基于51单片机烟雾报警监测系统的设计

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.。

基于单片机的远程烟雾报警系统一、本文概述随着科技的发展和人们生活水平的提高，智能家居和智能安全系统已成为现代生活中不可或缺的一部分。

其中，烟雾报警系统作为预防火灾的重要设备，在家庭、工厂、学校等场所中发挥着至关重要的作用。

传统的烟雾报警系统大多依赖本地报警，即在烟雾超标时，仅能在现场发出警报，无法及时通知远离现场的人员。

因此，开发一种基于单片机的远程烟雾报警系统，以实现远程监控和报警功能，具有重要的现实意义和应用价值。

本文旨在设计并实现一种基于单片机的远程烟雾报警系统。

该系统采用单片机作为核心控制器，通过烟雾传感器实时监测环境中的烟雾浓度，当烟雾浓度超过预设阈值时，系统不仅会在现场发出声光报警，还会通过无线通信技术将报警信息发送到远程用户手中，从而实现远程报警的功能。

本文将详细介绍该系统的硬件设计、软件编程、系统测试以及实际应用效果，以期为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。

二、系统概述随着现代科技的发展和人们生活水平的提高，对于生活环境的安全性要求也日益提高。

烟雾报警系统作为预防火灾的重要手段，其重要性不言而喻。

传统的烟雾报警系统大多采用有线连接方式，安装布线复杂，且扩展和维护困难。

因此，开发一种基于单片机的远程烟雾报警系统，既能实现烟雾检测报警，又能通过无线传输方式实现远程监控，具有重要的现实意义和应用价值。

本系统主要由烟雾传感器、单片机、无线通信模块等部分组成。

烟雾传感器负责实时监测环境中的烟雾浓度，一旦检测到烟雾浓度超过预设阈值，便会向单片机发送报警信号。

单片机作为系统的核心控制部件，负责接收传感器的报警信号，并通过无线通信模块将报警信息发送至远程监控中心。

监控中心收到报警信息后，可立即采取相应的处理措施，如通知消防部门或启动自动灭火系统等，从而实现对火灾的有效防控。

本系统具有安装简便、扩展性强、维护方便等优点。

通过引入无线通信技术，实现了对烟雾报警系统的远程监控和管理，提高了系统的智能化水平和响应速度。

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STC89C51单片机的烟雾报警系统设计摘要：本文详细描述了基于STC89C51单片机的烟雾报警系统的设计，包括硬件电路的设计和软件程序的编写。

烟雾传感器通过检测环境中的烟雾浓度，与单片机进行通信，并根据设定的阈值进行报警。

为了提高系统的可靠性和稳定性，还设计了多种保护措施。

实验结果表明，该烟雾报警系统能够实现可靠的烟雾检测和报警功能。

关键词：STC89C51单片机；烟雾传感器；报警系统；保护措施；可靠性一、绪论随着人们对生命安全的重视，烟雾报警系统已经成为了一种不可或缺的安全设备。

烟雾报警系统通过检测环境中的烟雾浓度，在一早期发现火灾并及时采取措施，有效避免了火灾的扩散和人员伤亡。

本文将基于STC89C51单片机，设计一个烟雾报警系统，以提高环境安全性。

二、系统设计A.硬件设计1. STC89C51单片机STC89C51单片机是一款常用的8位单片机，具有体积小、功耗低、可靠性高等特点，适用于各种嵌入式系统。

该单片机的CPU频率为11.0592MHz，内部ROM为40KB，RAM为1280字节。

2. 烟雾传感器烟雾传感器是该系统的核心部件，用于检测环境中的烟雾浓度。

本文选用了一种具有高精度和快速响应的光电式烟雾传感器，具有较高的检测精度和抗干扰能力。

3. 报警器本文选用了一种高分贝的蜂鸣器作为报警器，当烟雾浓度超过设定值时，单片机会输出高电平信号，驱动蜂鸣器发出响亮的警报声。

4. 电源和电路保护为了保护电路和单片机的安全运行，需要对系统进行多种保护。

本文采用了过载保护、过压保护、反向保护等措施，同时选用了适宜的电源电压和电流，确保系统的稳定性和可靠性。

B.软件设计1. 系统初始化在系统启动时，需要对单片机进行初始化，包括引脚模式设置、计时器计数器配置、中断使能等。

同时还需要初始化烟雾传感器，设置检测精度和响应时间等参数。

2. 烟雾检测烟雾传感器通过光电反射原理，检测环境中烟雾的浓度，并输出模拟信号。

声光报警器班级：08应用电子姓名：伍业映时间：指导教师：基于C51单片机的声光报警器设计【摘要】火灾是指在时间和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。

所以说人类使用火的历史与同火灾作斗争的历史是相伴相生的，人们在用火的同时，不断总结火灾发生的规律，尽可能地减少火灾及其对人类造成的危害。

火灾，几乎是和火的利用同时发生的，随着现代社会的不断发展，现代家庭用火、用电量正在逐年增加，火灾发生的频率越来越高，火灾不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接或间接危害生命，给人们的心灵造成极大的危害。

每年都有许多人被火灾夺去生命。

由于人们的疏忽而发生的火灾与爆炸，不仅造成人员的大量伤亡，还承受着严重的经济损失。

正是由于火灾的巨大危害，报警器才得以应运而生，报警器在火灾报警方面发挥人类本身无可比拟的优势，而声光报警器更是其中的佼佼者。

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。

本产品符合GB3836系列标准的要求（满足GB3836.1—2000《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》及GB3836.2—2000《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型‚d”》标准），经国家指定的检测机构鉴定并取得了防爆合格证。

报警器外壳为全不锈钢壳体，灯壳抗冲击能力强，180清晰可视超高亮LED发光管，配备超强蜂鸣器，具有工作稳定，使用寿命长, 功耗低，不受污染物和水的影响等特点。

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。

干货联盟原理图外接USB转TTL线最小系统程序#include<reg52.h>#include<intrins.h> //包含_nop_()函数定义的头文件#include "DAAD.h"#define PCF8591 0x90 //PCF8591 地址#define uint8 unsigned char#define uint16 unsigned intsbit DQ = P2^2;sbit Speck = P2^3;sbit LED = P2^4;uint8 aa,adc2,adc3;int adc0=0,dac=65,adcx;float adcnum = 0;uint16 adc1=0;unsigned char tmp; //tmp是接收到Labview的字节uint8 baifenbi;float baifenbiFloat;unsigned char TL; //储存暂存器的温度低位unsigned char TH; //储存暂存器的温度高位unsigned int TempInt;float TempFloat;unsigned int tempdata;volatile unsigned int counter;unsigned char time_DS18B20; //设置全局变量，专门用于严格延时bit Init_DS18B20(void){bit flag_DS18B20; //储存DS18B20是否存在的标志，flag=0，表示存在；flag=1，表示不存在DQ = 1; //先将数据线拉高for(time_DS18B20=0;time_DS18B20<2;time_DS18B20++) //略微延时约6微秒;DQ = 0; //再将数据线从高拉低，要求保持480~960usfor(time_DS18B20=0;time_DS18B20<200;time_DS18B20++) //略微延时约600微秒; //以向DS18B20发出一持续480~960us的低电平复位脉冲DQ = 1; //释放数据线（将数据线拉高）for(time_DS18B20=0;time_DS18B20<10;time_DS18B20++); //延时约30us（释放总线后需等待15~60us让DS18B20输出存在脉冲）flag_DS18B20=DQ; //让单片机检测是否输出了存在脉冲（DQ=0表示存在）for(time_DS18B20=0;time_DS18B20<200;time_DS18B20++) //延时足够长时间，等待存在脉冲输出完毕;return (flag_DS18B20); //返回检测成功标志}unsigned char ReadOneChar( ){unsigned char i=0;unsigned char dat; //储存读出的一个字节数据for (i=0;i<8;i++){DQ =1; // 先将数据线拉高_nop_(); //等待一个机器周期DQ = 0; //单片机从DS18B20读书据时,将数据线从高拉低即启动读时序dat>>=1;_nop_(); //等待一个机器周期DQ = 1; //将数据线"人为"拉高,为单片机检测DS18B20的输出电平作准备for(time_DS18B20=0;time_DS18B20<3;time_DS18B20++); //延时约6us，使主机在15us内采样if(DQ==1)dat|=0x80; //如果读到的数据是1，则将1存入datelsedat|=0x00;//如果读到的数据是0，则将0存入dat//将单片机检测到的电平信号DQ存入r[i]for(time_DS18B20=0;time_DS18B20<8;time_DS18B20++); //延时3us,两个读时序之间必须有大于1us的恢复期}return(dat); //返回读出的十进制数据}void WriteOneChar(unsigned char dat){unsigned char i=0;for (i=0; i<8; i++){DQ =1; // 先将数据线拉高_nop_(); //等待一个机器周期DQ=0; //将数据线从高拉低时即启动写时序DQ=dat&0x01; //利用与运算取出要写的某位二进制数据,//并将其送到数据线上等待DS18B20采样for(time_DS18B20=0;time_DS18B20<10;time_DS18B20++);//延时约30us，DS18B20在拉低后的约15~60us期间从数据线上采样DQ=1; //释放数据线for(time_DS18B20=0;time_DS18B20<1;time_DS18B20++);//延时3us,两个写时序间至少需要1us的恢复期dat>>=1; //将dat中的各二进制位数据右移1位}for(time_DS18B20=0;time_DS18B20<4;time_DS18B20++); //稍作延时,给硬件一点反应时间}void ReadyReadTemp(void){Init_DS18B20(); //将DS18B20初始化WriteOneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换for(time_DS18B20=0;time_DS18B20<100;time_DS18B20++); //温度转换需要一点时间Init_DS18B20(); //将DS18B20初始化WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器,前两个分别是温度的低位和高位}//初始化串行口void csh(){SM0=0;SM1=1;REN=1;TI=0;RI=0;//以上是初始化scon寄存器，想当于SCON=0x50;PCON=0;//初始化电源，为波特率不增加TH1=0xFd;TL1=0XFd;//设置波特率为9600TMOD|=0X20;//设置定时器，定时器1工作于8位自动重载模式, 用于产生波特率EA=1;//开总中断ES=1;//ES-串行中断允许控制位ES = 1 允许串行中断。