下载文档原格式
本科毕业论文（设计）题目：基于80C51智能火灾语音报警系统设计系（院）：信息工程系姓名：学号：专业：通信工程年级：0801指导教师：职称：讲师完成日期：2012-4-25摘要目前，随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活得四周到处潜伏着火灾隐患。
为了避免火灾以及减少火灾造成的损失，我们必须按照“隐患险于明火，防患胜于救灾，责任重于泰山”的概念设计和完善火灾自动报警系统，将火灾消灭在萌芽状态，最大限度地减少社会财富的损失。
本文设计了一种基于单片机8051、集成语音芯片ISD1420、A／D转换器, 集成温度传感器AD590 和气体传感器TGS202等,利用多传感器信息融合技术,完成语音报警的实用、可靠的单片机语音自动报警系统,着重讲述了该系统的组成形式及工作原理。
实践表明,单片机技术在系统报警和其它一些自动控制领域中有着广泛的应用前景。
该系统能自动完成对布测点检测，确认火警后能自动报警，并显示火情点，记录火灾发生时间。
本系统可安装在各防火单位，它负责不断地向所监视的现场发车巡检信号，监视现场的温度、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、判断确定火灾。
当发生火灾时，可实现语音报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、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：火灾报警;单片机; 传感器AbstractNow, with electronic products used in human life more and more widely, the resulting fire, more and more, we live in fire hazards lurking around everywhere. To avoid fires and reduce fire losses, we must follow the "hidden dangers fire in prevention is better than disaster relief, the responsibility is extremely heavy," the concept design and improvement of automatic fire alarm system, fire nipped in the bud, the maximum reduce the loss of social wealth.This paper design a method that use single chip computer and digital voice chip ISD1420 to realize remote voice alarm, gives out the hardware structure and software of system, Based on the single-chip microcomputer 80C51, and speech chip ISD1420,temperature sensor AD590 and gas sensor TGS202 are used, and the multi-sensors information processing method is adopted . Practice the enunciation,The single-chip microcomputer technique has the extensively applied foreground in system alarm and other automatic control realm.This system can automatically to monitor the points which are acute to temperature. It can also send out alarm, show the points and record the occurring time when a fire has broke out. The system can be installed in all fire units, which is responsible for continuously monitoring the site to start the inspection signal, monitor the site of temperature, concentration, and continuous feedback to the alarm controller, the controller will receive the signal and the normal memory setting value was determined by comparing to determine the fire. When fire occurs, can achieve sound and light alarm, fault diagnosis, concentration display, alarm limit settings and delay alarm is a simple structure, stable performance, easy to use, inexpensive, intelligent smoke sensor, has some practical value.Keywords ：Fire alarm ; MCU ; Transducer目录绪论1.1 概述1.2 国内外研究现状1.3 课题研究背景及意义第２章火灾报警系统整体方案设计2.1 火灾产生的原理与过程2.2 系统整体方案设计2.2．1 系统总体功能概述2.2．2 系统硬件总体构架2.2．2 系统软件总体构架2.3 火灾报警系统的类型2.4 火灾报警系统的原理第3章火灾报警系统硬件设计3.1 系统核心芯片选择3.1．1 传感器介绍3.1．2 ISD1420语音芯片3.1．3 80C51简介3.1．4 AD转换芯片3.1．5 数码管显示电路3.2 单片机外围接口电路3.3 信号处理电路3.4 数据采集电路3.5 报警电路3.5. 1 语音报警电路3.5. 2 光报警电路3.6 数码管显示电路第4章火灾报警系统软件设计4.1 软件开发环境4.2 火灾报警系统程序设计4.2．1 主程序流程图4.2．2 主程序初始化流程图4.2．3 数据采集子程序4.2．4 火灾判断与报警程序参考文献致谢附录1附录2绪论1.1 概述无线火灾传感器硬件和软件平台的设计对于整个系统的开发与应用至关重要，作为整个系统的底层支持，其必然向微型化、高度集成化、网络化、节能化、智能化的方向发展，近几年，随着计算机成本下降和微处理器体积缩小，开发和构造火灾智能无线报警系统将有广阔的应用前景。
光电式烟雾报警器的设计【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。
烟雾报警器也随之被广泛应用于各种场合。
本设计是利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一烟雾报警系统。
论文中主要针对烟雾报警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做了重点介绍。
关键词：报警器、80C51、烟雾传感器Abstract: With the modern home with fire, electricity consumption increases, the frequency of home fires is getting higher and higher. Smoke detectors have also been widely used in various occasions. This design is bined with the use of single-chip sensor technology development and design of the smoke alarm system. The main thesis of the smoke alarm system for the various ponents are introduced, its control circuit and peripheral equipment circuit interface between technology and software have been the focus of introduction.Keywords: 80C51, smoke sensor alarm.目录1 绪论31.1烟雾报警器的发展及现状31.1.1 火灾探测技术31.1.2 火灾探测器的发展趋势31.2论文研究的目的及意义41.3论文内容42基于C51单片机的烟雾报警的设计方案62.1任务分析62.2设计方案62.2.1方案设计思想62.2.2 总体框图73.1主控电路设计73.1.1 80C51系列73.1.2 80C51的基本结构83.1.3 80C51单片机的的封装和引脚93.1.4 80C51单片机的时钟103.1.580C51单片机的复位113.2外围接口电路设计123.2.1 NIS-09烟雾传感器简介123.2.2 AD574A简介143.2.3 AD574A与80C51单片机接口电路163.2.4声光报警电路173.3总电路设计184 软件实现204.1编程KEIL环境介绍204.2程序流程204.3程序215 调试245.1调试的步骤245.2调试过程中遇到的问题及解决方法25结束语27谢辞28参考文献291 绪论1.1烟雾报警器的发展及现状1.1.1 火灾探测技术火灾作术为一种在时空上失去控制的燃烧所引发的灾害，对人类生命财产和社会安全构成了极大的威胁。
基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计随着科技的不断发展，智能化的应用越来越广泛。
在灾害防范领域，智能化技术的应用也日益受到重视。
火灾是一种常见的自然灾害，对人类的生命和财产安全造成了严重威胁。
设计一种基于单片机的火灾智能报警控制系统是非常必要的。
本文将详细介绍这一设计方案及其实施步骤。
一、系统设计思路1. 火灾检测模块火灾检测模块是整个系统的核心部分，主要用于检测火灾的存在。
通过利用传感器采集环境参数如温度、烟雾浓度等，当环境温度或烟雾浓度超出设定范围时，系统应能准确地判断出火灾的发生。
2. 报警控制模块当火灾被检测到后，系统需要能够及时报警，采取措施避免火灾带来的损失扩大。
还需要具备远程监控和控制的功能，以便及时采取相应的应急措施。
3. 数据处理和显示模块数据处理和显示模块主要用于对传感器采集到的数据进行处理和分析，通过显示设备将结果直观地展示出来。
这样可以让使用者更容易地获取到有关火灾的信息并作出相应的决策。
二、系统实施步骤1. 硬件设计硬件设计阶段需要选用合适的传感器来进行火灾检测。
传感器的类型和性能直接影响着系统的可靠性和准确性。
还需要设计控制电路和显示设备电路。
2. 软件设计软件设计是整个系统的灵魂所在，主要包括系统的逻辑控制、数据处理和显示等功能。
需要根据硬件设计的需求，选择合适的单片机，并编写相应的程序，来实现系统的各项功能。
3. 系统调试系统调试是整个设计过程中最为关键的环节。
需要进行硬件和软件的调试工作，确保系统能够稳定、可靠地运行。
还需要进行实际场景下的测试，以验证系统在真实环境下的性能。
4. 系统集成在完成硬件和软件的调试和测试后，需要对系统进行集成，确保各个模块能够协调一致地工作。
在此过程中，还可以根据实际需求对系统进行优化和改进。
三、系统性能要求1. 灵敏度高：系统需要具备高灵敏度的火灾检测能力，能够在火灾刚刚发生时及时作出反应。
2. 可靠性强：系统需要具备良好的稳定性和可靠性，确保在各种恶劣环境下都能正常工作。
基于单片机的火灾报警系统的设计基于单片机的火灾报警系统的设计近年来，火灾事件频发，给人民群众的生命财产安全带来了严重的威胁。
因此，设计一套可靠、高效的火灾报警系统对于预防火灾的发生具有重要意义。
本文将介绍一种基于单片机的火灾报警系统的设计方案。
1. 引言火灾报警系统是通过及时、准确地发现火灾并发出警报，迅速采取相应的灭火措施，减少火灾事故造成的损失。
当前，基于单片机的火灾报警系统逐渐得到了广泛应用，因其具有可靠性高、响应速度快、成本低等优点。
2. 硬件设计2.1 温度传感器在火灾报警系统中，温度传感器起到了至关重要的作用。
可以选用DS18B20数字温度传感器进行温度数据的采集。
该传感器具有高精度、数字输出、抗干扰能力强等特点。
2.2 火焰传感器火焰传感器用于检测火源，可采用光电火焰传感器。
该传感器具有高灵敏度、快速响应等特点，能够在火源附近及时发出信号。
2.3 单片机选择一款适用的单片机作为中央处理器，常见的有基于ARM架构的STM32系列单片机。
它具有性能强劲、易于编程、稳定可靠等特点。
2.4 人机交互界面设计一个简洁直观的人机交互界面，可选用液晶显示屏，显示温度和火焰信息以及系统状态。
此外，还可以配备蜂鸣器进行警报声音的发出。
3. 软件设计3.1 传感器数据采集通过单片机的GPIO接口与温度传感器和火焰传感器进行连接，采集温度和火焰信息。
通过定时中断采集数据，确保数据的准确性。
3.2 数据处理与判断将采集到的温度和火焰信息进行处理和分析。
当温度超过预设阈值或火焰传感器检测到火焰时，系统进入报警状态。
3.3 报警措施在报警状态下，系统通过蜂鸣器发出警报声音，提醒人员发现火灾并采取措施。
同时，系统还可以通过无线通信模块将报警信息发送给相关人员。
3.4 灭火控制如果系统检测到火灾发生，可以通过控制火灾报警系统与灭火设备的连接，触发灭火措施。
可以通过控制水泵、喷洒系统等进行灭火操作。
4. 实验验证设计完成后，进行系统实验验证。
毕业论文学生姓名苗笛学号********* 学院物理与电子电气工程学院专业电子信息工程题目基于单片机的火灾报警器葛恒清副教授/硕士指导教师2015 年 5 月毕业论文独创性声明本人郑重声明：本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
本论文除引文外所有实验、数据和有关材料均是真实的。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：摘要：本文为了能够及时的发现火灾并准确、迅速的汇报,利用单片机80C51、集成语音芯片ISD1420, 集成温度传感器AD590 ，气体传感器TGS202等,使用多个传感器的信息融合技术,完成语音报警的实用、稳定的单片机火灾报警系统。
关键词：火灾报警，单片机，传感器Abstract：In order to can be found quickly and accurately, and the fire report, the use of single-chip 80C51, integrated voice chip ISD1420, integrated temperature sensor AD590 and gas sensor TGS202,using multi-sensor information fusion technology, practical, complete voice alarm fire alarm system reliable microcontrollerKeywords ：Fire alarm ，SCM ，Transducer目录1.1 绪论 (8)1.2 国内外研究现状 (8)2.1系统总体功能概述 (8)2.2 系统硬件总体构架 (9)2.3 系统软件总体构架 (10)2.3.1 火灾探测器的原理 (11)3.1 系统核心芯片选择 (12)3.1．1. AD590温度传感器 (12)3.1. 2 TGS202气体传感器 (13)3.1．3 ISD1420各引脚及功能介绍 (14)3.1.4 80C51芯片的引脚及功能 (15)3.1.5 A/D转换芯片 (17)3.1.6 数码管显示电路 (19)3.2 单片机外围接口电路 (20)3.2.1晶体电路 (20)3.2.2复位电路 (20)3.3 数据采集电路 (21)3.4 信号处理电路 (24)3.5 报警电路 (25)3.5. 1 语音报警电路 (25)3.5. 2 光报警电路 (25)3.6 数码管显示电路 (26)4.1 火灾报警系统程序设计 (27)4.1．1 主程序流程图 (27)4.1．2 主程序初始化流程图 (29)4.2 数据采集子程序 (29)4.3 火灾判断与报警程序 (31)参考文献 (33)致谢 (34)附录1 (35)附录2 (35)1.1绪论火灾对人类生命财产和社会安全构成了极大的威胁，由此引起的重大安全事故比比皆是，所以人类一直也未停止过对它的研究。
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。
基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计【摘要】本文基于单片机设计了一种火灾智能报警控制系统，通过系统框架设计、硬件设计、软件设计、传感器选择与应用以及系统测试与验证等方面的详细阐述，展现了该系统的全面设计和实用性。
通过对系统的实验验证，证明了该系统在火灾报警和控制方面的有效性。
研究总结指出了该系统的优势和不足之处，并提出了未来研究方向，展望了系统在实际应用中的前景。
本研究对于提高火灾报警系统的智能化水平，保障人们生命财产安全具有重要意义。
【关键词】单片机、火灾智能报警、控制系统、设计、系统框架、硬件、软件、传感器、测试、验证、总结、展望、应用前景。
1. 引言1.1 研究背景火灾是一种在现代社会中频繁发生的灾害事件，其给人们的生命财产安全带来了极大的威胁。
在传统的火灾预警系统中，多采用手动报警或烟雾探测器报警的方式，存在着报警反应时间长、误报率高等不足之处。
研究开发一种基于单片机的火灾智能报警控制系统是当前亟待解决的重要问题。
通过本文对基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计与研究，旨在提高火灾预警系统的智能化水平，减少火灾事故对人们生命财产安全的影响，保障社会的稳定和安全。
本研究具有重要的实用价值和推广意义。
1.2 研究目的研究目的是为了设计一款基于单片机的火灾智能报警控制系统，以提高火灾预防和应急处理的效率和准确性。
通过该系统，可以实现对火灾进行智能监测和实时报警，及时采取相应措施减小火灾造成的损失。
研究目的还在于优化系统的设计和功能，使其具有高度的稳定性和可靠性，适用于各种场所和环境。
通过对系统功能的不断完善和改进，为火灾预防和救援工作提供更强有力的技术支持，保障人们生命和财产安全。
在此基础上，还将研究系统的可扩展性和集成性，以满足不同环境下的需求，并为未来的火灾智能报警技术发展奠定良好基础。
1.3 研究意义在火灾防控领域，火灾报警系统是至关重要的一环。
传统的火灾报警系统存在着报警不准确、反应速度慢以及无法智能化处理等问题，而基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计，则能够有效地解决这些问题，提高火灾报警系统的准确性和响应速度，保障人们的生命财产安全。
摘要随着社会的进步，科技的发展，人们的生活水平得到了提升，天然气煤气逐渐进入我们的家庭，它给我们带来方便的同时也带给了我们危害。
一旦发生大面积泄露，处置不及时就可能引发大爆炸，给我们的生命财产安全带来威胁。
因此对燃气的检测和报警是一项必要的工作。
怎样防止燃气中毒与爆炸也已成为人们的迫切需要！本系统设计以80C51单片机为控制核心，利用传感器对环境中气体的浓度进行检测，通过A\D转换芯片将检测到的气体浓度值转换为由二进制表示的单片机能够识别的数字信号。
单片机对数字信号进行处理和判断，如果气体浓度超过预设值则由声光报警系统进行报警。
该设计充分利用了单片机电路简单，价格低廉，可靠性好等优点对该系统进行实时控制，利用其编程简单，系统运行速度快等优点使系统在性能、精确度和灵敏度等方面得到了一定的提升。
关键词：51单片机，传感器，A\D转换，声光报警系统IABSTRACTWith the progress of society, the development of science and technology, people's living standard has been improved, natural gas and coal gas gradually into our family, it brings us convenience but also bring us harm. Once large area leakage, untimely disposal can cause big bang, to our life and property security threats. The gas detection and alarm is a necessary work. How to prevent gas poisoning and explosion has become the urgent need of the people!The system design based on 80C51MCU as the control core, using the sensor in gas concentration detection, through the A \ D conversion chip will detect gas concentration value conversion from binary representation of the one-chip computer can identify the digital signal. Single chip digital signal processing and judgment, if the gas concentration exceeds a preset value by the sound and light alarm system for alarm.The design makes full use of the computer has the advantages of simple circuit, low cost, good reliability of the system for real-time control, using the simple programming, system running speed in the performance of the system, the system accuracy sensitivity has been certain promotion.Key Words: 51 MCU, sensor,A / D conversion,sound and light alarm systemII目录1 引言 (1)2 元件选取 (2)2.1单片机 (2)2.1.1 单片机的选型 (2)2.1.2 80C51系列单片机的基本组成 (2)2.1.3单片机中断响应的结构与控制 (3)2.1.4单片机复位电路介绍 (4)2.1.5单片机延时系统介绍 (4)2.2烟雾传感器 (5)2.2.1 烟雾传感器的选型 (5)2.2.2 气体传感器介绍 (5)2.3 A\D转换芯片 (6)2.3.1 A\D转换芯片的选择 (6)2.3.2 A\D转换的器件介绍 (7)3 系统硬件设计 (9)3.1 系统整体结构设计 (9)3.2 系统各部分电路设计 (9)3.2.1 电源模块 (9)3.2.2 声光报警系统模块 (10)3.2.3 控制电路 (11)3.2.4 A\D转换电路 (12)3.2.5 烟雾传感器的连接电路 (13)3.3 系统整体电路 (13)4 系统软件设计 (14)4.1程序编写模块 (14)4.2 主程序流程图 (14)4.3 中断原理 (15)III4.4 定时器原理 (16)5.结论与不足 (18)参考文献 (19)致谢 (20)IV1 引言随着社会的进步，煤气天然气已成为人们日常生活中不可或缺的资源，但它给我们带来方便的同时也给我们带来了危害。
基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计火灾是一种极为危险的灾难，给人们的生命财产带来重大威胁。
火灾智能报警控制系统的设计显得尤为重要。
本文将介绍一种基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计方案。
一、系统设计目标1、实时监测火灾情况，及时报警。
2、能够对火灾进行智能识别，减少误报。
3、具备远程监控和控制功能。
二、系统设计方案1、硬件部分（1）传感器模块系统采用红外传感器、温度传感器和烟雾传感器进行火灾监测。
红外传感器用于监测火焰的光线，温度传感器用于监测周围环境温度的变化，烟雾传感器用于监测空气中的烟雾浓度。
（2）控制模块系统采用单片机作为控制模块，通过单片机的IO口与各种传感器连接，实现对传感器数据的采集和处理。
（3）通信模块系统通过无线通信模块和远程监控终端进行通讯，实现远程监控和控制功能。
2、软件部分系统软件部分采用C语言编程，实现对传感器数据的采集、处理和报警控制。
采用智能算法对传感器数据进行分析，判断是否发生火灾，并进行相应的报警控制。
三、系统工作流程1、当传感器监测到火灾信号时，传感器向单片机发送火灾信号数据。
2、单片机接收到传感器数据后，通过自带的智能算法对数据进行分析，判断是否发生火灾。
3、若判断发生火灾，则系统立即通过通信模块将火灾报警信息发送给远程监控终端。
4、远程监控终端接收到火灾报警信息后，立即对火灾现场进行相应的控制操作，如打开喷水灭火装置、通知消防人员等。
四、系统特点1、实时性强：系统能够实时监测火灾信号，迅速做出响应。
2、智能识别：系统通过智能算法对火灾信号进行识别，以减少误报情况。
3、远程监控：系统具备远程监控和控制功能，能够实现对火灾现场的远程监控和控制。
4、稳定可靠：系统硬件部分采用工业级传感器和单片机，具备稳定可靠的性能。
五、系统应用前景基于单片机的火灾智能报警控制系统具有广阔的应用前景。
它可以应用于各类场所，如商场、学校、医院、办公楼等等。
通过对火灾信号的实时监测和智能识别，能够最大程度地保护人们的生命财产安全。
毕业论文学生姓名苗笛学号********* 学院物理与电子电气工程学院专业电子信息工程题目基于单片机的火灾报警器葛恒清副教授/硕士指导教师2015 年 5 月毕业论文独创性声明本人郑重声明：本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
本论文除引文外所有实验、数据和有关材料均是真实的。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：摘要：本文为了能够及时的发现火灾并准确、迅速的汇报,利用单片机80C51、集成语音芯片ISD1420, 集成温度传感器AD590 ，气体传感器TGS202等,使用多个传感器的信息融合技术,完成语音报警的实用、稳定的单片机火灾报警系统。
关键词：火灾报警，单片机，传感器Abstract：In order to can be found quickly and accurately, and the fire report, the use of single-chip 80C51, integrated voice chip ISD1420, integrated temperature sensor AD590 and gas sensor TGS202,using multi-sensor information fusion technology, practical, complete voice alarm fire alarm system reliable microcontrollerKeywords ：Fire alarm ，SCM ，Transducer目录1.1 绪论 (8)1.2 国内外研究现状 (8)2.1系统总体功能概述 (8)2.2 系统硬件总体构架 (9)2.3 系统软件总体构架 (10)2.3.1 火灾探测器的原理 (11)3.1 系统核心芯片选择 (12)3.1．1. AD590温度传感器 (12)3.1. 2 TGS202气体传感器 (13)3.1．3 ISD1420各引脚及功能介绍 (14)3.1.4 80C51芯片的引脚及功能 (15)3.1.5 A/D转换芯片 (17)3.1.6 数码管显示电路 (19)3.2 单片机外围接口电路 (20)3.2.1晶体电路 (20)3.2.2复位电路 (20)3.3 数据采集电路 (21)3.4 信号处理电路 (24)3.5 报警电路 (25)3.5. 1 语音报警电路 (25)3.5. 2 光报警电路 (25)3.6 数码管显示电路 (26)4.1 火灾报警系统程序设计 (27)4.1．1 主程序流程图 (27)4.1．2 主程序初始化流程图 (29)4.2 数据采集子程序 (29)4.3 火灾判断与报警程序 (31)参考文献 (33)致谢 (34)附录1 (35)附录2 (35)1.1绪论火灾对人类生命财产和社会安全构成了极大的威胁，由此引起的重大安全事故比比皆是，所以人类一直也未停止过对它的研究。
随着楼宇建设技术的的发展，对防火的要求会更高，进而对火灾报警器的要求也更高，所以越来越多的人接受无线火灾报警系统。
无线火灾报警系统有以下优势：容易安装、不需要布线、能最大限度降低建筑物表面的破坏、具有很强的适应性等特点。
有关资料显示，任何地方安装火灾报警系统发生火灾一般能及时报警，大大减少火灾隐患。
1.2 国内外的研究现状近些年，选用无线通信的火灾自动报警系统在其他一些国家逐渐流行。
无线电通信技术被运用在这种系统中，传统的有线通信方式替代通信，通过对信息的传输与控制的无线连接，将大多的电器连接在一起，适用于各类建筑和场所。
无线火灾自动报警系统起初仅特殊场合使用，如博物馆、名胜古迹等不方便布线的场合，但是其价格比较高[1]。
随着科技进步和元器件成本的降低，研发和生成无线火灾自动报警系统的成本也随之降低，无论是性能和价格，都具有很强的竞争力，其市场潜力已经崭露头角[2]。
在我国，选用的无线通信的火灾自动报警系统逐步受到重视。
因为拥有安装简便、对建筑物无损坏作业、灵活性好，适用于许多场合，如名胜古迹、博物馆、展览中心、处于施工阶段的建筑物、医院等。
火灾自动报警系统的智能性表现在火灾判决和统筹管理方面，大体上可分为分散式、集中式和分布式，分散式系统是由非智能型控制器若干智能型探测节点组成，由探测节点完成火灾状态的判断;集中式系统是由智能型控制器和若干非智能探测节点构成，探测节点仅将火灾参量传送给控制器，由控制器智能地判断火灾状态；分布式系统的控制器和探测节点均为智能型，也是今后火灾自动报警系统的发展方向[3]。
2.1 系统总体功能概述火灾报警系统大体上是由火灾探测器和报警器组成。
火灾探测器的工作原理是通过火的物理和化学现象从气体，烟粒，温度和光的检测。
火灾探测信号再传输到火灾报警控制器的电气信号。
整体电路的框图如图2-２所示：2.2 系统硬件总体构架报警系统主要原件：单片机控制模块、数据采集模块、声光报警模块。
图2.3为火灾报警系统的框图。
图2.3 系统结构框图单片机整个报警系统的核心，系统的工作原理：首先通过温度传感器和烟雾传感器将传感器放大电路A/D 转换单片机状态指示灯声音报警浓度显示按键串口通信图 2-2 系统原理及组成框图现场的温度、烟雾浓度等非电量信号转化成电信号，传感器输出的电信号电路调理（放大，通过过滤）。
使之达到A /D转换的要求 ,温度传感器和烟雾传感器输出的模拟信号由A /D 转换电路换成数字信号，单片机判断现场是否发生火灾。
本文设计单片机火灾报警系统具有以下特点:(1)可以在室内检测二氧化碳、一氧化碳和温度,实现声光双重报警的功能。
(2)系统故障报警功能：当系统出现故障（硬件）时，发出故障报警信号。
(3)异常报警功能：当环境烟雾浓度和温度发生巨大变化时，异常报警信号就会被发出，提醒人们即将发生火灾或者火灾已经发生，进而使人们能够最大限度的避免火灾引发的灾害。
(4)消防报警功能：当烟雾和温度异常，立即发出声音报警，火灾报警灯闪烁。
2.3 系统软件总体构架为方便系统维护和功能扩展，应用模块化设计方法中的子程序调用，统筹各模块。
流程图如图2.4所示。
图2.4 程序流程图为了降低误报率，系统应该多次采集、多次判断。
系统通过多次采集的数据根据对现场情况进行多次的判断，最终对火情进行判断。
主程序选用循环体：系统通电后，初始化系统的各部分的程序，然后初始化芯片内部的程序，最终收集报警系统中的数据，包括数据通信任务和查询判断任务。
2.3.1 火灾探测器的原理火灾发生时，会产生烟雾、高温和火光，探测器能敏感的接收这些信息。
当感测到颗粒、高温、火光时，它的常态就会改变，进而引起电信号或机械部分发生变化或位移，再经放大、信号的传输等过程发出警报。
3.1 系统核心芯片选择3.1.1 AD590温度传感器本文采用气体传感器TGS202与温度传感器AD590作为系统的敏感元件。
图3-1所示AD590电路。
因为AD590是电流型的温度传感器，他的输出同绝对温度成正比，即1μA/k，而数模转换芯片ADC0809 的输入要求是电压量[2]。
图3-1 AD590应用电路图AD590特点：1、测温范围：-55℃～+150℃。
2、电源电压范围为4V-30V。
3、输出电阻为710MΩ；4、精度高。
AD590有I、J、K、L、M五个档，其中M档精度最高，非线形误差±0.3℃。
3.1.2 TGS202气体传感器CO2 和CO是火灾中主要气体烟雾。
TGS202传感器能探测CO2, CO, 甲烷、煤气等多种气体,适用于探测火灾中气体。
如图3-2所示,当传感器在TGS202探测到CO2或CO时，内阻变小,VA快速增加。
当气体浓度达到一定程度(如CO浓度达到0106%)时,VA 端得到一个适当的电压。
图3-2 TGS202应用电路3.1.3 ISD1420各引脚及其功能介绍图3 -3 ISD1420引脚电源（VCCA，VCCD）：芯片里面的模拟和数字电路用不同的电源总线，并且分别引到外封装上，可以降低噪声。
地线（VSSA，VSSD）：芯片内部的模拟和数字电路用不同的地线。
录音（/REC）：设置低电平有效，保证只要/REC 变低，芯片就录音。
边沿触发放音（/PLAYE）：此端出现下降沿时，芯片开始放音。
电平触发放音（/PLAYL）：一个下降沿端，芯片开始回放。
录音指示（/RECLED）：在记录的状态，，为低，可以驱动LED。
话筒参考（MIC REF）：前置放大器的反向输入。
自动增益控制（AGC）： AGC动态调节器整前置以补偿话筒输入电平的宽幅变化，失真都能保持最小。
模拟输出（ANA OUT）：前置放大器输出。
模拟输入（ANA IN）：输入信号的芯片记录结束。
喇叭输出（SP+、SP-）：这对输出端可用16Ω以上的喇叭。
单端使用时必须在输出端和喇叭间接耦合电容,而双端输出既不用电容又能将功率提高4倍。
录音时,它们都呈高阻态;节电模式下,它们保持为低电平。
外部时钟（XCLK）：此端内部有下拉元件，不用时应接地。
地址（A0~A7）：地址端有两个作用，取决于最高（MSB）两位 A7、A6 的状态。
（1）语音段的寻址语音芯片与单片机常通过串行口将通常进行辅助电路的，可以实现时间的串口。
定义好串行口的工作方式（串行口控制寄存器SCON字节地址为98H，可位寻址），当由按键输入或其它需要语音输出时，串行口向CPU申请中断，响应中断后，CPU可以从串口输出数据识别语音段数，语音信号。
中断由软件发送结束后清零。
3.1.4 80C51芯片的引脚及功能图3-4 80C51芯片的引脚图（1）电源引脚VCC和VSSVCC（40脚）：接+5V电源正端；VSS（20脚）：接+5V电源正端。
（2）外接晶振引脚XTAL1和XTAL2XTAL1（19脚）：接外部石英晶体的一端。
在单片机里面，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚接地；对于CHOMS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端。
XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端。
在单片机连接反向放大器，在片上振荡器的输出端。
（3）控制信号或与其它电源复用引脚控制信号或与其它电源复用引脚有RST/VPD、ALE/P、PSEN和EA/VPP等4种形式。
（A）RST/VPD（9脚）：RST复位VPD作为后备电源，作为保护段。
（B）ALE/ P （30脚）：当访问外部存储器时，ALE（允许地址锁存信号）以每机器周期两次的信号输出，用于锁存出现在P0口的低（C）PSEN(29脚):片外程序存储器读选通输出端,低电平有用。
