基于单片机温度和烟雾检测报警系统的设计

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。

摘要据相关统计，随着家用电器的普及，家庭用电量正呈逐年上升的趋势，家庭火灾发生的频率也越来越高，火灾报警器也随之被广泛应用于各种场合。

运用多传感器结合单片机能够有效解决灵敏度与报警准确率之间的矛盾，本文正是利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一烟雾监控报警系统。

本设计选用MQ-2烟雾传感器、DS18B20温度传感器以及AT89S52单片机作为核心器件并与其他电子技术相结合，通过AT89S52单片机控制传感器对检测地点的烟雾、温度进行实时检测，并把检测结果进行数据信息处理，可以实现声光报警、浓度显示、温度显示等功能。

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。

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AbstractAccording to relevant statistics, as household appliances popularization,family electricity use is increasing year by year, family fire occurrence frequency is also more and more high, fire alarm has subsequently been widely applied in all kinds of situations. By using microcontroller can effectively solve the sensor with sensitivity and alarm accuracy. In this paper, combined with the use of single-chip sensor technology development and design of the smoke control system.This protect designs a better smoke alarm with MQ-2 smoke sensor, DS18B20 temperature sensor and AT89S52 type MCU as the core, and combines with other electronic technology. Each module is controlled by the MCU for monitoring the smoke, fire, and other information in real-time and the MCU will process the information. It can realize a series of functions such as sound and light alarming, the smoke density and the temperature being demonstrated. It is one kind of structure simple, the performance stable, easy to operate, the price inexpensive, the intellectualized smog alarm apparatus and has certain 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 (27)4.2 主程序初始化流程图 (27)4.3 按键控制子程序流程图 (27)4.4 报警子程序流程图 (28)4.5 主程序设计及流程图 (29)4.6 本章小结 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)附录1：程序: (34)附录2：电路图 (46)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。

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。

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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

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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器设计任务书1.任务目的：设计一个基于单片机的烟雾报警器，可以实时监测空气中的烟雾浓度，当浓度超过预设阈值时发出警报。

Purpose of the task: To design a smoke alarm based on a single-chip microcomputer, which can monitor the smoke concentration in the air in real time and sound an alarm when the concentration exceeds the preset threshold.2.任务背景：烟雾报警器是一种重要的安全设备，可以在发生火灾时迅速发出警报，提醒人们及时逃生。

Background of the task: The smoke alarm is an important safety device that can sound an alarm quickly in the event ofa fire, reminding people to evacuate in time.3.任务范围：设计一个可靠、灵敏的烟雾报警器原型，具有良好的环境适应性和抗干扰能力。

Scope of the task: Design a reliable and sensitive prototype of the smoke alarm, with good environmental adaptability and anti-interference ability.4.任务要求：烟雾报警器应具有自检功能，能够检测传感器和报警电路的正常工作状态。

Requirements of the task: The smoke alarm should have a self-check function, which can detect the normal operation status of the sensor and the alarm circuit.5.任务方法：采用单片机作为主控芯片，配合烟雾传感器和报警电路，设计并制作烟雾报警器原型。

基于单片机的烟雾报警系统的设计摘要现代世界随着家庭用火和用电量的增加不断，住宅区和人员流动大的地方发生火灾的频率越来越高。

如果火灾一旦发生，那将会很容易出现扑灭不及时大的情况和灭火器材缺乏，还有一些就是在场人乱套乱窜，逃生方式错误等因素，最终导致重大生命安全和财产的损失，是间很令人痛心的事情。

本课题所研究的无线多功能烟雾报警器采用STC89C51为核心控制器，利用气体传感器MQ-2、ADC0809模数转换器、DS18B20温度传感器等实现其基本功能。

通过所选的传感器和芯片，当环境中可燃气体浓度或温度等发生变化时系统会发出相应的灯光报警信号和声音报警信号，以此来实现火灾报警，智能化提示。

关键词：气体传感器MQ-2；烟雾报警；单片机；DS18B20AbstractThe 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.This topic research the multi-function wireless smoke alarm the STC89C51 as the core controller, using gas sensor MQ - 2, ADC0809 adc, DS18B20 temperature sensor to achieve its basic function. By the selected sensors and chips, when the concentration of combustible gas in the environment or the temperature changes when the system sends out the corresponding light alarm signal and sound alarm signal, in order to realize the fire alarm, intelligent prompt.Key words: MQ-2 gas sensor; fire alarm; MCU; intelligent control；DS18B20目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (4)1.1 概述 (4)1.2 设计烟雾报警器的目的及意义........................... 错误！未定义书签。

目录目录 (1)一方案论证与比较 (2)方案一：气敏传感器驱动555震荡报警 (2)方案二：单片机检测气敏传感器再驱动蜂鸣器报警 (2)二部分器件简介 (3)1. 烟雾传感器 (3)（1）光电烟雾报警IC种类 (4)（2）离子烟雾报警IC (4)(3) KT-601型便携式可燃气体检测仪 (5)2. 主控制器AT89S52 (6)（1）MSC-51芯片资源简介 (6)(2) 单片机的引脚 (7)(3) 89S51单片机的外接晶体引脚 (8)(4) 89S51单片机的控制线 (8)(5) 89S51单片机复位方式 (8)三报警系统设计 (9)1.硬件电路设计 (9)（1）单片机最小系统 (9)（2）气敏检测系统 (10)（3）电源电路 (10)（4）报警驱动电路 (10)四结束语 (11)五参考文献 (12)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。

该报警器由降压整流与稳压电路、气敏传感元件和触发、报警音响电路等组成。

降压整流与稳压电路由变压器B、桥氏整流电路、集成稳压电源7805等组成。

触发、报警音响电路由可控多谐振荡器(555、R2、W2、C4)和扬声器Y等组成。

半导体气敏元件采用QM-25型或MQ211型，其适用于煤气、天然气、汽油、醇、醚类及各种烟雾的报警，其要求加热电压稳定，故采用7805对灯丝电压进行稳压，且要求开机预热3分钟。

当气敏元件QM接触到可燃性气体或烟雾时，其A～B极间的电阻降低，从而使该电阻与W1的分压上升，相应555④脚电位上升，当④脚的电位上升到lV以上时，555起振，其振荡频率为f=1.44／(R2+2Rw2)C4。

图中所示参数对应的频率约为0.6～8kHz。

调节电位器W2，使其频率为1.5kHz即可。

相应555的输出端③脚的输出信号推动扬声器Y发出报警声。

正常情况下，气敏元件的A-B极间的阻值较大，该电阻与W1的分压减小，相应使555④脚处于低电平，555停振，扬声器Y不工作。