后，蜂鸣器响起并点亮红色LED灯，表示检测到烟雾。

www�ele169�com | 25智能应用引言火，可以给人类带来光明和温暖的同时，也会给人类造成了巨大的灾难，我们生活的周围到处潜伏着火灾隐患。

据统计，我国平均每年发生火灾造成几千人死亡，直接经济损失达几十亿元，可怕的火灾让人们逐渐认识到火灾报警系统和消防工作的重要性。

防患于未然，本设计的智能火灾报警器可以实现无线通信、声音报警、火灾地点显示等功能，能够自动及早发现火灾警情，最大程度减小火灾造成的人员伤亡和经济损失起着重要的作用。

1.系统结构概述本系统分为主控端和检测端两大部分，以两片51系列单片机STC12C5A60S2分别作为主机和从机的控制核心。

主控端包括主控单片机，外围包括2.4G 无线模块、液晶显示屏、声音报警电路、按键处理电路等。

检测端包括从机单片机、2.4G 无线模块、远红外火焰传感器等。

主控端和检测端结构框图分别如图1和图2所示。

2.系统硬件设计■■2.1■电源电路电源电路的功能是给系统的各个模块提供所需的工作电压，以确保系统能够正常工作。

市电交流220V 通过变压器T1降压为交流电压12V，经过D1桥式整流，C1、C2滤波，再经稳压集成U1稳压，C3、C4滤波后得到+5V 直流电压，给单片机、液晶显示模块、声音报警电路和远红外火焰传感器供电。

+5V 再经D2稳压、C5滤波后得到+3V 直流电压，为2.4G 无线模块供电。

电源电路如图3所示。

图1 主控端结构框图 图2 检测端结构框图■■2.2■■2.4G 无线模块2.4G 无线模块其实就是采用2.4G 无线传输技术，本设计采用nRF24L01无线模块，如图4所示，该模块工作于2.4GHz 的ISM 频段，采用GFSK 调制，128个频点自动跳频，片内自动生成报头和CRC 校验码，具有出错自动重发功能，通过配置寄存器可将nRF241L01配置为发射、接收、空闲及掉电四种工作模式。

发射数据时，首先将nRF24L01配置为发射模式，接着把接收节点地址TX_ADDR 和有效数据TX_PLD 按照时序由SPI 口写入nRF24L01缓存区，TX_PLD 必须在CSN 为作者/陈全，中山市技师学院摘要：进入21世纪以来，我国的经济保持高速发展，GDP总量已位居世界第二，人民的生活水平得到了很大的提高，电子产品在生活中使用越来越广泛，火灾的隐患也大大增加。

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。

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51 单片机的燃气体报警器的设计本文设计的燃气报警器以STC12C5410AD 单片机为控制核心，通过单片机系统对家庭煤气泄漏实现报警功能。

由Sn O2敏感材料构成的一氧化碳气体传感器对煤气进行检测，将所等到的测量浓度值和设定浓度值相比较得到偏差信号，通过对偏差信号的处理获得控制信号，实现报警功能。

通过12864液晶显示器显示当前空气中煤气的浓度值，通过按键来设定报警浓度值。

整个系统硬件电路设计合理，安全可靠。

可燃气体报警器在生产、生活中应用非常广泛，目前市场上经销的绝大多数报警器只具有检测与报警的功能，不能显示和设置当前可燃气体报警浓度值且控制精度不高，电路复杂且价格较贵。

本人在实践中发现利用气敏传感器与单片机相结合制作可燃气体报警器效果较好，测量精度高响应速度快，电路简单而且造价低廉。

1 硬件电路的设计与制作1.1 检测电路的设计与制作检测电路是由气敏传感器、温度补偿电路、延时电路组成，电路如图1 所示。

气敏传感器敏是由Sn O2 敏感材料制成的，在常温、洁净空气中其固有电阻值Ra 一般（103～105）Ω范围。

当空气中可燃气体浓度增加时，固有电阻值Rab 的阻值减小，回路电流I增加，从而使负载RL电阻两端输出电压值增加。

温度补偿电路由R2 和Rt 电阻构成，当环境温度降低时，则负温度热敏电阻（Rt）的阻值增大，使相应的输出电压得到补偿。

延时电路是由热敏电阻（R4）晶闸管Q 及R5电阻构成的。

刚通电时，气敏电阻固有电阻值小，热敏电阻值R4 也小，晶闸管Q 导通。

电流大部分经热敏电阻R4 回到负极，使负载输出电压得到限幅作用。

当通电1～2min 后，热敏电阻阻值变为极大值，延时电路停止工作，气敏传感器固有阻值也急剧增大，电路进入正常的工作状态。

在制作时，将加热丝一端接5V电源正极，另一端接负极；将敏感元件的一端接电源正极，另一端作为输出端，将气敏传感器同检测电路其它器件设计在一小块线路板上，保证气敏传感器与补偿元件工作在相同环境条件下，这样能够起到有效的补偿作用。

Abstract
Along with the modern home with fire, electricity consumption increases, the frequency of home fires is getting higher and higher. Smoke detectors have also been widelyused in various occasions.
3.2.1 MQ-2 介绍..............................................................................................................12 3.2.2 ADC0809 介绍........................................................................................................14 3.3 液晶显示电路设计.......................................................................................................15 3.4 声光报警提示电路.......................................................................................................18 3.4.1 灯光提示电路.......................................................................................................18 3.4.2 声音报警电路.......................................................................................................19 3.5 负载控制电路...............................................................................................................20 3.6 按键电路.......................................................................................................................21 4 系统的软件设计...................................................................................................................22 4.1 软件介绍.......................................................................................................................22 4.2 系统程序流程图...........................................................................................................23 5 火灾报警器的测试结果及结论............................................................................................23 5.1 调试...............................................................................................................................24 5.2 结论...............................................................................................................................24 致谢...........................................................................................................................................25 参考文献...................................................................................................................................26

基于C51单片机的烟雾报警器设计烟雾报警器是一种常见的安全设备，用于检测空气中的烟雾并在发现烟雾时发出警报。

在本文中，我们将基于C51单片机来设计一个简单的烟雾报警器。

首先，我们需要了解烟雾报警器的基本原理。

烟雾报警器通常由三部分组成：传感器、信号处理电路和报警器。

传感器负责检测空气中的烟雾，将检测到的烟雾信号传递给信号处理电路，然后信号处理电路根据接收到的信号来判断是否需要触发报警器。

在我们的设计中，我们将使用MQ-2烟雾传感器来检测空气中的烟雾。

MQ-2传感器是一种常用的可燃气体与烟雾同时检测传感器，通过其内部的检测元件可以检测到空气中的烟雾或可燃气体。

传感器会输出一个电压信号，该信号的大小与检测到的烟雾浓度成正比。

我们将使用C51单片机来实现信号处理电路。

C51单片机是一种常见的8位单片机，非常适合用于嵌入式系统和物联网应用。

我们将使用单片机的模拟输入引脚来接收MQ-2传感器的输出信号，然后根据信号的大小来判断是否需要触发报警器。

接下来，我们需要编写单片机的程序来实现信号处理功能。

我们需要使用单片机的A/D转换功能来将传感器输出的模拟电压信号转换为数字信号，然后使用比较器来判断数字信号的大小。

首先，我们需要配置单片机的A/D转换模块。

我们可以使用单片机的内部参考电压，并选取一个合适的比较器阈值来判断烟雾浓度。

然后，我们可以使用单片机的中断功能来定期读取A/D转换的结果，并进行比较。

当检测到烟雾浓度超过设定的阈值时，我们需要触发报警器。

我们可以使用单片机的IO口来控制一个蜂鸣器或者发光二极管来发出警报。

当发生报警时，我们还可以使用单片机的串口通信功能来发送报警信息到外部设备或者云服务器。

最后，为了便于用户设置烟雾浓度的阈值，我们可以添加一个LCD显示屏和数码调节器。

用户可以通过旋转数码调节器来调整烟雾浓度的阈值，并通过LCD显示屏来显示当前的阈值。

综上所述，我们可以基于C51单片机来设计一个简单的烟雾报警器。

基于单片机的烟雾报警器的设计烟雾报警器是一种能够实时监测环境中烟雾浓度并及时发出警报的装置，主要用于家庭、办公室或其他公共场所的火灾预警。

本文将介绍一个基于单片机的烟雾报警器的设计方案。

1.设计思路2.硬件设计（1）单片机选择：根据需要，选择一款适合的单片机，如常见的51单片机系列或STM32系列单片机。

单片机需要提供足够的GPIO口用于连接烟雾传感器、LCD显示屏、蜂鸣器等外部设备。

（2）烟雾传感器：选择一款灵敏度较高、稳定性好的烟雾传感器模块。

常见的烟雾传感器模块有MQ-2、MQ-7等。

传感器模块通常通过模拟输出方式提供检测结果，因此还需要设定一个模拟输入引脚用于接收传感器的输出信号。

（3）LCD显示屏：选择一块适合的LCD显示屏，用于显示当前的烟雾浓度值和其他状态信息。

显示屏可以通过串行或并行方式与单片机进行通信。

（4）蜂鸣器：选择一个适合的蜂鸣器用于发出声音警报。

蜂鸣器通常通过直流脉冲信号进行驱动，可以通过GPIO口进行控制。

（5）电源电路：提供适当的电源电路，以确保整个系统正常工作。

通常可以使用电池或直接使用交流电源。

3.软件设计通过单片机的GPIO口对外部设备进行控制，可以使用C语言或汇编语言进行编程。

下面是一个简单的程序框架：（1）初始化：设置GPIO口的输入输出方向，并初始化LCD显示屏、蜂鸣器等外设，为后续的工作做准备。

（2）检测：通过模拟输入引脚读取烟雾传感器的输出信号，并转换为相应的浓度值。

（3）判断：将检测到的烟雾浓度与预设的阈值进行比较，如果超过阈值，则执行下一步。

（4）警报：通过GPIO口控制蜂鸣器发出声音警报，并在LCD显示屏上显示相应的警报信息。

（5）延时：为了避免频繁触发报警，可以在发出警报后加入适当的延时。

（6）循环：重复执行步骤2至步骤5，实现实时监测和报警功能。

4.其他功能扩展为了增加烟雾报警器的功能和灵活性，可以考虑以下扩展：（1）远程报警：通过串口或网络连接，将报警信息发送到远程设备，如手机、电脑等。

编号：设计说明书题目：基于单片机的火灾报警器设计与实现学院：桂林电子科技大学职业技术学院专业：电子信息工程技术学生姓名：学号：指导教师：***职称：讲师2015 年 6 月日摘要火灾自动报警系统（Fire Alarm System，简称FAS系统）是人们为了早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。

本次设计以AT89C51单片机，MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器为核心设计的火灾报警器可实现报警故障自诊断、报警设置、实时温度显示及与温度报警值设定等功能。

是一种结构简单、电路简单、而且易懂、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器，具有非常高的实用价值。

关键词:AT89C51；温度传感器；烟雾传感器；火灾报警器；四位共阴数码管；目录引言 (1)1 系统概述 (2)1.1选题背景 (2)1.2 设计要求 (2)2 设计原理 (2)2.1 硬件部分 (2)2.2 软件部分 (3)3 硬件电路设计与分析 (3)3.1 硬件框架图 (3)3.2 单片机最小系统 (4)3.2.1 STC89C52芯片介绍 (4)3.2.2 时钟电路 (4)3.2.3 复位电路 (5)3.3 四位数码管 (6)3.3.1 数码管的介绍 (6)3.3.2 四位数码管共阳和共阴的区分 (7)3.3.3数码管的驱动方式 (8)3.4 74HC573芯片介绍 (8)3.5 温度传感器DS18B20模块 (9)3.6 烟雾传感器MQ-2模块 (9)4 软件设计与分析 (10)4.1 程序主流程图： (10)4.2 初始化定时器程序 (11)4.3 四位共阴数码管的动态显示程序 (11)5 系统调试 (12)5.1 硬件调试 (12)5.1.1 最小系统调试 (12)5.1.2 四位数码管调试 (12)5.2 软件调试 (12)5.3 脱机运行调试 (12)6 总结 (13)谢辞 (14)附录1：火灾报警器原理图： (15)附录2：火灾报警器PCB图： (15)附录3：火灾报警器程序 (16)参考文献 (20)引言随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的电子产品开始进入人们的生活。

本设计使用了烟雾传感器模块（MQ-2），它可以检测空气中的可燃气体（如烟雾、甲烷、丙烷、液化石油气等），当检测到烟雾或其他可燃气体时，就会引起警报。

我们通过将烟雾传感器模块与单片机相连接，通过程序对传感器模块的检测结果进行处理，从而实现火灾警报的功能。

具体设计流程如下：初始化单片机。

定义IO口，将烟雾传感器模块的DOUT引脚接入P1.0口。

在主循环中读取烟雾传感器模块的输出电平值。

当输出电平值低于某个阈值时，发出火灾警报信号。

以下是实现代码：scssCopy code#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DOUT=P1^0; //定义模块输出口P1.0void delay(uint z) //延时函数{uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void main(){uchar i,flag;P1=0xff; //初始化端口为高电平while(1){flag=0; //将标志位清零DOUT=1; //模块输出高电平delay(5); //延时等待模块稳定DOUT=0; //模块输出低电平while(DOUT); //等待模块输出高电平for(i=0;i<10;i++) //连续读取10次输出电平值{if(DOUT==0) //当输出低电平时flag=1; //将标志位设为1break; //跳出循环}}if(flag==1) //当标志位为1时{P2=0x00; //LED闪烁delay(100);P2=0xff;delay(100);}elseP2=0xff; //LED熄灭}}以上代码中，我们定义了DOUT口用来接收烟雾传感器模块的输出电平，通过读取模块输出的电平值来判断是否发生了火灾，并发出火灾警报信号。

基于单片机的火灾报警器电路设计摘要伴随着中国经济的快速崛起，人民生活质量水平的提高，电子产品备受大众的欢迎，而且应用范围逐渐广泛，与此同时，火灾隐患数量持续增加，一旦发生火灾，不但会危及大众的生命和财产安全，而且还会给社会带来巨大的经济损失。

当前，无论是生产场所还是办公场所，又或者居住场所，易燃产品的使用比较常见，这也大大增加外部救援的难度，所以，针对上述场所，怎样第一时间发现起火苗头，并及时制止，最大程度上减少公共问题财产的损失，已经开始成为社会发展过程中重要的问题之一。

关键词：51系列单片机，烟雾传感器，火灾报警第1章报警器核心芯片的选择1.1课题设计方案本次设计的火灾报警系统主要用STC89C52单片机实现大部分功能，加上其他传感器等装置，此时，单片机的最小模块系统由此诞生。

当然，本次设计的系统是由多个模块组成，而且离不开单片机的支持。

其中在烟雾浓度检测环节，往往会选择两种传感器，分别是MQ-2，MQ-2，随着模拟信号的发出，借助芯片片ADC0832，可以实现信号转换工作，最终以数字信号的形式出现，便于单片机接收，声光报警器主要是由两个部分组成，首先是蜂鸣器，其次是LED灯，LED灯的类型不一，分别代表两种报警方式，一种是烟雾报警，另一种是温度报警，只要其中一个出现问题或者是有一个超过阈值，蜂鸣器将会自行报警；在本次设计中，在实际选择输入设备时，主要运用了3个按键，以此实现报警阈值大小的有效调节；供电系统通常采用5V电压。

1.2烟雾传感器的选择烟雾报警器。

一般都是独立存在的一部分，现在一部分市场上存在的烟雾报警系统都可以独立发出声光报警，称为独立式烟雾报警器。

一般是一个总线提供电源，往下各个支线可以存在很多个，当有很多个时火灾报警系统加上网络的存在可以在和通讯组成一个完整报警系统，当发生火灾时候火灾现场没有任何声光报警，但是负责专门监管主机的地方会收到声光报警，然后第一时间发布紧急通知，这类感烟报警装置一般称之为感烟探测器。

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#include <reg52.h> //52系列头文件#include <stdio.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char //宏定义uchar #define uint unsigned int //宏定义uint long int a1,d0,d,e1,b,c,s,s1,nongdu;sbit beep=P1^4; //定义蜂鸣器的iouint temp,t,w; //定义整型的温度数据uchar flag,a,flag1,num;float f_temp; //定义浮点型的温度数据uint low; //定义温度下限值是温度乘以10后的结果uint high; //定义温度的上限值sbit jdq=P1^0;sbit ADCCLK=P1^5;//时钟sbit ADCCS=P1^7;//片选端sbit DI=P1^6;//起始信号输入与端口选择及数据输出端uchar dat=0;//AD值sbit DO=P1^6;//ADC0832数据输出uchar CH=0;//通道变量sbit k1=P3^3; //功能键控制iosbit s2=P3^5; //增大按键iosbit s3=P3^6; //减少键控制iosbit s4=P3^7;bit t1;uchar flag1,flag2,flag3,flag4,s1num,qian,bai,shi,ge;uchar code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,}; //共阳数码管段码表没有小数点0~9void delay(uchar z) //延时函数{uchar a,b;for(a=z;a>0;a--)for(b=110;b>0;b--);}void init(){EA=1; //打开全局中断控制，再此条件下，由各个中段控制位确定相应中断的打开和关闭ET1=1; //打开定时器T1中段TR1=1; //启动定时器T1TMOD=0x10; //定时器1工作方式1TH1=(65536-4000)/256; //给定时器高四位赋初值TL1=(65536-4000)%256; //给定时器第四位赋初值flag=0;nongdu=3000;}/**************************************************AD转换函数***************************************************/uint ADC0832(){uint i,test,adval;adval=0;test=0;ADCCS=0; //选通ADC0832_nop_(); //延时ADCCLK=1;//第一个脉冲的上升沿_nop_(); //延时DI=1; //第一个脉冲下降沿之前ADC0832转换启动信号ADCCLK=0;//第一个脉冲的下降沿_nop_(); //延时ADCCLK=1;//第二个脉冲的上升沿_nop_(); //延时if(CH==0)//选通CH0通道{DI=1;//第二个脉冲下降之前送人通道选择第二位ADCCLK=0;//第二个下降沿_nop_();ADCCLK=1;//第三个脉冲上升沿_nop_();DI=0; //第三个脉冲下降沿之前送入通道选择第3位ADCCLK=0;//第三个脉冲的下降沿_nop_();ADCCLK=1;//开始第四个脉冲_nop_();}else //选通CH1通道{DI=1; //第二个脉冲下降沿之前送通道选择的第一位ADCCLK=0; //第二个下降沿_nop_();ADCCLK=1; //第三个脉冲的上升沿_nop_();DI=1;//第三个脉冲的下降沿之前送通道通道选择的第二位ADCCLK=0;//第三个脉冲的下降沿_nop_();ADCCLK=1;//开始第四个脉冲_nop_();}ADCCLK=0;//第四个脉冲的下降沿DO=1;for(i=0;i<8;i++)//读取前八位{_nop_();adval<<=1;ADCCLK=1;_nop_();ADCCLK=0;if(DO)adval|=0x01;elseadval|=0x00;}for(i=0;i<8;i++)//读取后八位{test>>=1;if(DO)test|=0x80;elsetest|=0x00;_nop_();ADCCLK=1;_nop_();ADCCLK=0;}if(adval==test)//比较前8位与后8位的数值，如果不相同，舍去dat=test;_nop_();ADCCS=1;//释放ADC0832DO=1;ADCCLK=1;return dat;}程序未完待续……。

基于51单片机的智能火灾报警系统的设计与实现基于51单片机的智能火灾报警系统的设计与实现摘要：近年来，火灾事故频发，给人民生命财产安全造成了严重威胁。

为了改善火灾报警系统的效果，提高火灾事故的应对速度和减少损失，本文设计与实现了一种基于51单片机的智能火灾报警系统。

该系统利用51单片机作为核心控制器，通过温湿度传感器、火焰传感器等外部传感器采集环境信息，并通过警报器、短信、电话等方式及时报警，并自动开启喷雾设备进行灭火，以达到及时发现和应对火灾事故的目的。

关键词：51单片机；火灾报警系统；温湿度传感器；火焰传感器；智能一、引言火灾是一种常见的灾害事故，它具有突发性、危险性和难预测性，给人民生命财产安全带来了巨大威胁。

为了预防和减少火灾事故的损失，火灾报警系统应运而生。

传统的火灾报警系统多采用有线连接方式，存在布线复杂、使用不便等问题。

为了提高火灾报警系统的效果，本文设计了一种基于51单片机的智能火灾报警系统，以实现对火灾事故的及时发现和应对。

二、系统设计1. 硬件设计（1）核心控制器：本系统采用51单片机作为核心控制器，它具有丰富的外设接口和强大的计算能力，能够满足系统的要求。

（2）温湿度传感器：通过温湿度传感器可以实时感知环境的温度和湿度变化，当环境温度超过设定值时，系统发出报警信号。

（3）火焰传感器：火焰传感器能够监测周围是否有火焰的存在，一旦检测到火焰，系统即刻发出警报信号。

（4）警报器：警报器用于发出高亮度、高音量的声音警报，提醒人们火灾的发生。

（5）短信/电话模块：当系统检测到火灾时，除了通过警报器发出声音警报外，还可以通过短信或电话方式通知相关人员，以便提前采取措施。

（6）喷雾设备：喷雾设备可以在火灾发生时自动喷洒灭火剂，减缓火势蔓延速度。

2. 软件设计系统软件采用嵌入式C语言编写，通过编程对51单片机进行控制。

软件主要包括数据采集、处理和控制三个功能模块。

（1）数据采集：通过温湿度传感器和火焰传感器采集环境信息，将采集到的数据传输给控制模块进行处理。