基于单片机的烟雾检测设计说明书

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。

中华人民共和国教育部东北林业大学毕业设计设计题目：基于单片机的烟雾报警器设计学生：林德明指导教师：郑纲讲师学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化2007级3班2011年6月东北林业大学毕业设计任务书设计题目基于单片机的烟雾报警器设计指导教师郑纲讲师专业机电工程2007级3班学生林德明2010年12 月22 日题目名称：基于单片机的烟雾报警器设计任务内容（包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求）（1）课题内容：①．设计基于单片机控制的烟雾报警器；②．烟雾报警器的信号采集模块设计；③．烟雾报警器的报警模块设计；④．烟雾报警器的软件设计；（2）时间安排：3月1日至4月15日：查找资料、调研、方案论证；4月16日至5月15日：设计烟雾报警器；5月16日至6月10日：撰写论文。

（3）工作量：其中：参考文献篇数：20篇以上（其中，外文资料3篇以上）；图纸张数：讲解图：A0图纸1张，A1图纸1-2张；说明书字数：10000字以上专业负责人意见签名：年月日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。

基于单片机的室内烟雾报警系统的设计摘要随着社会和经济的发展，在日常生活中做好火灾预防工作显得越来越重要了。

因此，我们设计一种结构简单、经济实用的家庭烟雾报警器来满足市场的需求。

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，设计了一种比较合理适用的烟雾报警器。

该设计以单片机STC89C52和传感器MQ-2作为烟雾报警器的核心元器件，并配合其它元器件来实现声音报警等功能。

设计中选用STC89C52单片机作为控制器，选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件传感器来实现烟雾的检测。

烟雾报警器主要由单片机控制电路、声音报警电路、烟雾信号采集及前置放大电路、安全保护电路等构成，设计比较合理并且价格低廉、简单易懂。

论文主要针对烟雾报警的各个功能以及组成部分进行详细的介绍和说明，并对其外围设备电路和主控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讲解和分析。

关键字：烟雾报警器；单片机；传感器The Design of Indoor Smoke Alarm System Based on MCUAbstractWith the social and economic development, fire prevention in daily life to do more and more important. Therefore, we design a simple structure, economical and practical family smoke alarm to meet the needs of the market. Based on the basic requirements and functions of smoke alarm for home use, a reasonable and applicable smoke alarm is designed.The design of single-chip STC89C52 and MQ-2 sensor smoke alarm as the core components, and with other components to achieve the voice alarm and other functions. The design of STC89C52 microcontroller as a controller, the choice of MQ-2 type semiconductor combustible gas sensor sensor to achieve smoke detection. Smoke alarm by the single-chip microcomputer control circuit, sound alarm circuit, smoke signal acquisition and preamplifier circuit, safety protection circuit, etc., the design is reasonable and inexpensive, easy to understand. In this paper, the functions and components of smoke alarm are introduced and explained in detail, and the connection mode between the peripheral circuit and the main control circuit and the design of the system software are mainly explained and analyzed.1 绪论1.1 课题背景由于科技的发展以及工农业生产，越来越多的隐患也将随之而产生。

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。

基于单片机烟雾报警器课程设计随着人们生活水平的提高，家庭中的电器设备越来越多，而这些设备的使用也带来了一定的安全隐患。

其中，火灾是最常见的一种安全隐患，而烟雾报警器则是预防火灾的重要设备之一。

本文将介绍基于单片机的烟雾报警器课程设计。

一、烟雾报警器的原理烟雾报警器是一种能够检测烟雾并发出警报的设备。

其原理是利用烟雾对光的散射特性，通过光电传感器检测烟雾浓度，当烟雾浓度超过一定阈值时，烟雾报警器会发出警报。

二、单片机烟雾报警器的设计单片机烟雾报警器是一种基于单片机控制的烟雾报警器。

其设计主要包括硬件设计和软件设计两个部分。

1.硬件设计硬件设计主要包括传感器模块、单片机模块、报警模块和电源模块四个部分。

传感器模块：传感器模块采用光电传感器，用于检测烟雾浓度。

当烟雾浓度超过一定阈值时，传感器模块会输出一个高电平信号。

单片机模块：单片机模块采用AT89C51单片机，用于控制整个烟雾报警器的工作。

当传感器模块输出高电平信号时，单片机模块会发出警报信号。

报警模块：报警模块采用蜂鸣器，用于发出警报信号。

当单片机模块发出警报信号时，报警模块会发出尖锐的声音。

电源模块：电源模块采用直流电源，用于为整个烟雾报警器提供电源。

2.软件设计软件设计主要包括单片机程序设计和PC端程序设计两个部分。

单片机程序设计：单片机程序设计主要包括初始化程序、中断程序和主程序三个部分。

其中，初始化程序用于初始化单片机的各个寄存器和引脚；中断程序用于处理传感器模块输出的高电平信号；主程序用于控制整个烟雾报警器的工作。

PC端程序设计：PC端程序设计主要包括串口通信程序和界面程序两个部分。

其中，串口通信程序用于与单片机进行通信，接收单片机发送的数据；界面程序用于显示烟雾浓度和警报状态。

三、烟雾报警器的应用烟雾报警器广泛应用于家庭、办公室、商场等场所。

其主要作用是预防火灾，保障人们的生命财产安全。

在使用烟雾报警器时，需要注意以下几点：1.定期检测烟雾报警器的工作状态，确保其正常工作；2.避免将烟雾报警器安装在潮湿、易受震动或易受高温影响的地方；3.避免将烟雾报警器安装在烟雾较多的地方，以免误报。

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。