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大庆师范学院本科生开题报告基于51单片机的烟雾监测报警系统的设计院（系）机电工程学院专业电子信息工程研究方向应用型学生姓名刘廷芳学号201207112203指导教师姓名孙宇丹指导教师职称讲师2016年 2 月 25一、选题的背景与意义城市人口敏度不断增长的同时，火灾隐患日益加剧，烟雾检测系统也越来越受到人们的重视，所以需要开发小型、可靠、廉价的烟雾报警系统。
本设计以STC89C52单片机为中心，通过DS18B20及MQ-2检测外部环境，并可实时报警和显示采集信息。
二、研究的主要内容和预期目标烟雾报警系统首先通过烟雾传感器及温度传感器对现场的环境进行实时监测，监测数据经过A/D转换器松入单片机进行信号处理，根据数据分析结果确定是否报警及发送报警信息。
三、拟采用的研究方法步骤一、硬件部分：1、STC89C52单片机STC89C52是STC公司的一种低消耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash储存器。
参数：8K字节RAM,32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM.电路图如下：1、烟雾检测模块烟雾报警检测采用MQ-2传感器。
经过ADC0832采集后就可以得到各种烟雾的浓度下的电压值。
从而设定出理想的烟雾强度报警值。
电路图如下：2、显示模块采用1602显示采集的数据硬件连接电路图如下：3、报警模块电路通过三级管基极串连一个电阻与51单片机的P3.6端口连接，当发生火灾时，蜂鸣器自动报警。
电路图如下：4、温度检测模块DS18B20温度传感器有64位光刻ROM、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
其特点是体积小，抗干扰能力强，精度高，独特的单独接口，测量温度-55至+125，在1秒（典型值）把温度变换为数字。
参考电路如下：二、.软件部分:1、烟雾报警系统的软件设计：2、报警子程序：四、研究的总体安排与进度一、总体安排1、收集资料。
2、首先要准备器件，lcd1602、MQ-2烟雾报警模块、DS18B20、A/D模块，组装硬件。
基于51单片机_GSM短信报警_烟雾报警设计独创性声明GSM TC35无线报警系统摘要生活中存在各种安全隐患,如火灾、易燃易爆气体、有毒气体泄漏和各种盗窃等。
目前市场上也有很多检测各种易燃易爆气体及检测温度的仪器,但是大多价格比较高,因此设计出性能可靠、经济实惠的防火灾、防盗报警系统很有必要。
本文介绍了一种基于GSM TC35实现的无线报警系统的实现方法。
系统采用AT89S52单片机为中心控制单元,DS18B20温度传感器采集环境温度,MQ-2烟雾传感器检测环境烟雾情况和红外检测实现防盗报警,并通过1730语音模块进行语音播报相关信息,采用QC12864作为信息显示。
实践表明,系统可靠性高、低成本、使用方便,有一定的推广价值。
关键词:无线报警;单片机;GSMTC35ABSTRACTThe existence of various security risks in life, such as fire, flammable gas, toxic gas leaks and all kinds of theft. There are many currently on the market a variety of flammable and explosive gas detection instruments and testing temperature, but most of the higher prices, so designing a reliable, cost-effective anti-fire and burglar alarm system is necessary.This paper presents a realization based on GSM TC35 wireless alarm system implementation.the central system uses AT89S52 microcontroller asa control unit, DS18B20 temperature sensors collect temperature, MQ-2 smoke sensor and infrared detection of environmental tobacco smoke conditions to achieve anti-theft alarm, and by 1730 voice module for voice broadcast information, the use of QC12864 as an information display. Practice shows that the high reliability, low cost, easy to use, has some promotional value.Key words: Wireless alarm; SCM; GSMTC35目录摘要IABSTRACT II1 引言 11.1课题背景和意义 11.2系统国内现状 11.3本文研究的内容和特点22 系统方案论证 32.1 系统的主要功能 32.2 设计原理框图 32.3 单片机的选择 42.4 传感器的选择 42.4.1温度传感器的选定 42.4.2烟雾传感器选定 62.4.3红外传感器的选定72.5 无线模块的选择92.6 显示模块选择 103 系统硬件设计103.1 单片机最小系统的设计103.2信号采集及前置放大电路113.3 语音模块电路设计133.4 液晶接口设计 143.5 红外传感器电路设计153.6 串口通信电路的设计174 系统软件设计174.1 主程序流程图 174.2 数据采集设计 184.3 人体红外软件设计184.4 语音模块程序流程195 系统调试205.1 硬件调试205.2 软件调式21总结22参考文献22致谢11 引言1.1课题背景和意义当今,我们的生活中各种安全隐患需要我们时时注意提防,我们经常听到有关家庭火灾、易燃易爆气体和有毒气体泄漏、各种盗窃等。
基于51单片机的智能烟雾报警系统的设计AbstractThe intelligent smoke alarm system based on 51 single-chip microcomputer is designed to reduce the risk of fire accidents caused by human negligence. This system uses a smoke sensor, a temperature sensor, a buzzer and a display module to detect and alarm in the occurrence of smoke and high temperature. The design of the entire system is controlled by the 51 single-chip microcomputer. The paper discusses the design and implementation of the system, the algorithm for information processing, the choice of material and the hardware structure. The system has high reliability and good practicability, and can effectively improve the safety factor of the living environment.IntroductionIn recent years, with the increase in housing density and the use of electrical appliances, the frequency of fire incidents has gradually increased. The smoke caused by fireis the main cause of death and injury, and it is difficult to detect by human senses. Therefore, the development of intelligent smoke alarm system is of great significance to improve the safety factor of the living environment.This paper designs an intelligent smoke alarm system based on 51 single-chip microcomputer, which can detect smoke and high temperature and accurately alarm. This system is composed of a smoke sensor, a temperature sensor, a buzzer and a display module. The entire system is controlled by 51 single-chip microcomputer, which has strong practicality andreliability.Design and ImplementationHardware designThe smart smoke alarm system is mainly composed of four parts: a smoke sensor, a temperature sensor, a buzzer and a display module. The smoke sensor and the temperature sensor are set on the same PCB board, and the buzzer and the display module are set on another PCB board.The smoke sensor is used to detect the smoke concentration in the environment. When the smoke concentration exceeds the threshold, the output signal of the smoke sensor is sent to the 51 single-chip microcomputer. The temperature sensor is used to detect the ambient temperature changes, and when the temperature exceeds the threshold, the temperature sensor sends an output signal to the 51 single-chip microcomputer. The buzzer is used to output the alarm sound, and the display module is used to display the alarm information.Software designThe software design of the intelligent smoke alarm system includes information processing algorithm design,error handling design and system control design. The information processing algorithm includes smoke detection and temperature detection. When the smoke concentration or temperature exceeds the threshold, the system will start the alarm sound and display the alarm information on the display module. The error handling design mainly includes fault detection and fault alarm. When the system fails, the buzzer will alarm and display the error information on the display module. The system control design includes system startup, control and shutdown.Material SelectionThe main materials used in the smart smoke alarm system include the 51 single-chip microcomputer, PCB board, smoke sensor, temperature sensor, buzzer and display module. Inorder to ensure the stability and reliability of the system, high-quality and reliable raw materials need to be selected.The chosen smoke sensor is a high-sensitivity and high-precision smoke sensor, which can accurately detect changesin smoke concentration. The temperature sensor is athermistor type temperature sensor, which can accuratelydetect the ambient temperature changes. The buzzer is a high-decibel buzzer, which can output loud alarm sound. Thedisplay module is a 16x2 LCD display module, which candisplay alarm information.ConclusionIn this paper, a smart smoke alarm system based on 51 single-chip microcomputer is designed and implemented. The system can monitor the smoke concentration and temperature changes in the environment, and give an accurate alarm signal. The system uses high-quality raw materials and has high reliability and good practicability. The intelligent smoke alarm system can effectively improve the safety factor of the living environment, and is of practical value in the field of fire safety.。
基于单片机的火焰、烟雾的显示及报警装置的设计1.引言随着现在家庭中家用电器的使用量逐渐增加，用电量也随之增加。
而用电量的大幅增加也会增高火灾发生的频率。
如果在一般家庭中发生火灾，就会很大程度上出现扑救不及时的情况。
另外一种情形是：当晚上睡觉或者白天外出时候，出于防盗的考虑，一般都关闭门窗，如果发生煤气泄露，而没采取相应的措施，后果是非常危险的。
在化工厂、煤矿井中，如果发生可燃气体泄露又没及时发现，很可能导致火灾的发生。
那么如何防范火灾的发生、有毒气体的侵害以及发生火灾之后能够报警并开启自动灭火装置，就是一个非常意义的课题。
本系统设计了以AT89S52单片机为核心，不断采集当前环境中火焰的强度、可燃性气体的浓度，并在数码管上显示出来，一旦火焰强度或可燃性气体的浓度超过设定的阀值就启动报警装置。
本系统可用于家庭、工厂的火灾报警，也可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、烟雾等的探测。
2.系统整体架构系统的整体构架如图1所示。
本系统采用单片机AT89S52为控制器，把火焰传感器、烟雾传感器的模拟电压经过AD转换后，送到单片机处理变换后，再送到数码管进行显示，这时在数码管分别显示的是火焰强度和烟雾浓度，当火焰强度或者烟雾浓度超过设定的阀值时，单片机指挥蜂鸣器响起来，继电器动作;当强度或浓度下降后，蜂鸣器停止响，继电器失电。
图1 系统整体架构图2 主电路3.硬件设计3.1 主电路模块主电路如图2所示。
采用AT89S52为cpu，采用RC复位电路，可上电复位及按键复位;P2.0～P2.7接数码管的8个段选，而P1.0～P1.2接译码器74LS138的三个输入端;P0.0作为控制蜂鸣器的引脚;P3.5接ADC0832的使能端/CS，P3.4接时钟端CLK，P3.3接数据端DO和DI。
3.2 火焰传感器、烟雾传感器和继电器模块图3 火焰传感器、烟雾传感器和继电器图4 蜂鸣器电路3.2.1 火焰传感器火焰传感器采用一个远红外火焰传感器感应接受管，可用来探测火源或其它一些波长在760纳米～1100纳米范围内的热源，探测角度达60度，其中红外光波长在940纳米附近时，其灵敏度达到最大。
①烟雾报警器的工作原理；②单片机最小系统；③ADC0809数模转换器；④子程序流程图。
（2）系统的总体设计主控单片机是采用AT89C52芯片，传感器模块选用ZYMQ-2气体传感器，显示模块选用LCD1602，设置部分选用按键电路。
该系统的整体框架图如图1所示：图1 系统整体框架图二、硬件电路设计1. AT89C52单片机简介本系统主要是由AT89C52单片机作为其核心，选用11.0592MHZ的晶振，使得单片机的运行速度能够较为合理。
AT89C52单片机最小系统电路设计如图2所示。
图2 单片机最小系统电路图单片机最小系统由单片机，晶振电路，复位电路，电源电路等四部分所组成。
1.晶振：大小由单片机时钟周期的要求而决定（用于计时，与两个电容并联使用，电容大小由你的晶振决定，一般用22pF）2.复位电路：用于对对当前电路的状态进行复位3.电源：用于供电，一般用电脑的USB口供电4.烧制程序的口：并口输入，这个要根据由使用单片机的种类决定，本设计采用ATC 可用并口。
2. 总体方案设计本系统主要包括五个主要的模块编程：第一模块是声光报警电路的编程；第二模块是ADC0809数模转换模块编程；第三模块是液晶显示屏1602的编程；第四模块是单片机最小系统的编程；第五模块是按键设计电路的编程。
图3 原理图三、烟雾报警器的原理1. 主程序流程当烟雾报警器正常运行时，传感器感受周围的烟雾浓度，将这种微小的电压信号经过放大电路放大，转换成可观的模拟电子信号，然后送入到ADC0809中进行数模转换，之后送到ATC89C52单片机中进行处理。
2. 报警电路的子程序流程当单片机接收到ADC0809中的感应信号，发现不为零时，系统就会开启报警模式，此时，LED灯闪亮，并且时间持续30min，知道工作人员手动关闭或者周围环境的烟雾浓度降低到一定数值。
蜂鸣器鸣叫时，LED显示为“1”，于此同时会发出信号，当烟雾浓度持续30s还不下降时，说明不是误报警，此时通过单片机控制，进行紧急灭火处理，否则的话，报警系统只会LED灯亮，自动排烟系统启动，却不会开启灭火模式。
①烟雾报警器的工作原理；②单片机最小系统；③ADC0809数模转换器；④子程序流程图。
（2）系统的总体设计主控单片机是采用AT89C52芯片，传感器模块选用ZYMQ-2气体传感器，显示模块选用LCD1602，设置部分选用按键电路。
该系统的整体框架图如图1所示：图1 系统整体框架图二、硬件电路设计1. AT89C52单片机简介本系统主要是由AT89C52单片机作为其核心，选用11.0592MHZ的晶振，使得单片机的运行速度能够较为合理。
AT89C52单片机最小系统电路设计如图2所示。
图2 单片机最小系统电路图单片机最小系统由单片机，晶振电路，复位电路，电源电路等四部分所组成。
1.晶振：大小由单片机时钟周期的要求而决定（用于计时，与两个电容并联使用，电容大小由你的晶振决定，一般用22pF）2.复位电路：用于对对当前电路的状态进行复位3.电源：用于供电，一般用电脑的USB口供电4.烧制程序的口：并口输入，这个要根据由使用单片机的种类决定，本设计采用ATC 可用并口。
2. 总体方案设计本系统主要包括五个主要的模块编程：第一模块是声光报警电路的编程；第二模块是ADC0809数模转换模块编程；第三模块是液晶显示屏1602的编程；第四模块是单片机最小系统的编程；第五模块是按键设计电路的编程。
图3 原理图三、烟雾报警器的原理1. 主程序流程当烟雾报警器正常运行时，传感器感受周围的烟雾浓度，将这种微小的电压信号经过放大电路放大，转换成可观的模拟电子信号，然后送入到ADC0809中进行数模转换，之后送到ATC89C52单片机中进行处理。
2. 报警电路的子程序流程当单片机接收到ADC0809中的感应信号，发现不为零时，系统就会开启报警模式，此时，LED灯闪亮，并且时间持续30min，知道工作人员手动关闭或者周围环境的烟雾浓度降低到一定数值。
蜂鸣器鸣叫时，LED显示为“1”，于此同时会发出信号，当烟雾浓度持续30s还不下降时，说明不是误报警，此时通过单片机控制，进行紧急灭火处理，否则的话，报警系统只会LED灯亮，自动排烟系统启动，却不会开启灭火模式。
基于单片机的远程烟雾报警系统的硬件电路设计本文主要介绍一种基于单片机的远程烟雾报警系统的硬件电路设计。
此系统主要用于检测环境中是否存在有害烟雾气体，若检测到有害烟雾气体，则会通过网络发送报警信息给管理员，以便管理员及时采取措施。
1. 系统架构设计本系统采用基于单片机的设计架构，系统框图如下所示：烟雾传感器---> 微处理器--->以太网模块--->网络--->中央服务器--->管理员2. 烟雾传感器本系统采用烟雾传感器MQ-2来检测环境中的有害烟雾气体。
烟雾传感器MQ-2具有高灵敏度、低功耗等特点，可用于检测烟雾、甲烷、丙烷、液化石油气、氢气等气体。
烟雾传感器MQ-2的工作原理是：烟雾气体进入传感器后，与传感器内的薄膜发生反应，导致电阻值发生变化，通过压控电压源对电阻进行放大和滤波，获得传感器的输出信号。
3. 微处理器本系统采用STC89C52RC单片机作为主控芯片，STC89C52RC具有8位的数据总线、64KB 的闪存、2KB的RAM、21个I/O口等，可满足系统的需求。
单片机的主要功能是采集烟雾传感器的数据、处理数据并发送报警信息。
具体实现过程如下：（1）单片机采集烟雾传感器的数据，通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号，以便进行处理。
（2）单片机对采集的数据进行处理，判定是否达到预设报警值，若达到预设报警值，则向以太网模块发送报警信息。
（3）单片机通过串口通信将采集的数据和报警信息发送给服务器，以便管理员及时得到报警信息。
4. 以太网模块本系统采用W5500以太网模块实现网络通信功能。
W5500是一种基于TCP/IP协议的高性能以太网通信芯片，具有高速传输、低功耗、易使用等优点。
以太网模块主要负责将单片机采集的数据和报警信息发送给中央服务器，并接收服务器返回的指令。
具体实现过程如下：（1）以太网模块向服务器发送UDP数据包，将采集的数据和报警信息封装在数据包中。
课程设计报告课程名称：智能仪器课程设计题目：基于51单片机家居火灾报警系统学院: 信息工程学院系: 电气工程及其自动化专业：测控技术与仪器班级：测仪121学号：007学生姓名：罗小黑起讫日期：2015-06-26～2015-07-06指导教师：熊剑、杨俊清、杨大勇基于C51单片机的声光报警器设计【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。
声光报警器是一种用在危险场所，通过声音和各种光来向人们发出示警信号的一种不会引燃易燃易爆性气体的报警信号装置。
防爆声光报警器适用于安装在含有ⅡC级T6温度组别的爆炸性气体环境场所，还可使用于石油、化工等行业具有防爆要求的1区及2区防爆场所，也可以露天、室外使用。
可以和国内外任何厂家的火灾报警控制器配套使用。
当生产现场发生事故或火灾等紧急情况时，火灾报警控制器送来的控制信号启动声光报警电路，发出声和光报警信号，完成报警目的。
本产品也可同手动报警按钮配合使用,达到简单的声,光报警目的。
本设计是利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一声光报警系统。
论文中主要针对声光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、声光传感器Abstract: Now, 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.Sound and light alarms for use in hazardous locations is to send out a warning signal alarm signaling device does not ignite flammable gases to the people through a variety of sound and light. Explosion sound and light alarm for installation in explosive gas atmospheres sites containing ⅡC level T6 temperature class, and use the Zone 1 and Zone 2 explosion sites in petroleum, chemical and other industries with explosion-proof requirements to be open-air, outdoor use. And domestic and foreign manufacturers of any possible fire alarm controller supporting the use. When the production site of an accident or emergency situations such as a fire, a fire alarm control signals sent by the control circuit start sound and light alarm, audible and visual alarmsignals, complete alarm purposes. The product can also be used in conjunction with manual alarm button, to a simple sound, light alarm purposes. This design is the use of single-chip combined with sensor technology designed and developed this sound and light alarm systems. Thesis focused on sound and light alarm systems were introduced various components, interface technology of its control circuit and peripheral circuits, as well as software were highlighted.Keywords: 80C51, smoke sensor alarm目录1 绪论 (1)1.1声光报警器的发展及现状 (1)1.1.1 火灾探测技术 (1)1.1.2 火灾探测器的发展趋势 (1)1.2论文研究的目的及意义 (2)1.3论文内容 ........................................................................... 错误！未定义书签。
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。
