课程设计
令狐采学
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计划设计；
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
雾浓度等因素变更，以判断是否呈现火警；（2）判定某监控点呈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、设计陈述的内容
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、阐发、结论等）
4.结束语（设计的收获、体会等）
5.参考资料
四、设计时间与安插
1、设计时间： 2周
2、设计时间安插：
熟悉实验设备、收集资料： 2 天
设计图纸、实验、计算、法度编写调试： 9
天
编写课程设计陈述： 2
天
辩论： 1天
目录
1 绪论1
1.1 课题研究的布景和意义1
1.2 国内外的研究现状4
1.3 本文内容的结构安插3
2 火灾报警系统整体计划设计4
2.1火灾产生原理及过程4
2.2系统总体计划设计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传感器信息收集电路17
3.3声光报警显示电路18
3.4系统控制电路19
4火灾报警系统法度设计20
4.1软件开发环境20
4.2火灾报警系统法度设计21
4.2.1数据收集子法度22
4.2.2火灾判断/报警子法度23
4.2.3控制系统子法度25
5 总结26
5.1 总结26
5.2 展望27
附录1 系统法度29
附录2 系统原理图38
参考文献39
致谢40
1 绪论
1.1 课题研究的布景和意义
在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众平安和社会成长的主要灾害之一。火灾是世界上产生频率较高的一种灾害，几乎每天都有火灾产生。据联合国“世界火灾统计中心(WFSC)2000统计资料”，全球每年年夜约产生火灾600万至700万次，全球每年死于火灾的人数约为65000至75000人。其中，欧美地区产生的火灾较多，死亡人数却相对较少，这与欧美发财国家的生活水平以及消防技术和设施有关;相比较而言，亚洲地区产生火灾次数较少，但死亡人数较多，这与亚洲经济成长水平不高、消防设施不完善等因素有关。
据统计，我国70年代火灾年平均损失不到2.5亿元，80年代火灾年平均损失接近3.2亿元。进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接财富损失上升到年均十几亿元，年均死亡2000多人。随着经济和城市建设的快速成长，城市高层、地下以及年夜型综合性建筑日益增多，火灾隐患也年夜年夜增加，火灾产生的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。一旦产生火灾，将对人的生命和财富造成极年夜的危害[1]。
严峻的事实证明，随着社会和经济的成长，社会财富日益增加，火灾给人类、社会和自然造成的危害规模不竭扩年夜，它不但毁坏物质财富，造成社会秩序的混乱，还直接危胁生命平安，给人们的心灵造成极年夜的伤害。残暴的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性，良好的监控系统和及时的报警机制可以年夜年夜降低人员的伤亡，为社会减少不需要的损失[2]。火灾自动报警系统(FAS)就是为了满足这一需求而研制出的，并且其自身的技术水平也在随着人们需求的不竭地提高，在功能、结构、形式等方面不竭地完善。
火灾自动报警系统能迅速监测火情，可发明人们不容易觉察的火灾早期特征，可将火灾带来的生命财富损失降到最低限度。火灾产生的早期，会使得燃烧物质分化，析出年夜量的有毒气体CO，人们可能在毫无觉察火情的情况下就产生了CO中毒，从而无力逃生，火灾自动报警系统可监测到CO浓度的变更，为人们提供CO浓度超标报警信息，通知人们及时疏散[3]。火灾自动报警系统可作为城市消防系统的单位，通过城市消防专用网与城市消防报警中心联网，及时将报警信息传递到消防报警中心，城市消防报警中心会自动查找到火灾产生的位置，并为消防队员制定消防路线图，以便消防队员可以迅速抵达火灾地址[4]。火灾自动报警系统能对火灾进行实时监测和准确报警，有着避免和减少火灾危害、呵护人身平安和财富平安的重要意义，有着很年夜的经济效益和社会效益。
1.2 国内外的研究现状
根据现代战争的突发性、立体性和区域不确定性,使攻防界线模糊,作战标的目的多变,战火灾自动报警系统已有百余年的成长历史，19世纪40年代美国出生的火灾报警装置标记着火灾自动报警系统首次进入人们的视野[5]。1890年在英国，感温式火灾探测器研制胜利并应用于火灾探测系统，标记着火灾自动报警系统的成长走上正轨[6]。此后，随着世界科技取得了突飞猛进的进步和各种新兴技术的呈现和成长，火灾监测技术也相应迅速成长，各种类型的火灾探测器相继问世，并日臻完善，火灾自动报警系统也在此基础上逐渐地蓬
勃成长起来，其成长过程可以分为以下几个阶段:
第一阶段，从19世纪40年代至20世纪40年代，火灾报警系统处于成长的初级阶段，采取的探测器主要是感温式的探测器，它通过收集温度信号，然后判定是否超出设定的阂值，从而判断是否有火灾产生。这一阶段，火灾报警系统简单，仅靠单一的温度参量进行火灾判断。可是它易受环境中其他干扰源的影响，灵敏度低，响应速度慢，无法判断阴燃火灾，也无法满足智能化火灾报警系统的要求。
第二阶段，20世纪40年代末，瑞士物理学家Emst Meili研究的离子感烟探测器推出以后，引起了人们对离子感烟探测器的重视，随后感烟探测器获得广泛应用，并逐渐占据了绝年夜部分市场，迫使感温式探测器退居其次；到70年代末，光电式感烟探测器在光电技术的基础上成长起来，并很快获得年夜力成长，它的使用寿命长，抗干扰能力强，没有离子感烟探测器的放射性问题。在这一阶段，火灾报警系统普遍采取多线制规划方法，布线、调试、系统可靠性是系统成长的瓶颈。
第三阶段，20世纪80年代早期，总线型火灾报警系统开始兴起，在火灾报警领域中迈出了一年夜步，并获得了较普遍的应用。它使得布线工作量显著减少，装置调试更加容易，更能精确报警定位。可是这一时期的火灾报警系统的智能化水平不高，采取有线连接对工程要求高。
第四阶段，从20世纪80年代中后期开始，随着计算机技术、控制技术、集成电路技术、传感器技术及智能技术的快速成长，火灾自动报警系统步入智能化时代，智能化火灾报警系统迅速成长起来，各种智能型的火灾自动报警系统相继呈现。模拟量可寻址技术的应用使得火灾报警系统的平安性、精准性和智能性有了很年夜提高，在火灾自动报警系统成长史上具有里程碑的意义[7]。
近年来，采取无线通信方法的火灾自动报警系统在国外悄然兴起。这种系统引入了无线电通信技术，利用无线通信方法取代传统的有线通信方法，将年夜多的电器装置通过无线连接方法进行信息传输与控制，适用于各类建筑和场合。无线火灾自动报警系统起初仅用于特殊场合，如博物馆、名胜古迹等不宜布线的场合，并且其价格也比较高[8]。随着科技进步和元器件本钱的降低，无线火灾自动报警系统的研发和生成本钱也随之降低，它在性能和价格上都具有很强的竞争力，其市场潜力已经崭露头角[9]。
在我国，采取的无线通信方法的火灾自动报警系统日益受到重视。由于其具有装置简便、对建筑物无损坏作业、灵活性好，易于扩展等优点，适用于许多场合，如名胜古迹、
体育馆、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主要体现在火灾判决和统筹管理方面，一般分为分离式、集中式和散布式，分离式系统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；散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成长标的目的[10]。
1.3 本文内容的结构安插
基于社会和经济方面的需求，本课题旨在开发一个能够对监测点实时监控、报警的智能火灾报警系统。智能型火灾报警系统是一个集信号检测、传输、处理、报警于一体的系统。随着经济和城市建设的快速成长，城市高层、地下建筑以及年夜型综合性建筑日益增多，火灾隐患也年夜年夜增加，火灾的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势，市场上迫切需要一种容量年夜、可靠性高、使用简单的智能型火灾报警控制系统。该火灾报警系统是以A T89C52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。
本文的结构安插如下：
第1章：绪论。主要介绍课题的研究布景和意义，介绍了火灾报警系统的成长状况。另外，介绍了论文的主要内容及章节安插。
第2章：介绍了火灾探测原理，给出火灾自动报警系统的总体设计构架，辨别给出硬件和软件的整体构架，并给出系统设计中的主要器件的选型。
第3章：火灾自动报警系统硬件设计，详细介绍了单片机系统基本电路、传感器信息收集电路、声光报警显示电路及系统控制电路，并给出相应的设计原理图。
第4章：火灾自动报警系统监控法度设计，介绍数据收集子法度、火灾判断/报警子法度和系统控制子法度等。
第5章：对本文工作进行总结，并对火灾报警器的成长前景进行展望。
2 火灾报警系统整体计划设计
2.1火灾产生原理及过程
火灾是一种失去人为控制的由燃烧造成的灾害，产生火灾的基本要素是可燃物、助燃物和燃烧源。可燃物以气态、液态和固态三种形态存在，助燃物通常是空气中的氧气。根据可燃气体与空气混合方法不合有两种燃烧方法，如果在燃烧前，可燃气就与空气均匀混和，则称之为预混燃烧；如果可燃气体和空气辨别进入燃烧区边混合边燃烧，则称之为扩散燃烧。液体和固体是凝聚态物质，难与空气均匀混合，它们燃烧的基本过程是当从外部获取一定的能量时，液体或固体先蒸发成蒸汽或分化出可燃气体(如CO、H2等)的分子团、灰烬和未燃烧的物质颗粒悬浮在空气中，称之为气溶胶。一般气溶胶的分子较小(直径0.01μm)。在产生气溶胶的同时，产生分子较年夜(直径0.01一10μm)的液体或固体微粒，称为烟雾。可燃气体与空气混合，在较强火源作用下产生预混燃烧。着火后，燃烧产生的热量使液体或固体的概略继续放出可燃气体，并形成扩散燃烧。同时，收回含有红、紫外线的火焰，散收回年夜量的热量[11]。这些热量通过可燃物的直接燃烧、热传导、热辐射和热对流，使火从起火部位向周围蔓延，招致了火势的扩年夜，形成火灾。其中的气溶胶、烟雾、火焰和热量都称为火灾参量，通过对这些参量的测定即可确定是否存在火灾。
根据火灾产生时产生现象的不合，可以将火灾分为慢速阴燃、明火和快速成长火焰等。阴燃就是在疏松或颗粒介质中形成的缓慢进行的热解和氧化反响，它能长时间自行维持并传播，当条件产生变更时，或者自行熄灭，或者转化为明火。明火则是火灾产生时燃烧火焰产生的热量使液体或固体的概略放出可燃气体，并形成扩散燃烧，同时收回含有红、紫外线的火焰。快速成长火焰则是火灾扩散的速度特别快，这种类型的火灾一般为空气中混有年夜量可燃气体。通过年夜量的研究标明阴燃是诱发火灾的重要原因[12]。
总的来说，普通可燃物在燃烧时表示为以下形式：首先是产生燃烧气体，然后是烟雾，在氧气充分的条件下才干达到全部燃烧，产生火焰，收回可见光和不偏见光，并散收回年夜量的热，使环境温度升高。起火过程中，起初和阴燃两个阶段所占的时间比较长，虽然产生年夜量的烟雾，可是环境温度不太高，若探测器就应该从此阶段开始进行探测，就可以火灾损失控制在最小限度。火焰燃烧后，迅速蔓延，产生年夜量的热使得环境温度升高，如果能将这时能够探测到有效地温度值，就可以比较及时地控制火灾。起火过程曲线如图
2.1所示[13]。
图2.1 起火过程曲线
2.2系统总体计划设计 2.2.1系统硬件总体构架
报警系统主要由数据收集模块、单片机控制模块、声光报警显示模块、系统控制模块组成。图2.2为火灾报警系统的结构框图。
图2.2 系统结构框图 单片机是整个报警系统的核心，系统的工作原理是：先通过传感器 (包含温感和烟感)将现场温度、烟雾等非电信号转化为电信号，再通过外接电路或者芯片内置电路将所获取的电信号转化为单片机可读取的信号，传入单片机。单片机通过法度的控制，对获取的信号做出判断，并据此控制声、光报警器显示电路工作。如果产生火灾，系统以声光的形式报警，并显示着火点位置信息。
本火灾自动报警系统具有以下功能： (1)声、光双重报警及显示编号的功能。 (2)手动报警及取消报警的功能。 (3)设置并显示监测点个数功能。
烟雾、温度传感器电路
单片机系统电路 声、光报警器显示电
路
手动控制电
路
(4)指定检测点功能。
2.2.2系统软件总体构架
为了便于系统维护和功能扩充，采取了模块化法度设计办法，系统各个模块的具体功能都是通过子法度调用实现的。本系统主要包含数据收集子法度、火灾判断、报警子法度与系统控制子法度等，系统法度流程图如图2.3所示。
2.3系统主要器件的选择
2.3.1 火灾探测器的选择
1）探测器简介
火灾探测器是火灾报警系统的重要组成部分，直接关系到整个系统的正常运行。当火灾产生时，把火灾产生的各种非电量参数(如烟雾，温度)酿成电量参数传送给控制器。其特点是模拟量传输，跟随各种非电量参数的变更而变更[16]。火灾探测器根据火灾产生时所表示出来的物理现象可以分为：气敏型、感温型、感烟型、感光型、感声型五年夜类。
(l)感温探测器
感温探测器一般分为定温式和差温式。单一的感温探测器灵敏度低、探测速度慢、探测规模小，尤其对阴燃情况不响应，因此不适用于火灾早期的探测，而在设计时往往装置在不宜装置感烟探测器的区域[17]。
(2)感烟探测器
感烟探测器可以分为离子感烟探测器和光电感烟探测器[18]。感烟探测器具有很是好的早期报警功能，即使在不太好的环境条件场合也会有比较好的探测效果，它一般适用于极高的衡宇或空心花板或地下室中。感烟探测器适用于火灾前期及早期，产生年夜量的烟和少量的热，但它不克不及区分火灾信号与非火灾信号，如厨房烟、水蒸气等，所以误报率较高。
(3)气体探测器
气体探测器的主要作用是在产生可燃气体泄漏危险时，提醒有关人员采纳相关办法以呵护现场工作人员、生产设备的平安运转以及周围环境。气体探测器适用于散发可燃气体和可燃蒸汽的场合。但由于气体探测器探测对像CO易与还原气体产生化学反响，因此在有还原气体的场合可能会产生误报警。
(4)图像探测器
图像火灾探测器分为烟雾图像探测器、火焰图像探测器、激光图像感烟探测器等，它们都很是适合于商场年夜空间建筑。但烟雾图像火灾探测器对不规则物体或相似图像可能产生误报警;而火焰图像探测器则对高温物体或太阳光照射可能产生误报警;激光图像感烟火灾探测器则由于其良好的探测性能，产生误报警的几率小，很是适合商场建筑的火灾探测[19]。
(5)红、紫外火焰探测器
火灾中能够辐射出红外线的不但仅是火焰，一些高温物体的概略都能收回与火焰红外线频带相吻合的红外线，因此这些并不是火灾的红外源就容易使单波段红外火焰探测器产生误报警[20]。紫外火焰探测器灵敏度高(ms级)，反响快，适合在火灾时有强烈的火焰辐
射而无阴燃阶段且需对火焰做出快速反响的场合，但当环境中有紫外辐射、高温物体或有太阳光直射时可能或产生误报警，因此，紫外火焰探测器不宜用于火焰呈现前有浓烟扩散或有阳光直射的处所。
烟雾浓度是火灾的特性参数之一，在较年夜规模的监视场合，烟雾探测一直被广泛使用的火灾探测办法。火灾中会产生年夜量的热，温度也是火灾的另一特性参数，和环境温度相比火灾的温升是很明显的，所以温度也被用来进行火灾探测[21]。然而烟雾探测器在受到外界非火灾的干扰信号会产生误报警，且对某些黑烟的探测其实不敏感。温度探测器可以很好地弥补烟雾探测器造成的漏报，但由于只有在燃烧的后两个阶段才会产生明显的变更，报警的响应时间慢。因此根据以上情况以及本系统的要求，采取感烟探测器和感温探测器相结合的多传感器探测办法[22]，可以阐扬各自的优势、弥补缺乏之处，在火灾产生的早期就能够更加准确的报警。
2）烟雾探测器
本设计的感烟探测器采取的是MQ2气体传感器，其特点有：广泛的探测规模、高灵敏度、快速响应恢复、优异的稳定性、寿命长、简单的驱动电路等等。MQ2传感器可应用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。
MQ2的规格
3）温度探测器
温度探测器使用的是DALLAS（达拉斯）公司生产的DS18B20温度传感器。超小的体积，超低的硬件开消，抗干扰能力强，精度高，附加功能强，使得DS18B20更受欢迎。对我们普通的电子快乐喜爱者来说，DS18B20的优势更是我们学习单片机技术和开发温度相关的小产品的不二选择。
DS18B20的主要特征：
全数字温度转换及输出。
先进的单总线数据通信。
最高12位辩白率，精度可达土0.5摄氏度。
12位辩白率时的最年夜工作周期为750毫秒。
可选择寄生工作方法。
检测温度规模为–55°C ~+125°C (–67°F ~+257°F)
内置EEPROM，限温报警功能。
64位光刻ROM，内置产品序列号，便利多机挂接。
多样封装形式，适应不合硬件系统。
DS18B20芯片封装结构：
DS18B20引脚功能：
·GND 电压地·DQ 双数据总线·VDD 电源电压·NC 空引脚
DS18B20工作原理及应用：
DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。在讲解其工作流程之前我们有需要了解18B20的内部存储器资源。18B20共有三种形态的存储器资源，它们辨别是：ROM 只读存储器，用于寄存DS18B20ID编码，其前8位是单线系列编码（DS18B20的编码是19H），后面48位是芯片唯一的序列号，最后8位是以上56的位的CRC码（冗余校验）。数据在生产时设置不由用户更改。DS18B20共64位ROM。
RAM 数据暂存器，用于内部计算和数据存取，数据在失落电后丧失，DS18B20共9个字节RAM，每个字节为8位。第1、2个字节是温度转换后的数据值信息，第3、4个字节是用户EEPROM（经常使用于温度报警值贮存）的镜像。在上电复位时其值将被刷新。第5个字节则是用户第3个EEPROM的镜像。第6、7、8个字节为计数寄存器，是为了让用户获得更高的温度辩白率而设计的，同样也是内部温度转换、计算的暂存单位。第9个字节为前8个字节的CRC码。EEPROM 非易失性记忆体，用于寄存长期需要保管的数据，上下限温度报警值和校验数据，DS18B20共3位EEPROM，并在RAM都存在镜像，以便利用户操纵。
控制器对18B20操纵流程：
1，复位：首先我们必须对DS18B20芯片进行复位，复位就是由控制器（单片机）给DS18B20单总线至少480uS的低电平信号。当18B20接到此复位信号后则会在15~60uS 后回发一个芯片的存在脉冲。
2，存在脉冲：在复位电平结束之后，控制器应该将数据单总线拉高，以便于在15~60uS 后接收存在脉冲，存在脉冲为一个60~240uS的低电平信号。至此，通信双方已经告竣了基本的协议，接下来将会是控制器与18B20间的数据通信。如果复位低电平的时间缺乏或是单总线的电路断路都不会接到存在脉冲，在设计时要注意意外情况的处理。
3，控制器发送ROM指令：双方打完了招呼之后最要将进行交流了，ROM指令共有5条，每一个工作周期只能发一条，ROM指令辨别是读ROM数据、指定匹配芯片、跳跃ROM、芯片搜索、报警芯片搜索。ROM指令为8位长度，功能是对片内的64位光刻ROM 进行操纵。其主要目的是为了辩白一条总线上挂接的多个器件并作处理。固然，单总线上可以同时挂接多个器件，并通过每个器件上所独有的ID号来区别，一般只挂接单个18B20芯片时可以跳过ROM指令（注意：此处指的跳过ROM指令并不是不发送ROM指令，而是用特有的一条“跳过指令”）。
4，控制器发送存储器操纵指令：在ROM指令发送给18B20之后，紧接着（不间断）就是发送存储器操纵指令了。操纵指令同样为8位，共6条，存储器操纵指令辨别是写RAM 数据、读RAM数据、将RAM数据复制到EEPROM、温度转换、将EEPROM中的报警值复制到RAM、工作方法切换。存储器操纵指令的功能是命令18B20作什么样的工作，是芯片控制的关键。
5，执行或数据读写：一个存储器操纵指令结束后则将进行指令执行或数据的读写，这个操纵要视存储器操纵指令而定。如执行温度转换指令则控制器（单片机）必须等待18B20执行其指令，一般转换时间为500uS。如执行数据读写指令则需要严格遵循18B20的读写时序来操纵。数据的读写办法将有下文有详细介绍。
若要读出以后的温度数据我们需要执行两次工作周期，第一个周期为复位、跳过ROM 指令、执行温度转换存储器操纵指令、等待500uS温度转换时间。紧接着执行第二个周期为复位、跳过ROM指令、执行读RAM的存储器操纵指令、读数据（最多为9个字节，中途可停止，只读简单温度值则读前2个字节即可）。其它的操纵流程也年夜同小异，在此未几介绍。
2.3.2 单片机的选择
本设计的控制芯片使用的是ATMEL 公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机AT89C52．其片内含8K bytes 的可频频擦写的只读法度存储器（PEROM ）和256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM ），器件采取ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS51指令系统及8052 产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器（CPU ）和FLASH 由存储单位，功能强年夜的AT89C52单片适用于许多较为庞杂控制应用场合。
AT89C52提供以下标准功能：8字节FLASH 闪速存储器，256字竹内部RAM , 32个I/O 口线，3个16 位按时／计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，A T89C52可降至OHz 的静态逻辑操纵，并支持两种软件可选的节电上作模式。空闲方法停止CPU 的工作，但允许RAM ，按时／计数器．串行通信口及中断系统继续工作。失落电方法保管RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位.
3 火灾自动报警系统硬件设计
3.1单片机系统基本电路 3.1.1晶振电路
晶振电路为单片机AT89C52工作提供时钟信号，芯片中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放年夜器，引脚XTAL1和XTAL2辨别是该放年夜器的输入端和输出端。这个放年夜器与作为反响元件的片外石英晶体或陶瓷谐振荡器一起构成自激振荡器。电路中的外接石英晶体及电容C1、C2接在放年夜器的反响回路中构成并联振荡电路，系统的晶振电路如图3.1所示。由于外接电容C1、C2的容量年夜小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易水平及温度稳定性，如果使用石英晶体，电容的容量年夜小规模为3010pF pF ±；如果使用陶瓷谐振，则电容容量年夜小为4010F pF p ±。本设计中使用石英晶体，电容的容值设定为30pF 。
3.1.2 复位电路
复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤消复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤消复位信号，以防电源开关或电源插头分合过程中引起的颤动而影响复位。单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。A T89C52的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果REST 引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方法有：手动按钮复位和上电复位，本设计采取的是手动按钮复位。
手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平,采取的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时，则Vcc的+5V电平就会直接加到RST端，系统复位。由于人的举措再快也会使按钮坚持接通达数十毫秒，所以，设计完全能够满足复位的时间要求。复位电路中REST为手动复位开关，电容C3可避免高频谐波对电路的干扰。AT89C52的复位电路如图3.3所示。
图3.1 晶振电路与复位电路
3.2传感器信息收集电路
MQ2气敏元件的对不合种类、不合浓度的气体有不合的电阻值，灵敏度的调整是很重要的。
烟雾传感器的外部电路设计图如图3.2。
图3.2 MQ2外围电路
DS18B20采取双数据总线传送数据，即一个器件只占用一个AT89C52芯片的IO引脚，本系统要最多检测8个位置，因此设计将A T89C52的P2口由于温度收集。
此设计图中，拨码开关SW1即模拟的是8个烟雾传感器经过外部电路处理后传回来的电信号。
图3.3 数据收集电路
3.3声光报警显示电路
声光报警显示电路在A T89C52的控制下，可在外部环境异常时蜂鸣器收回警报声，红色led灯点亮，红色数码管其位置信息。
AT89C52的P0口加入了年夜小为10K欧姆的上拉电阻，因P0口是地址数据复用口线，与其它口线不一样。所以，当P0作普通IO时，必须用上拉电阻将其电平拉高，上拉电阻不起限流作用。
以便利操纵，选用了直流电压控制型的蜂鸣器、红色发光二级管以及红色7段数码管作为声光报警显示设备。
为了简化电路节省单片机的管脚，采取了74ls47芯片为数码管编码，使得原本要占用的7个单片机管脚变成只占用4个。考虑到之后的检测点数目的显示也要用7段数码管（本设计采取蓝色数码管），因此采取了两个74hc573芯片作为锁存器，辨别于两个数码管连接，使得单片机只需要控制之前的4个管脚和这两锁存器的两个使能管脚便能控制两个数码管的显示。至此P0口的8个管脚用失落了6个，剩余的两个管脚辨别连接蜂鸣器电路和红色led电路即可完成此部分的设计。
图3.4 声光报警电路
3.4系统控制电路
系统控制电路包含了10个按键和一个蓝色数码管，1~8号按键辨别对应着1~8号检测位置，9号按键对应系统中的取消报警键，10号按键对应系统中的设置检测点数目功能键，蓝色数码管则实时地显示以后监测点的个数，便利用户调整。
蓝色数码管的电路已在3.3中叙述。
出于节省单片机管脚的考虑，10个按键被连接在两个83编码器上。这样使得被来要占用的10个单片机管脚变成5个。