基于单片机的火灾报警器设计
- 格式:doc
- 大小:4.01 MB
- 文档页数:44
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。
基于单片机的防火报警器的设计及制作防火报警器是一种重要的安全设备,能够及时发现火灾并发出警报信号,有效地保护人们的生命和财产安全。
在本文中,我们将介绍基于单片机的防火报警器的设计及制作过程。
1.设计方案防火报警器的设计方案通常包括传感器模块、控制模块和报警器模块。
传感器模块用于检测火灾信号,常用的传感器包括烟雾传感器和温度传感器;控制模块用于处理传感器信号并触发报警器发出声光警报;报警器模块用于发出声音和光线信号来提醒人们逃生。
2.硬件设计硬件设计方案中,我们可以选择使用常见的传感器模块如MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器;控制模块可以选择常用的单片机芯片如ATmega328P,并加上LCD显示屏和蜂鸣器模块;报警器模块可以选择蜂鸣器和LED发光二极管等元件。
3.软件设计对于软件设计,我们可以利用Arduino IDE来编写程序,实现传感器信号的检测和处理,并控制报警器模块的动作。
程序的主要逻辑包括:初始化传感器模块、循环读取传感器数据、判断是否有火灾信号、触发报警器模块发出声光信号。
4.制作过程5.测试和应用在制作完成后,需要对防火报警器进行严格的测试,确保其性能和稳定性符合要求。
具体测试可以包括:使烟雾传感器接收到烟雾信号、使温度传感器接收到高温信号、模拟火灾场景测试等。
测试通过后,防火报警器就可以正式投入使用,为人们的生命和财产安全提供保障。
总的来说,基于单片机的防火报警器的设计及制作过程需要综合考虑硬件和软件的方面,保证系统的可靠性和稳定性。
通过科学的设计和精心的制作,可以使防火报警器在实际应用中发挥重要作用,及时发现和处理火灾信号,保护人们的生命和财产安全。
火灾报警器是人们发现早期火情并且及时想办法预防和控制火灾发生的一种有效消防设施。
本文利用烟雾传感器对烟雾和温度的采集,把数据传到单片机中去,和标准值进行对比,超过标准值就进行声光报警功能。
采用无线传输技术与单片机控制技术,介绍了系统的硬件以及软件的具体设计图2 转换电压电路方法。
硬件方面单片机为主要内容,有A/D转换,温度传感 3.2 烟雾信号调整电路器,烟雾传感器等各个模块。
工作的基本原理即通过单片机传感器输出来的模拟信号有干扰信号存在数值还比较小,把烟雾采集处理后,通过一定形式传出去,到达接收端,然有必要进行放大与滤波。
由于LM324外接直流电源,所以产生后声光报警。
直流,在电路中添加电容,有隔直通交的作用。
论文设计使用的烟雾传感器输出电压较大,能够达到几伏,这样就不需要放1 引言大信号,只要将信号滤波处理,图3是烟雾信号调整电路.本系统采用单片机所控制的温度监测系统、火灾烟雾浓度,将传感器输出电压信号来进行A/D模数转换,然后经单片机把电压数转换成气体的浓度与温度,在LED显示,以便判别有没有超过报警标准值,如果超过了,就会发出声音进行报警。
该设计主要由AT89C52单片机为中心,处理烟雾信号和温度信号的浓度,然后声光报警。
智能火灾报警技术的使用范畴仍是很广泛的,随着科学技术和经济的迅速发展,市场上正大量需图3 烟雾信号调整电路要一种方便安装,使用简单的智能火灾报警器。
3.3 晶振和复位电路(1)晶振电路。
2 智能火灾报警器的总体设计单片机在整个智能火灾报警系统中处于核心位置,整个系晶振电路固有频率相当稳定,振荡具备多谐性。
每一个单统工作原理:首先通过烟雾传感器和温度传感器把现场的烟雾片机内都会有一个晶振,能够和单片机里的电路产生单片机需及温度的非电信号转换成电信号,然后把传感器输出的电信号要的时钟频率相结合,时钟频率越高代表单片机的运行速度越通过调整电路来放大并过滤,以便达到进行A/D转换的条件,最快,单片机接收的一些指令的执行都是在晶振提供的时钟频率后通过A/D转换电路,将两个传感器输出的模拟信号都转换成数的基础上完成的。
基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计火灾是一种常见的灾害,造成了许多人的伤害和财产的损失。
为了及时发现火灾并采取相应的措施,火灾智能报警控制系统应运而生。
本文基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计进行了详细的介绍。
一、系统概述火灾智能报警控制系统是一种通过传感器感知火灾信号并通过控制器进行报警的系统。
本系统采用了单片机控制技术,能够实时监测环境温度和烟雾浓度,并进行相应的报警处理。
二、硬件设计1. 传感器选择本系统采用了温度传感器和烟雾传感器进行环境监测。
温度传感器可以实时检测环境温度,当温度超过设定的阈值时,系统将报警。
烟雾传感器可以检测烟雾的浓度,当烟雾浓度超过设定的阈值时,系统将报警。
2. 控制器选择本系统采用了单片机作为控制器,具有处理数据和控制外设的能力。
单片机选择根据系统的需求和性能要求进行选择。
3. 通讯模块为了能够及时将报警信息传输给用户,本系统还加入了通讯模块。
通讯模块可以通过无线或有线方式将报警信息发送给用户,用户可以通过手机或电脑接收报警信息。
4. 报警器当系统检测到火灾时,会通过报警器发出警报声音,提醒用户火灾的发生。
三、软件设计1. 系统初始化系统启动时,需要对硬件进行初始化,包括传感器的初始化、通讯模块的初始化等。
2. 数据采集系统定时读取传感器的数据,包括温度和烟雾浓度,将数据保存在内存中。
3. 报警处理系统根据传感器采集的数据进行报警处理。
当温度和烟雾浓度超过设定的阈值时,系统将触发报警器并发送报警信息给用户。
四、系统测试为了保证系统的可靠性和稳定性,对系统进行了一系列的测试。
包括传感器的检测精度测试、系统报警的测试、通讯模块的测试等。
通过测试,系统可以实时准确地检测火灾信号,并采取相应的报警措施,提高了火灾的防范和事故发生后的应急处理。
五、结论基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计是一种有效的火灾防范和报警系统。
系统利用传感器实时监测环境温度和烟雾浓度,并通过单片机进行报警处理。
基于单片机的火灾自动报警系统火灾是一种在室内或房间内发生的突发性灾害,往往会带来严重的人员伤亡和财产损失。
为了及时发现和报警处理火灾,基于单片机的火灾自动报警系统应运而生。
一、系统概述基于单片机的火灾自动报警系统是一种利用现代电子技术和自动控制技术设计的设备,用于监测室内环境的变化并在发生火灾时自动发出警报信号,以便及时疏散人员和扑灭火灾。
该系统由传感器、控制模块和报警器三部分组成,能够实现对室内温度、烟雾等参数的监测和分析。
二、系统原理1. 传感器模块:传感器模块主要包括温度传感器和烟雾传感器。
温度传感器负责监测室内温度的变化,并将数据传输给控制模块;烟雾传感器则用于检测空气中的烟雾浓度,一旦浓度超过设定阈值即认定为火灾可能已发生。
2. 控制模块:控制模块采用单片机作为核心控制器,根据传感器模块传来的数据进行分析和判断。
当监测到温度异常升高或烟雾浓度异常增加时,控制模块会立即触发报警器并发送警报信号。
3. 报警器:报警器通常采用声光报警器的形式,一旦系统检测到火灾,报警器会同时发出声音和灯光警报信号,提醒周围人员及时疏散。
三、系统特点1. 可靠性高:基于单片机的火灾自动报警系统采用数字化传感器和智能控制模块,具有高度的稳定性和可靠性,减少了误报和漏报的概率。
2. 响应速度快:系统响应速度快,当火灾发生时能够立即做出反应,保证了火灾报警的及时性。
3. 易于维护:整个系统结构简单,维护方便,安装和调试均较为方便,适用于各类室内环境。
四、系统应用基于单片机的火灾自动报警系统广泛应用于各种室内场所,如家庭、商场、学校、医院等,为人们的生命和财产安全提供了重要保障。
随着科技的不断发展,该系统将逐渐得到完善和普及,进一步提高火灾防范和救援的效率。
总的来看,基于单片机的火灾自动报警系统在防范火灾、保护人员安全方面发挥着至关重要的作用,其技术应用前景十分广阔,必将在未来得到更广泛的推广和应用。
基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计随着城市化进程的加速以及大楼、商场等建筑物的增多,火灾安全问题日益受到人们的关注。
传统的火灾报警系统一般都是简单的声光报警器,缺乏智能化的管理和控制功能。
而基于单片机的火灾智能报警控制系统可以实现对火灾的实时监测、智能报警以及远程控制等功能,具有较高的安全性和可靠性。
本文将对基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计进行详细的介绍。
一、系统框架设计基于单片机的火灾智能报警控制系统的整体框架由传感器模块、控制模块、通信模块和报警模块四部分组成。
1. 传感器模块传感器模块负责对火灾相关参数进行实时监测,包括烟雾浓度、温度、气体浓度等。
常用的传感器包括烟雾传感器、温度传感器、气体传感器等。
传感器模块采集到的数据将通过控制模块进行处理和分析。
2. 控制模块控制模块是整个系统的核心部分,负责数据的处理和分析,判断是否发生火灾,并且触发相应的报警措施。
控制模块采用单片机作为主控芯片,通过编程实现对传感器模块采集到的数据进行处理并进行火灾预警、报警处理等功能。
3. 通信模块通信模块负责将系统采集到的数据实时传输至监控中心,以便及时做出处理和应对措施。
通信模块可以选择使用无线传输方式,如Wi-Fi、蓝牙、NB-IoT等,也可以使用有线传输方式,如RS485、以太网等。
4. 报警模块报警模块包括声光报警器、智能门锁、喷淋系统等,根据系统的实际需求可以进行选择安装。
1. 单片机选型在设计单片机硬件时,需要根据系统的需求选择合适的单片机芯片,一般来说,需要考虑处理能力、存储容量、IO口数量、功耗等因素。
常用的单片机包括STC系列、51单片机系列等,可以根据具体项目需求进行选择。
传感器的选择应根据系统的实际需求进行,常用的传感器有MQ-2烟雾传感器、DS18B20温度传感器、MQ-5气体传感器等,可以根据需要进行选择和配置。
通信模块的选择需要根据系统的通信距离、传输速率、稳定性等因素进行考虑。
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一、引言随着现代建筑越来越高,火灾的预防和报警系统的重要性日益凸显。
基于单片机的火灾报警系统设计具有成本低、体积小、可靠性强等优点,适用于各种场所,如家庭、办公楼、商场等。
本文将详细介绍基于单片机的火灾报警系统的设计方法、工作原理和实际应用。
二、系统架构基于单片机的火灾报警系统主要包括以下组成部分:传感器模块、单片机主控模块、报警模块和电源模块。
传感器模块负责采集环境中的烟雾和热量信息,单片机主控模块对采集到的数据进行处理和判断,报警模块在检测到火灾时触发警报,电源模块则为整个系统提供能量。
三、工作原理传感器模块通过烟雾和热量传感器来检测环境中的火灾信息。
当检测到火灾时,传感器将信号传输给单片机主控模块。
单片机主控模块对接收到的信号进行处理,判断是否发生火灾。
若判断结果为火灾,则触发报警模块进行警报,同时将警报信息传输给消防部门或监控中心。
四、硬件设计1、传感器模块:采用烟雾传感器和热量传感器来检测环境中的火灾信息。
烟雾传感器能检测空气中的烟雾粒子,热量传感器则能检测环境中的温度变化。
2、单片机主控模块:选用具有较强数据处理能力的单片机作为主控芯片,负责处理传感器采集的数据,并根据预设的火灾判断算法判断是否发生火灾。
3、报警模块:当单片机判断为火灾时,触发报警模块进行警报。
报警模块包括声音报警、灯光报警和手机APP报警等方式,可根据实际需求进行选择。
4、电源模块:为整个系统提供稳定的电源,采用市电经电源适配器转换为系统所需的电压和电流。
五、软件设计软件部分主要包括数据采集、数据处理和报警触发三个部分。
数据采集部分负责从传感器模块获取数据;数据处理部分对采集到的数据进行处理和判断,判断是否发生火灾;报警触发部分在判断为火灾时触发报警模块进行警报。
此外,软件部分还需进行系统初始化、数据存储和通信等功能。
六、测试与验证在系统设计完成后,需要进行严格的测试和验证,以确保系统的稳定性和可靠性。
目录目录中文摘要 (III)Abstract................................................................................................... I V 1绪论. (1)1.1 概述 (1)1.2 火灾报警器的发展趋势 (1)1.3 火灾报警器的现状及特点 (1)2烟雾检测报警器的方案设计 (2)2.1 烟雾检测报警器设计思路 (2)2.2 烟雾传感器的选型 (2)2.2.1烟雾传感器介绍 (2)2.2.2烟雾传感器的选定 (5)2.2.3 MQ-2型烟雾传感器的工作原理 (6)2.2.4 MQ-2型烟雾传感器的特性及性能指标 (7)3烟雾检测报警器的整体设计方案 (9)3.1 烟雾检测报警器原理图 (9)3.2单片机的选型 (9)3.2.1 STC89C52RC单片机的结构 (9)3.3 ADC0832模数转换电路 (12)3.3.1 ADC0832功能特点 (12)3.3.2 ADC0832外部引脚及说明 (13)3.3.3 单片机对ADC0832的控制原理 (13)3.3.4 ADC0832典型应用 (14)3.4 声音报警器电路 (15)3.5 状态指示灯及控制键电路 (15)4烟雾检测报警器的软件设计 (16)4.1 AT89S52单片机调试及开发工具 (16)4.2 烟雾检测报警器软件流程及设计 (16)4.2.1 主程序设计及流程图 (17)5结论 (17)参考文献 (19)致谢 (20)目录单片机火灾报警系统设计电子信息科学与技术(职教师资)专业1班陈元龙指导教师邓于摘要: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。
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。
西安高新科技职业学院毕业设计(论文)课题名称基于单片机的火灾报警器设计年级2008 级系别计算机科学与技术专业应用电子班级一班姓名穆磊学号0801030130指导教师赵鹏西安高新科技职业学院毕业设计(论文)成绩评议毕业设计(论文)任务书西安高新科技职业学院毕业论文(设计)指导及答辩记录摘要本课题是烟雾报警器的设计。
主要利用单片机并结合传感器技术而开发设计的一款烟雾监控系统。
本系统使用AT89S51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。
,具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点,而且价格低廉,使用寿命长等特点。
关键词:单片机,传感器, 烟雾报警器目录一:绪论 (6)(一)火灾探测技术 (6)(二)火灾探测器的发展趋势 (6)(三)火灾探测原理及功能 (7)二:部分器件简介 (8)(一)烟雾传感器 (8)1.光电烟雾报警IC种类 (8)2.离子烟雾报警IC (9)3.KT-601型便携式可燃气体检测仪 (9)4.MF8892型烟雾检测仪 (10)5.KING-01型可燃气体检测仪 (11)6.GS-1型火警报警器 (11)(二)主控制器AT89S51 (12)1.MSC-51芯片资源简介 (12)2.单片机的引脚 (13)3.89S51单机的电源线 (14)4.89S51单片机的外接晶体引脚 (14)5.89S51单片机的控制线 (14)6.89S51单片机复位方式 (15)三:报警系统设计 (16)(一)硬件电路设计 (16)1.单片机最小系统 (16)2.气敏检测系统 (16)3.电源电路 (17)4.报警驱动电路 (17)(二)系统软件设计 (18)1.软件流程图 (18)2.程序清单 (18)结束语 (22)致谢 (24)一:绪论(一)火灾探测技术火灾作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51单片机的火灾自动报警系统设计This article discusses the design of a fire automatic alarm system based on the 51 single-chip puter and DS18B20 ___ increasing popularity of electronic products。
fire hazards have___。
they also generate heat。
which can lead to increased fire hazards if ___。
it is ___ and property。
The system sets an alarm temperature value。
and the DS18B20 temperature sensor monitors the temperature in real time and displays the temperature value on the LCD1602 liquid crystal display。
If the temperature value exceeds the alarm temperature value。
the buzzer will sound an alarm。
The hardware circuit of this system is simple。
the program complexity is not high。
and it has high reliability。
low cost。
and high stability。
making it practical and valuable。
The key components of the system include the 51 single-chip puter。
基于单片机的家庭防火防盗报警系统的设计一、本文概述随着科技的发展和人们生活水平的提高,家庭安全问题日益受到人们的关注。
防火和防盗作为家庭安全的重要组成部分,其报警系统的设计与实现显得尤为重要。
本文旨在探讨基于单片机的家庭防火防盗报警系统的设计。
我们将首先介绍该系统的整体架构和设计理念,阐述单片机在家庭防火防盗报警系统中的应用及其优势。
接着,我们将详细分析系统的硬件设计,包括传感器选择、电路设计、单片机选型等关键部分,以及如何实现系统的稳定性和可靠性。
在软件设计方面,我们将讨论如何编程实现火灾和盗窃的监测与报警功能,包括信号处理、阈值设定、报警方式等。
我们还将探讨如何通过无线通信技术实现远程监控和控制,提高系统的智能化和便捷性。
我们将总结该系统的特点和创新点,分析其在市场上的应用前景和潜在价值。
通过本文的阐述,我们期望能为读者提供一个基于单片机的家庭防火防盗报警系统设计的全面、深入的了解,并为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
二、系统总体设计基于单片机的家庭防火防盗报警系统的设计,主要围绕家庭安全监控的需求,整合了传感器技术、单片机控制技术、无线通信技术等多个领域的知识。
系统设计的总体目标是构建一个功能全面、性能稳定、操作简便的家庭安全监控报警系统,为家庭用户提供防火、防盗的双重安全保障。
在设计过程中,我们采用了模块化设计思想,将系统划分为若干个子模块,每个模块负责完成特定的功能任务。
这样不仅可以降低系统的复杂度,提高设计的可维护性,还有助于实现系统的可扩展性。
系统的主要模块包括:传感器模块、单片机控制模块、报警模块、无线通信模块等。
传感器模块负责实时监测家庭环境中的温度、烟雾、人体红外等信号,并将这些信息转换为电信号传递给单片机控制模块。
单片机控制模块作为系统的核心,负责接收传感器模块的信号,进行数据处理和判断,根据判断结果控制报警模块和无线通信模块的工作。
报警模块在接收到单片机控制模块的指令后,会发出声光报警信号,提醒用户注意安全。
基于单片机的火灾报警系统的设计火灾是一种常见而又危险的自然灾害,给人们的生命和财产带来了严重的威胁。
为了及时发现火灾并采取有效的措施,设计一套基于单片机的火灾报警系统具有重要的意义。
本文将详细介绍这样一个系统的设计原理、系统构成以及工作特点。
一、设计原理火灾报警系统的设计原理基于火灾的特点和报警的需求。
当火灾发生时,烟雾、高温等特征会迅速产生。
而这些特征可以被传感器检测到并转化为电信号,然后通过单片机进行处理和分析。
当火灾信号超过一定阈值时,单片机会触发报警装置,例如声光报警器或自动拨打报警电话等。
二、系统构成基于单片机的火灾报警系统由传感器模块、单片机模块和报警装置模块三部分组成。
1. 传感器模块:该模块主要用于检测火灾特征,例如烟雾、温度等。
常见的传感器包括烟雾传感器、红外测温传感器等。
这些传感器能够将检测到的信号转化为相应的电信号,并输送给单片机模块。
2. 单片机模块:该模块是整个系统的核心部分,负责信号处理和分析。
单片机可以根据预先设定的阈值,对传感器模块采集到的数据进行判断,并触发相应的报警装置。
同时,单片机还可以提供接口给用户进行设置和操作。
3. 报警装置模块:该模块用于触发报警,以吸引人们的注意。
常见的报警装置包括声音报警器、闪光灯等。
当单片机判断火灾信号超过阈值时,就会触发报警装置,及时提醒人们注意火灾。
三、工作特点1. 灵敏度高:传感器模块可以高度敏感地检测到火灾特征,并将信号准确传输给单片机模块。
这样可以有效降低错误报警和漏报的情况。
2. 快速响应:单片机模块能够在火灾信号超过阈值时迅速作出反应,并触发报警装置。
这样可以为人们提供更及时的警示,增强火灾的防控能力。
3. 方便易用:单片机模块可以提供相应的设置接口,让用户可以根据需要进行灵活的设置和操作。
同时,报警装置模块也可以根据需求进行调整和替换,具有一定的灵活性。
四、总结基于单片机的火灾报警系统设计,具有灵敏度高、快速响应和方便易用等优点。
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。
基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计设计背景:火灾是一种常见的灾害,对人们的生命财产安全造成了很大的威胁。
为了及时发现火灾并采取相应的应对措施,设计了一种基于单片机的火灾智能报警控制系统。
该系统可以实现对火灾的自动监测和报警,通过自动化控制的方式,可以更快速、准确地发现火灾,提高火灾应对的效率和成功率。
系统功能:1. 火灾监测:通过烟雾传感器和温度传感器实时监测周围环境的烟雾和温度变化,并将数据传输给单片机进行处理。
2. 报警控制:当烟雾或温度超过设定的阈值时,系统会发出声光报警,提醒人们注意火灾并采取应对措施。
3. 联动控制:系统可以与建筑中的消防设备进行联动,当火灾报警时,可以触发喷水系统、排烟系统等消防设备,加快火势控制和人员疏散。
4. 远程监控:通过网络连接,可以实现对火灾智能报警控制系统的远程监控和控制,提高火灾应对的实时性和灵活性。
系统设计与实现:系统硬件设计:1. 单片机选择:选择适合的单片机作为系统的控制核心,如STC89C52或ATmega16等。
2. 传感器选择:选择烟雾传感器和温度传感器,通过模拟输入引脚将传感器的输出信号连接到单片机上。
3. 报警装置:选择合适的声光报警装置,通过数字输出引脚控制其工作。
4. 联动装置:根据实际情况选择合适的消防设备,通过数字输出引脚控制其工作。
5. 远程监控与控制模块:选择合适的网络模块,如Wi-Fi模块或GPRS模块,与单片机进行通信。
系统测试与调试:1. 对传感器进行测试:利用模拟信号发生器模拟烟雾和温度的变化,检查传感器的输出波形是否正确。
2. 对报警与控制功能进行测试:分别测试报警装置和联动装置在不同情况下的工作状态,检查其是否按照设计要求正常工作。
3. 对远程监控与控制功能进行测试:通过远程服务器发送指令,检查系统是否能够正常响应并执行相应的控制操作。
4. 对整个系统进行综合测试:模拟真实的火灾情景,进行系统的全面测试和调试,确保系统能够稳定可靠地工作。
基于单片机的火灾报警器设计基于单片机的火灾报警器设计摘要随着现代生活质量的提升,人们对生命财产安全有了更高的重视。
日常生活中随时可能因为操作的失误而引发火灾,给人民带来伤害。
虽然在某种层面上可燃性气体能够给人们生活带来便利,但是仍然存在着较大的隐患。
为了进一步保障人们的生命财产安全,设计一套安全可靠的系统对环境中的可燃性气体进行实时监测显得很有必要。
本文设计了一套基于单片机STC89C51的报警系统,加入MQ-5传感器对环境中可燃性气体进行严密监控,采集数据后通过单片机核心模块再通过LCD1602显示器将可燃性气体的浓度显示出来。
单片机处理数据时会与系统设定的浓度上下限值做对比,当超过范围值时会启动报警系统提醒屋主环境中可能存在可燃性隐患。
整体系统设计较为简单,实现的功能较为完善,在现实生活中具有较高的实用价值。
关键词:可燃性气体;传感器;报警器;STC89C51单片机Design of fire alarm based on single chip microcomputer Abstract With the improvement of modern life quality, people pay more attention to the safety of life and property. In daily life may at any time because of the operation of the fault caused by fire, to the people. Although combustible gas can bring convenience to people's life on some level, it still has a big hidden danger. In order to ensure the safety of people's life and property, it is necessary to design a set of safe and reliable system for real-time monitoring of combustible gas in theenvironment. In this paper, a set of alarm system based on MCU STC89C51 is designed. Mq-5 sensor is added to closely monitor the combustible gas in the environment. After collecting data, the concentration of combustible gas is displayed through the core module of MCU and LCD1602 display. When the single-chip microcomputer processes data, it will compare with the concentration upper and lower limit set by the system. When the concentration exceeds the limit, the alarm system will be activated to remind the owner of potential flammability hazards in the environment. The overall system design is relatively simple, the realization of the function is more perfect, in real life has a high practical value. Keywords:Flammable Gas;Sensor;Alarm;STC89C51 目录摘要I Abstract II 目录I 1绪论1 1.1 课题研究背景1 1.2 课题研究的必要性1 1.3 国内外研究现状和发展方向2 1.3.1 燃气泄漏检测报警器的现状2 1.3.2 燃气泄漏检测报警器的发展方向2 1.4 单片机概述2 1.4.1 单片机的分类2 1.4.2 STC89C51单片机介绍3 1.5 ADC0809介绍3 1.6 本课题研究的内容及章节4 2 燃气泄漏检测报警系统概要6 2.1 系统的功能要求6 2.2 系统的技术要求6 2.3 系统的组成及方案设计6 2.4 易燃气体简介6 2.5 MQ-5可燃气体传感器6 3 燃气泄漏检测报警系统硬件8 3.1 主控模块8 3.2 燃气检测电路的设计11 3.3 系统显示电路11 3.4 声光报警提示电路12 3.5 负载控制电路13 3.6 按键电路13 4 软件设计及实现15 4.1 软件介绍15 4.2 可燃性气体泄露报警器软件设计及流程15 4.2.1主程序设计及流程图15 4.2.2 气体浓度显示程序16 4.2.3 声光报警程序17 4.2.4控制按键部分程序18 5 系统调试与数据分析19 5.1 系统调试19 5.1.1 硬件调试19 5.1.2 软件调试19 5.2 实验数据与分析20 结论22 参考文献23 致谢24 附录一整体电路图25 附录二整体程序26 1绪论 1.1 课题研究背景21世纪经济快速发展,人们对物质文化的需求也越来越高[1]。
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 (6)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)5.2 展望 (27)附录1 系统程序 (29)附录2 系统原理图 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1 绪论1.1 课题研究的背景和意义在各种灾害中,火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。
火灾是世界上发生频率较高的一种灾害,几乎每天都有火灾发生。
据联合国“世界火灾统计中心(WFSC)2000统计资料”,全球每年大约发生火灾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,欧美地区发生的火灾较多,死亡人数却相对较少,这与欧美发达国家的生活水平以及消防技术和设施有关;相比较而言,亚洲地区发生火灾次数较少,但死亡人数较多,这与亚洲经济发展程度不高、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,火灾造成的直接财产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发展,城市高层、地下以及大型综合性建筑日益增多,火灾隐患也大大增加,火灾发生的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。
一旦发生火灾,将对人的生命和财产造成极大的危害[1]。
严峻的事实证明,随着社会和经济的发展,社会财富日益增加,火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大,它不仅毁坏物质财产,造成社会秩序的混乱,还直接危胁生命安全,给人们的心灵造成极大的伤害。
残酷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大大降低人员的伤亡,为社会减少不必要的损失[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断地提高,在功能、结构、形式等方面不断地完善。
火灾自动报警系统能迅速监测火情,可发现人们不易发觉的火灾早期特征,可将火灾带来的生命财产损失降到最低限度。
火灾发生的早期,会使得燃烧物质分解,析出大量的有毒气体CO,人们可能在毫无察觉火情的情况下就发生了CO 中毒,从而无力逃生,火灾自动报警系统可监测到CO浓度的变化,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元,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发生的位置,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点[4]。
火灾自动报警系统能对火灾进行实时监测和准确报警,有着防止和减少火灾危害、保护人身安全和财产安全的重要意义,有着很大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,作战方向多变,战火灾自动报警系统已有百余年的发展历史,19世纪40年代美国诞生的火灾报警装置标志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成功并应用于火灾探测系统,标志着火灾自动报警系统的发展走上正轨[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出现和发展,火灾监测技术也相应迅速发展,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发展起来,其发展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,火灾报警系统处于发展的初级阶段,采用的探测器主要是感温式的探测器,它通过采集温度信号,然后判定是否超出设定的阂值,从而判断是否有火灾发生。
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。
但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,随后感烟探测器得到广泛应用,并逐渐占据了绝大部分市场,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发展起来,并很快得到大力发展,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用多线制布局方式,布线、调试、系统可靠性是系统发展的瓶颈。
第三阶段,20世纪80年代初期,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大步,并得到了较普遍的应用。
它使得布线工作量显著减少,安装调试更加容易,更能精确报警定位。
但是这一时期的火灾报警系统的智能化水平不高,采用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发展,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发展起来,各种智能型的火灾自动报警系统相继出现。
模拟量可寻址技术的应用使得火灾报警系统的安全性、精准性和智能性有了很大提高,在火灾自动报警系统发展史上具有里程碑的意义[7]。
近年来,采用无线通信方式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,利用无线通信方式代替传统的有线通信方式,将大多的电器装置通过无线连接方式进行信息传输与控制,适用于各类建筑和场所。
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,而且其价格也比较高[8]。
随着科技进步和元器件成本的降低,无线火灾自动报警系统的研发和生成成本也随之降低,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,采用的无线通信方式的火灾自动报警系统日益受到重视。
由于其具有安装简便、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,一般分为分散式、集中式和分布式,分散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;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[10]。
1.3 本文内容的结构安排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发展,城市高层、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多,火灾隐患也大大增加,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大、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AT89C52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。
本文的结构安排如下:第1章:绪论。
主要介绍课题的研究背景和意义,介绍了火灾报警系统的发展状况。
此外,介绍了论文的主要内容及章节安排。
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,分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、传感器信息采集电路、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程序设计,介绍数据采集子程序、火灾判断/报警子程序和系统控制子程序等。
第5章:对本文工作进行总结,并对火灾报警器的发展前景进行展望。
2 火灾报警系统整体方案设计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、助燃物和点火源。
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式不同有两种燃烧方式,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分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解出可燃气体(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,产生分子较大(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表面继续放出可燃气体,并形成扩散燃烧。
同时,发出含有红、紫外线的火焰,散发出大量的热量[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,导致了火势的扩大,形成火灾。