基于单片机的烟雾检测报警系统毕业设计

毕业设计烟雾报警器篇一：毕业设计烟雾报警器基于C51单片机的烟雾报警器设计【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，还有软件方面进行了重点介绍。

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 combined 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 components are introduced, its control circuit and peripheral equipment circuitinterface between technology and software have been the focus of introduction.目录1、绪论 (4)1.1烟雾报警器的发展及现状 (4)1.1.1 火灾探测技术 (4)1.1.2 火灾探测器的发展趋势 (5)1.2 论文研究的目的及意义 (5)1.3论文内容 (6)2、基于C51单片机的烟雾报警的设计方案 (7)2.1 任务分析 .................................................72.2设计方案 (7)2.2.1方案设计思想 (7)2.2.2 总体框图 (8)3、系统硬件实现 (9)3.1主控电路设计 (9)3.1.1 80C51系列 (9)3.1.2 80C51的基本结构 (10)3.1.3 80C51单片机的的封装和引脚 (11)3.1.4 80C51单片机的时钟 (13)3.1.5 80C51单片机的复位 (14)3.2外围接口电路设计 (17)3.2.1 NIS-09烟雾传感器简介 (17)3.2.2 AD574A与80C51单片机接口电路 (26)3.2.3声光报警电路 (27)3.3总电路设计 (28)4、软件实现 (31)4.1 编程KEIL环境介绍 (31)4.2 程序流程 ................................................324.3 程序 ................................................ . (34)5、调试 (36)5.1 调试的步骤 (36)5.2调试过程中遇到的问题及解决方法 (38)参考文献 .....................................40结束语 .......................................41谢辞 .......................................421、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。

基于单片机的烟雾检测报警系统毕业设计目录第1章概述 (1)1.1 论文选题背景、目的和意义 (1)1.2 烟雾报警器的国内外现状 (2)1.3 本论文研究的主要内容 (2)第2章系统总体设计方案 (3)2.1 烟雾检测报警器设计思路 (3)2.2 烟雾传感器的选型 (3)2.3 单片机的选型 (8)2.4 DS18B20温度传感器的介绍 (12)2.5 本章小结 (17)第3章系统的硬件电路 (18)3.1 AT89S52单片机最小系统电路 (18)3.2 烟雾信号采集及A/D转换电路 (19)3.3 温度采集电路 (21)3.4 LCD显示电路 (21)3.5 蜂鸣器报警电路 (23)3.6 继电器控制电路 (24)3.7 按键电路 (24)3.8 本章小结 (25)第4章软件设计 (26)4.2 主程序初始化流程图 (26)4.3 按键控制子程序流程图 (26)4.4 报警子程序流程图 (27)4.5 主程序设计及流程图 (28)4.6 本章小结 (29)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)附录1：程序: (33)附录2：电路图 (45)第1章概述1.1论文选题背景、目的和意义1.1.1 论文选题背景随着人类文明的进步和科技的发展，人们的生活越来越好。

但在现代城市家庭里，许多人因不懂家庭安全常识而引起火灾事故，使幸福家庭转眼间毁于一旦,有的甚至导致家破人亡,而且一旦发生居民家庭火灾,处置不当,是造成人员伤亡的重要因素。

所以说,人们应该积极了解家庭火灾的主要起因，还要预防火灾的发生。

在我国的一些大中城市，几乎每天都发生家庭火灾，所以防火是每个家庭必须时刻注意的问题。

假如能根据家庭的实际情况预先采取简单的防火措施，一些悲剧是完全可以避免的。

消防部门的统计显示，在所有的火灾比例中，家庭火灾已经占到了全国火灾的30%左右。

家庭起火的种种原因，很多都隐藏在人们根本就注意不到的地方。

基于单片机的烟雾监测及报警系统的设计烟雾监测及报警系统是一种能够及时监测室内空气中烟雾浓度的设备，并在烟雾浓度超过设定阈值时发出警报的系统。

本文将介绍基于单片机的烟雾监测及报警系统的设计。

系统的设计主要包括硬件部分和软件部分。

硬件部分包括单片机、烟雾传感器、显示器和报警器等模块，而软件部分主要是通过单片机对传感器数据进行采集和处理，并控制报警器的工作。

首先，我们需要选择合适的烟雾传感器。

烟雾传感器是一种能够感知室内空气中的烟雾浓度的设备，常用的烟雾传感器有MQ-2和MQ-135等。

这两种传感器可以通过检测环境空气中的气体浓度来判断是否存在烟雾。

接下来，我们需要选择合适的单片机用于控制整个系统。

常用的单片机有AT89S52和STM32等，我们可以根据实际需求选择合适的单片机。

单片机的选择要考虑到系统对性能和功耗的要求。

在硬件部分，我们需要将烟雾传感器与单片机进行连接。

通过传感器模块和单片机的串口通信，单片机能够通过串口接收到传感器发送的信号，并进行相应的处理。

软件部分主要是单片机的程序设计。

首先，我们需要编写一个函数用于初始化单片机和传感器。

接着，我们编写一个函数用于采集传感器的数据，并对数据进行处理。

比如，我们可以将传感器的输出电压转化为烟雾浓度值。

然后，我们可以编写一个函数用于控制报警器的工作。

当烟雾浓度超过设定阈值时，报警器将发出警报。

系统设计完成后，我们可以将所有模块进行连接并进行测试。

在测试中，可以模拟烟雾环境并观察系统的反应是否符合预期。

如果系统正常工作，即能够正常检测烟雾浓度并发出警报，那么我们可以将系统进行调试和优化。

总结而言，基于单片机的烟雾监测及报警系统是一种能够及时监测室内空气中烟雾浓度的设备，并在烟雾浓度超过设定阈值时发出警报的系统。

通过合理选择传感器和单片机，并进行正确的连接和程序设计，我们可以设计出一个性能稳定的烟雾监测及报警系统。

这种系统能够在保证室内空气质量的同时，为人们提供更加安全的居住环境。

基于单片机的烟雾报警系统设计烟雾报警系统是一种常见的安全设备，用于检测和报警环境中的烟雾，以帮助人们及时采取措施避免火灾事故。

本文将介绍一个基于单片机的烟雾报警系统的设计。

烟雾报警系统的主要组成部分包括烟雾传感器、微控制器、报警器和电源。

在本设计中，我们选择了常用的MQ-2烟雾传感器，一个强大的单片机ATmega328P作为微控制器，一个蜂鸣器作为报警器，以及一个直流电源供电。

首先，我们需要将MQ-2烟雾传感器与ATmega328P单片机连接。

烟雾传感器有两个输出引脚，一个是信号输出引脚(AOUT)和一个是数字输出引脚(DOUT)。

我们将AOUT引脚连接到ATmega328P的模拟输入引脚(A0)，以检测烟雾浓度。

DOUT引脚连接到微控制器的数字输入引脚(例如D2)，以检测烟雾是否超过预定阈值。

接下来，我们需要编写程序来读取烟雾传感器的模拟输出和数字输出，并做出相应的反应。

首先，我们需要初始化串口通信，以便将系统状态信息发送到计算机。

然后，我们需要使用模拟输入引脚读取烟雾传感器的输出，并根据传感器的特性将其转换为烟雾浓度。

如果检测到的烟雾浓度超过预设的阈值，系统将触发报警程序。

关于报警程序，我们可以使用ATmega328P的数字输出引脚连接到蜂鸣器。

当烟雾浓度超过阈值时，系统将向蜂鸣器发送一个高电平信号，触发报警。

同时，系统将通过串口通信将报警信息发送到计算机。

此外，我们还可以添加一些额外的功能来增强系统的性能。

例如，可以在系统中使用LCD显示屏来显示烟雾浓度和警报状态。

配备一个人体红外传感器，当有人靠近时可以自动关闭蜂鸣器以避免误报。

还可以添加一个数据存储模块，将系统的状态信息保存下来以便后续分析。

在系统设计过程中，还需要考虑供电问题。

可以使用一个直流电源为整个系统提供所需的电力。

此外，为了确保系统稳定运行，可以添加一个电源管理模块，以防止电池耗尽，并在电池电量不足时提醒用户更换电池。

总结来说，基于单片机的烟雾报警系统设计是一个复杂而重要的项目。

基于单片机的烟雾报警器毕业设计实习报告下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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基于单片机的烟雾检测系统摘要为了早期发现和通报有害烟雾，防止和减少危害，保护人身和财产安全。

烟雾报警器能给人们提前警示。

随着“信息时代”的到来，传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其需求越来越迫切,要求越来越高。

本文采用MQ-7型半导体电阻式烟雾传感器和AT89C2051单片机为核心技术设计的烟雾报警器，实现了烟雾报警、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能，对烟雾检测报警的实现技术进行了的有意义的探索与研究，在有害气体监测实现方面有一定的参考价值。

关键词烟雾报警器AT89C2051 传感器SMOKE DETECTION SYSTEM BASEDON SINGLE CHIPAbstractFor early detection and notification of harmful fumes, to prevent and reduce hazards and protect life and property safety. Smoke alarm can give people advance warning. With the "information age" the arrival of sensor technology has been significant progress, more and more widely its applications, its demand for more and more urgent, requiring higher and higher. In this paper, MQ-7-type semiconductor resistance type smoke sensor and AT89C2051 microcontrollers as the core technology smoke alarm designed to achieve a smoke alarm, alarm limit settings, delay alarm and serial communication with the host computer and other functions, the implementation of the smoke detection alarm Technology for a meaningful exploration and research, monitoring the achievement of the harmful gas have some reference value.KEY WORDS smoke alarm AT89C2051 sensor目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 绪论 (1)1.1 问题由来 (1)1.2 课题现状 (2)1.3 论文的主要任务 (2)2 系统原理概述 (4)2.1 烟雾检测报警器的设计思路 (4)2.2 系统硬件组成原理 (4)2.3 烟雾传感器的选择 (5)2.4 运放与A/D的选择 (6)2.5 单片机系统部分 (9)2.5.1 单片机AT89C51介绍 (9)2.5.2 定时/计数器的结构及控制 (10)2.5.3 中断控制 (11)2.5.4 单片机外围电路介绍 (12)2.6 报警部分 (13)2.7 软件系统工作流程 (15)2.7.1 工作过程及程序设计 (16)3 系统设计 (17)3.1 系统的硬件设计 (17)3.2 软件设计 (19)3.2.1 A/D采样双通道流程 (19)3.2.2 报警流程设计 (20)4 系统的仿真 (23)4.1 A/D转换的仿真 (24)4.2 滤波及报警算法调试 (25)5 设计总结 (27)5.1 实现目标与特点 (27)5.2 结论及不足 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录1 (32)附录2 (33)1 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。

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。

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。

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。

关键词：烟雾，报警器，STC12C5410，传感器AbstractWhile “information age” the arrival, obtained the remarkable progress as the gain information method - - sensor technology, its application domain is more and more widespread, is more and more high to its request, the demand is more and more urgent.The sensor technology has become weighs one of national science and technology level of development important symbols.Therefore, understood and grasps each kind of sensor the basic structure, the principle of work and thecharacteristic is extremely important.In order to enhance to the sensor understanding and the understanding, in particular to the smog sensor thorough research as well as its usage and the use, based on practical, widespread and the model principle has designed this system.This article used the monolithic integrated circuit union sensor technology to develop has designed this smog supervisory system.。

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：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

基于单片机的烟雾检测报警系统设计一、本文概述本文旨在探讨基于单片机的烟雾检测报警系统的设计与实现。

我们将详细介绍该系统的整体架构、关键组成部分、设计原理以及在实际应用中的优势。

通过这一设计，我们希望能够构建一个高效、可靠且成本效益高的烟雾检测报警系统，以满足日益增长的火灾预防和安全监控需求。

我们将概述单片机的选择及其在系统中的作用，包括控制核心、数据处理和通信等功能。

接着，我们将详细讨论烟雾传感器的选型、工作原理及其与单片机的连接方式。

报警模块的设计和实现也将是本文的重点之一，包括声音报警和光报警的设计原理和实现方法。

本文还将涉及系统的电源设计、软件编程以及整体系统的集成和调试。

我们将通过实际案例和实验结果来验证系统的性能，包括烟雾检测的准确性、报警的及时性以及系统的稳定性等方面。

我们将总结基于单片机的烟雾检测报警系统的特点和应用前景，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

二、系统总体设计本烟雾检测报警系统以单片机为核心，通过集成烟雾传感器、报报警功能。

系统设计注重稳定性、准确性和实时性，以满足各种应用场景的需求。

在硬件设计方面，单片机作为中央处理器，负责接收烟雾传感器采集的数据，并进行处理和分析。

烟雾传感器采用高灵敏度的光电式烟雾探测器，能够快速响应烟雾浓度的变化，并将模拟信号转换为单片机可处理的数字信号。

系统还配备了报警模块和显示模块，当烟雾浓度超过设定阈值时，报警模块会发出声光报警，同时显示模块会显示烟雾浓度值，以便用户及时了解环境状况。

在软件设计方面，采用模块化编程思想，将系统划分为数据采集、数据处理、报警控制和显示控制等模块。

数据采集模块负责从烟雾传感器读取数据，并进行预处理；数据处理模块根据预设算法对采集到的数据进行分析和判断，确定是否触发报警；报警控制模块在接收到报警指令后，控制报警模块发出声光报警；显示控制模块则负责将烟雾浓度值显示在显示屏上。

在系统设计过程中，还充分考虑了低功耗、抗干扰等因素。

基于单片机的烟雾报警系统毕业论文(设计)基于单片机的烟雾报警系统设计一、选题目的和意义火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。

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。

人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。

火，给人类带来文明进步、光明和温暖。

但是，失去控制的火，就会给人类造成巨大的灾难。

本系统是一个由单片机控制的火灾烟雾浓度、温度检测系统，它将传感器输出地电压信号进行A/D转换、滤波、线性化，由单片机将电压值转换为气体浓度和温度送LED显示，并判断是否超过报警上限，若超过，则发出声光报警。

同时用户可以自己设定报警上限和定时时间，使用户可以根据实际情况方便的掌握安全状况。

本系统的设计能够及时监测到系统故障和环境中有无火灾，火灾一旦发生将实现声光报警，并采取有效措施控制火情的发展，将火灾消灭在萌芽状态，以确保人身财产安全，最大限度地减少损失。

二、本选题在国内外的研究现状和发展趋势自本世纪80年代开始，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，在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。

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，他们采用集中区域报警控制方式，其系统复杂、成本较高。

而在居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位，需要设置一种单一或区域联网、廉价实用的火灾自动探测报警装置，因此，研制一种结构简单、价格低廉的语音数字联网火灾报警器是非常必要的。

三、课题设计方案1．目标：通过设计一个以STC12C5410AD单片机为核心外加MQ-2型半导体电阻式烟雾敏感器件的火灾报警器可以实现声光报警、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、智能化的火灾报警器，具有一定的实用价值。

2．内容：对烟雾报警系统进行整体功能分析，实现硬件和软件设计，对所选芯片做简单介绍，分模块实现各部分功能。

Abstract
The modern world with the increase of family use of fire and electricity consumption, residential area and personnel flow of local fire frequency is higher and higher. If in the event of fire, it will be very vulnerable to put out the big situation not in time and the lack of fire-fighting equipment, and some is what straggling attendees, error factors such as the escape way, eventually lead to significant loss of life and safety and property, is a very painful thing.
2.3系统的功能要求及组成
本系统的研制主要包括以下几项功能：
（1）火情探测功能：为了提高火灾报警的准确性和及时性，火灾报警系统需要使用各种方法进行火灾探测。火灾探测是监测所在环境中的情况，一旦有了火灾，探测就会将火灾的特征，比如环境的温度和烟雾，还有可燃气体等转换成电信号，并立即报警通知。但是在实际生活生产中，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；
1.2设计烟雾报警器的目的及意义
伴着现代科技的发展，很多的巨大的安全隐患都是在工业生产和人们的日常生活中产生的。社会主义现代化的建设，防止因火灾而引起的重大事故，造成严重的经济上的损失，更危及人们的生命安全。

毕业设计论文基于单片机的烟雾报警器设计摘要随着社会和经济的发展，防火工作越来越重要，但是目前国内的许多研发都侧重于大型场所的火灾报警。

因此，我们就有必要研制一种结构简单、经济实用的家庭烟雾报警器以适应市场的需求。

基于供家庭使用的烟雾报警器应该具备的基本要求和功能，文章设计了一种比较适合的烟雾报警器。

本设计以传感器和单片机作为烟雾报警器设计的核心器件，配合其它器件即可实现声光报警、自动排烟换气和消防灭火等功能。

设计中单片机选用AT89C51作为控制器件，传感器选用QM-N5型气体传感器实现对烟雾的检测。

烟雾报警器主要由烟雾信号采集及前置放大电路、模数转换电路、单片机控制电路、显示电路、声光报警电路和安全保护电路构成，设计合理、简单易懂、价格低廉，使单片机在烟雾报警系统的控制中得到充分应用，具有一定的实用价值。

论文主要针对烟雾报警系统中的各个组成部分及功能进行了详细的介绍和说明，并对其主控电路和外围设备电路之间的接口连接方式，以及系统软件设计进行了重点的分析和讲解。

关键词：烟雾报警器；单片机；传感器Design of Smoke Alarm Based onMicrocontrollerAbstractWith the development of social and economic，the prevention of fire are more and more important.However, in the present, most of research and development of fire alarm systems only focus on large sites. Therefore, it is necessary to design a simple, economical and practical family Smoke Alarm to meet the market demand. Taking both the basic requirement and the function of family Smoke Alarms should have into account, thesis designs a suitable smoke alarm for household using.Which the sensor and the microcontroller of the design is the most important part of alarm devices, with other devices can achieve alarming with sound and light, automatically reducing smoke and fighting fire ,etc. IN design, microcontroller used AT89C51 and select QM-N5 Gas Sensor to detect smoke. Smoke alarm mainly by the signal acquired circuit, A/D converted circuit, MCU controlled circuit,displayed circuit and alarming with sound and light circuit,reasonable design, simple structure, easy to use, inexpensive. As a result, the microcontroller in the control of the smoke alarm system is fully applied. Therefore, this design about smoke alarm has practical value. Thesis give detailed introduction for the function and theory of the various component parts of the alarm system, focus on the interface technology between its main controlled circuit and peripheral circuit, also give explanation of the software .Key words：Smoke Alarm;MCU; sensor目录摘要Abstract1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 设计烟雾报警器的目的及意义 (1)1.3火灾报警器的现状及特点 (2)1.4火灾报警器的发展趋势 (3)2 系统的总体方案设计 (4)2.1烟雾报警器的工作结构和原理 (4)2.2烟雾传感器的选型 (5)2.2.1烟雾传感器的介绍 (5)2.2.2 QM-N5半导体气体烟雾传感器 (8)2.3单片机的选型 (9)2.4烟雾报警器的主要功能设计 (12)3 系统的硬件电路 (13)3.1 系统电源电路 (13)3.2 AT89C51的时钟电路和复位电路 (13)3.3信号采集及前置放大电路 (14)3.4 A/D转换电路 (16)3.5声音报警及消音键电路 (17)3.6字符显示电路 (18)3.7状态指示灯电路 (19)3.8安全保护电路 (20)3.9报警器故障自诊断电路 (21)3.10烟雾报警器硬件总电路 (21)4 系统的软件的设计 (23)4.1系统主程序设计及流程图 (23)4.2主程序初始化流程图 (24)4.3报警子程序设计及流程图 (24)4.4按键输入设计子程序流程图 (26)5 结论 (27)参考文献致谢基于单片机的烟雾报警器设计1 绪论1.1 概述单片机及烟雾传感器是烟雾报警器系统的两大核心。

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

烟雾报警器毕业设计
一、设计原理
具体而言，烟雾报警器包括光照源、光敏电阻传感器和处理电路。

光
照源发出红外光，光线经过烟雾介质后被光敏电阻传感器接收，并转换为
电信号。

处理电路对接收到的电信号进行放大和滤波处理，最终输出一个
与烟雾浓度相关的电信号。

当这个电信号超过设定的阈值时，触发报警器
进行报警。

二、设计方案
1.硬件设计
采用51单片机作为主控芯片，具有较强的数据处理和控制能力。

可
根据需求选择其他的单片机。

光照源选用红外发射二极管，光敏电阻传感器采用光电三极管。

单片
机通过模拟输入口读取光敏电阻传感器的电压，转化为数字信号。

电路部分可以采用基本的电路元件，如电阻、电容等。

为了简化设计，可以选择现成的模块，如AD转换模块、功放模块等。

2.软件设计
通过单片机的GPIO口控制发射二极管，通过读取光敏电阻传感器的
电压值判断烟雾浓度的高低。

需要设计一个合适的算法来计算烟雾浓度，并判断是否触发报警。

可
以设置一个阈值，当烟雾浓度超过该阈值时触发报警，否则保持正常状态。

在报警时，可以通过单片机的GPIO口控制蜂鸣器发出声音警报，并通过LCD显示屏显示警报信息。

三、总结
以上是一个简单的烟雾报警器毕业设计案例，具体实现方式和功能可以根据实际需求进行调整和扩展。

对于毕业设计，可以进一步研究和优化烟雾浓度的计算算法，加入网络通信功能，实现远程监控和控制等。

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。

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。