火灾报警器电路的设计

火灾报警器电路实验报告引言在现代社会中，火灾是一种十分严重的安全威胁。

为了及时探测并快速响应火灾事件，火灾报警器被广泛应用于各类建筑物中。

本实验旨在设计并实现一个简单而可靠的火灾报警器电路。

设计目标我们希望设计的火灾报警器具有以下特点：1. 敏感性高：能够迅速反应到烟雾或温度变化。

2. 稳定可靠：保持长时间运行而不产生误报或漏报。

3. 易于维护：方便更换传感器和电池等组件。

电路原理基于以上设计目标，我们选择了一种常见的电子元件——光敏电阻作为主要传感器元件，结合声响装置和供电系统来构建整个火灾报警器电路。

光敏电阻LDR传感器光敏电阻（Light Dependent Resistor, LDR）是一种根据入射光线强度改变其表面阻值大小的材料。

当检测到周围环境产生烟雾或温度升高引起明显的光强变化时，LDR的阻值将发生相应的变化。

电路设计本实验使用基于光敏电阻和声响装置的火灾报警器电路可分为三个部分：传感器部分、控制部分和报警部分。

传感器部分主要由光敏电阻和一个固定电阻构成。

当检测到环境内烟雾或温度升高时，光敏电阻会改变其阻值大小，引起整个电路的状态变化。

这一变化将被控制部分接收并进行处理。

控制部分是整个火灾报警器电路中的核心。

它由一个比较器、闪烁LED和蜂鸣器组成。

通过将比较器与传感器部分连接，当监测到烟雾或温度超过设定阈值时，比较器将输出一个高逻辑信号。

这个信号经过适当增益及滤波放大后驱动闪烁LED发光，并触发蜂鸣器产生声音报警。

供电系统是保证火灾报警器正常工作不间断运行的关键。

我们采用了一块可靠性高且容量适中的锂电池来提供持续稳定的电流供应。

实验结果与分析经过实际测试，我们的火灾报警器电路在面对模拟烟雾和温度升高情况时能够表现出良好的反应性能。

当烟雾或温度超过设定阈值时，火灾报警器几乎立即发出响亮的警报声和闪烁的红色光。

这种快速、可靠的响应将大大缩短人们撤离时间，并提前通知相关人员采取必要的措施来防止火势蔓延。

家庭火灾报警装置的设计摘要当今社会，科技日新月异，生活水平逐步提高，电子产品成为我们生活不可缺少的一部分。

但是，任何东西都是一把双刃剑；在给我们带来无穷快乐时候，同样蕴含着痛苦；再给我们带来安全的同时，同样掩藏着危险。

电子产品的丰富种类，同样引起了各种火灾的产生，我们要本着“防患于未然”的心态，将之扼杀在萌芽当中。

不断地创新、完善家庭火灾报警装置系统，使得它成为我们日常生活中安全可靠的安全管家。

本文采用了目前较为先进的气体传感器（复合（烟、光、热）传感器）、温度传感器、MCS-51单片机以及LED灯构成的完整综合系统，不仅能够很好的实现声音与的灯光的综合报警提示，同样还可以很好的给用户展现出起实时数据，让人们了解当前的事故程度，并添设有限时、延时报警等特点。

能做到给予用户最大速度的报警提示与安全保障。

同时，还详细介绍组成各部分的功能以及硬件设备电路设计。

关键词：火灾报警 MCS-51单片机传感器安全电路AbstractIn today's society, rapid progress in science and technology, living standard gradually improve, electronic products become an indispensable part of our life. However, everything is a double-edged sword; When bring us infinite happiness, also contains the pain; Give us security at the same time, also masks a danger. Rich kinds of electronic products, also caused the production of various kinds of fire, we should in line with the attitude of "nip in the bud", will be killed in the bud. Constant innovation, perfect the family fire alarm system, makes it a safe and reliable safety in our daily life.This article adopted at present more advanced gas sensor () smoke sensor, temperature sensor, MCS - 51 single chip microcomputer and leds constitute a complete integrated system, not only can achieve a good sound and the lights of the integrated alarm prompt, also can be a good real-time data display to users, let people understand the current degree of accident, and adding co., LTD., delayed alarm, etc. Can give maximum speed alarm, the user and security. At the same time, also detailed introduction of the function and hardware circuit design of each part.KEY WORDS ：Fire alarm MCS-51microcomputer The sensor security circuit目录第一章绪言 (1)第一节传感器的发展 (1)第二节单片机的发展 (1)第三节制作意义及背景 (1)第二章系统总体方案的设计 (3)第一节系统总体框图 (3)第二节系统配件的选择 (4)第三章系统的硬件电路设计 (7)第一节电源电路 (7)第二节单片机时钟和复位电路 (8)第三节A/D转换电路 (8)第四节其他系统硬件电路 (9)第四章系统的软件设计 (13)第一节主程序设计与流程图 (13)第二节主程序初始化设计 (14)第三节其他程序设计 (14)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (1)第一章绪言第一节传感器的发展现代科技水平的不断发展，为传感与测试技术的提高创造了物质条件；反之，拥有高水平的传感与测试技术又会催促新科技成果的不断出现。

火灾报警器电路的设计
火灾报警器电路的设计主要包括以下几个部分：
1. 烟雾传感器：烟雾传感器是火灾报警器电路的核心部件，其主要作用是检测周围环境中是否有烟雾。

烟雾传感器可以采用光电式或离子式，光电式烟雾传感器检测到烟雾后，会发出信号通知控制芯片。

离子式烟雾传感器则通过测量空气中离子浓度来检测烟雾，同样可以发出信号通知控制芯片。

2. 控制芯片：控制芯片是火灾报警器电路的“大脑”，它负责接收烟雾传感器发出的信号，并根据程序逻辑进行处理。

当控制芯片检测到烟雾信号时，会触发报警器发出警示声音。

同时，控制芯片还可以通过串口和其他设备进行通信，实现更复杂的功能。

3. 声音发生器：声音发生器是火灾报警器电路的输出部件，它主要用于发出警示声音。

一般采用蜂鸣器或扬声器，蜂鸣器音质清脆，功耗低，而扬声器音量大、效果好。

4. 电源：电源是火灾报警器电路的驱动部分，一般采用电池供电，也可以采用交流电源。

在选择电源时需要考虑功耗和系统压力，确保系统的正确运行。

5. 外部接口：根据实际需求，火灾报警器电路可以设置外部接口，比如串口、GPIO等，以便与其他设备或系统进行数据交互。

需要注意的是，火灾报警器电路的设计需要满足安全稳定、低功耗、高精度等要求，同时还需要考虑成本和可靠性。

设计师需要根据实际需求和技术可能性进行适当的权衡和判断，保证火灾报警器电路的性能和可靠性。

火灾报警器电子电路设计方案引言：火灾是一种严重的自然灾害，造成了巨大的人员伤亡和财产损失。

为了提前预警并及时采取措施来避免火势蔓延，火灾报警器的作用至关重要。

本文将介绍火灾报警器电子电路的设计方案，以实现准确、可靠地监测火险并发出及时报警。

I. 传感器选择与工作原理A. 火焰传感器1. 红外线传感器原理2. 光敏电阻传感器原理B. 温度传感器1. 热敏电阻传感器原理2. 热释电红外传感器原理II. 报警触发条件与处理电路设计A. 火焰检测触发条件设定1. 检测到红外线辐射或光强突变2. 设计合适的阈值判断逻辑B. 温度检测触发条件设定1. 温度升高速率超过正常范围2. 连续高温持续时间超过设定阈值C. 报警处理电路1. 报警信号放大与滤波设计2. 报警触发后的自动关断保护III. 供电电路设计A. 主电源与备用电池设计1. 使用AC/DC变压器将交流电转为直流电2. 备用锂离子电池供电以应对主电源中断情况B. 低功耗设计1. 微控制器优化睡眠模式的选择2. 合理调节传感器检测频率以降低功耗IV. 声光报警装置设计A. 声音输出部分设计1. 按照声音强度和频率需求选择合适的音响元件与驱动器件2. 设计合适的信号放大与输出控制电路B. 光线报警指示灯设计1. LED指示灯原理及使用注意事项2. 控制LED灯常亮或闪烁以表示不同状态结论：火灾报警器是一种重要的安全设备，它能够在火势尚未扩大之前及时发出警报，从而提醒人们采取紧急措施避免人员伤亡和财产损失。

本文讨论了火灾报警器电子电路的设计方案，包括传感器选择与工作原理、报警触发条件与处理电路设计、供电电路设计以及声光报警装置设计。

这些关键方面的合理设计能够确保火灾报警器的准确性和可靠性。

然而，在实际应用中，还需要根据具体情况进行调试和优化，以满足不同环境下的需求。

希望本文可以对火灾报警器电子电路的设计提供一定的参考价值，并为日后进一步改进提供思路。

目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (III)1 总体方案设计 (1)2系统原理及原理图 (2)3 系统的硬件电路 (3)3.1 控制模块设计 (3)3.1.1 单片机选型 (3)3.1.2单片机最小系统 (4)3.2 检测电路设计 (6)3.2.1 烟雾检测电路 (6)3.2.2 温度检测电路设计 (11)3.3 显示与报警电路 .......................................................................... 错误!未定义书签。

3.3.1显示电路 (15)3.3.2 报警电路 (16)3.4 按键控制及电源电路设计 (16)4 系统主程序设计及流程图 (18)4.1 主程序设计 (18)4.2 滤波子程序设计 (19)4.3 线性化处理子程序设计 (19)4.4 报警子程序设计 (20)4.5 控制按键设计子程序 (21)5 硬件调试 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录1：总体原理图设计 (26)附录2：元器件清单 (27)附录3：PCB图 (28)附录4：实物图 (29)附录5：部分程序源代码 (30)智能火灾报警系统的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，研发一种小型智能报警器是十分必要的，报警器是用烟雾传感器组成的。

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。

火灾自动报警系统的设计方案1.1 选题背景与研究现状随着科技的发展，越来越多的火灾隐患潜伏在工业生产和人们的日常生活中。

火灾一旦发生便是一场巨大的灾难，很有可能造成巨大的经济损失，甚至危及个人的生命安全。

在早期时候，防止和发现火灾，保护人身和财产安全，减少经济损失，是必须要做的一个重要事情。

所以为了减少这类事故的发生，就必须对烟雾进行现场实时检测，采用先进可靠的安全检测仪表，用来严密监测环境中烟雾的浓度，采取有效措施，及早发现事故隐患，避免事故发生，才能确保工业安全和家庭生活安全。

因此，研究烟雾的检测方法与研制烟雾报警器就成为传感器技术发展领域的一个重要课题。

国外从20世纪30年代开始研究及开发烟雾传感器，且发展迅速，一方面是因为人们安全意识增强，对环境安全性和生活舒适性要求提高；另一方面是因为传感器市场增长受到政府安全法规的推动。

据有关统计，美国1996年~2002年烟雾传感器年均增长率为27%~30%[1]。

随着传感器生产工艺水平逐步提高，传感器日益小型化、集成度不断增大，使得烟雾检测仪器的体积也逐渐变小，提高了烟雾检测仪器的便携性，更加利于生产、运输及市场推广。

1963年5月，日本开发完成第一台接触燃烧式家用燃气泄漏报警器，次年12月其改良产品问世，改良的报警器可以检测燃气、一氧化碳等气体，可以安装在浴室或者采用集中监视[2]。

我国在70年代初期就已经开始了对烟雾报警器研究，一方面是由于社会的需要，另外一方面也为了减少国家的经济损失，在生产的过程中，生产型号多样化、品种也比较齐全，应用围从开始单一的炼油系统到后面扩展到几乎所有危险作业环境的各种类型报警器，囊括的种类极其之多，产品数量也在不断增加。

不过从发展的角度来看，我们大都是在引进国外先进的传感器技术，并且在国外先进的生产工艺基础之上，对其进行研究从而大力开发属于自己的特色火灾报警器。

随着国家的大力发展，近年来，我国在烟雾选择性和产品稳定性上都有很大进步[3]。

火灾报警器电路实验总结报告概述：本次实验旨在设计一个简单的火灾报警器电路，通过感应火焰并产生相应报警信号来提醒人们防范火灾。

本文将对实验结果进行总结和讨论。

一级段落标题1：实验原理在设计火灾报警器电路前，需要先了解其工作原理。

火灾报警器电路主要由感应模块、放大模块和报警模块组成。

感应模块负责检测环境中是否存在火焰，当有火焰时会输出一个信号。

放大模块将感应模块输出的低电平信号转换为高电平信号，以便后续处理。

最后，报警模块接收到高电平信号后发出相应的警示声音或光线。

一级段落标题2：实验步骤首先我们需要准备所需材料：用于感应的红外线传感器、运算放大器、蜂鸣器等，并按照电路图逐个连接起来。

二级段落标题1：感应模块将红外线传感器与正极和地连接，并通过一个限流电阻与负极相连。

当无火焰时，红外线传感器输出低电平信号，代表无火焰存在。

而当有火焰时，红外线被反射回传感器，使其输出高电平信号。

二级段落标题2：放大模块我们选择运算放大器作为放大模块的核心组件。

将感应模块输出的低电平信号接入到运算放大器的非反相输入端，并通过一个负反馈电阻将放大后的信号返回给输入端。

这样可以实现较高的增益和稳定性。

二级段落标题3：报警模块在本次实验中，我们选用蜂鸣器作为报警模块，在收到高电平信号时发出尖锐声音以提醒人们注意火灾。

将运算放大器输出的高电平信号连接至蜂鸣器驱动回路即可完成报警部分。

一级段落标题3：实验结果与讨论二级段落标题1：验证感应效果经过实验，我们测试了火焰对于感应模块的影响。

通过点燃一支蜡烛并将其靠近红外线传感器，我们成功地触发了报警系统，并从蜂鸣器中听到了警示声音。

二级段落标题2：测试该系统对不同区域火焰的感应效果我们进一步测试了系统对不同区域火焰的感应情况。

实验将蜡烛移动到离感应模块稍远的地方，结果显示系统依然能够进行有效的感应并触发报警。

二级段落标题3：灵敏度调整针对实验中的灵敏度问题，我们可以通过调整运算放大器反馈电阻来改变整体系统的灵敏程度。

基于STM32F103ZET6的火灾自动报警系统设计一、本文概述随着社会的快速发展和人们生活水平的提高，火灾安全问题日益受到人们的关注。

传统的火灾报警系统存在着反应速度慢、误报率高、智能化程度低等问题，已无法满足现代社会的需求。

设计一种基于STM32F103ZET6的火灾自动报警系统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STM32F103ZET6的火灾自动报警系统。

STM32F103ZET6是一款基于ARM Cortex-M3内核的高性能微控制器，具有强大的数据处理能力和丰富的外设接口，非常适合用于火灾报警系统的核心控制器。

通过该系统的设计与实现，旨在提高火灾报警的准确性和时效性，降低火灾发生的可能性，保障人们的生命财产安全。

本文首先介绍了火灾自动报警系统的背景和意义，然后详细阐述了STM32F103ZET6微控制器的特点和应用优势。

接着，文章重点描述了系统的硬件设计和软件编程，包括传感器选型、电路设计、程序编写等方面。

通过实际测试和数据分析，验证了系统的可靠性和有效性。

本文的研究内容不仅对火灾自动报警系统的设计与实现具有一定的指导意义，也为其他领域的智能化、自动化控制提供了一定的参考和借鉴。

二、321036芯片介绍STM32F103ZET6是STMicroelectronics公司生产的一款基于ARM Cortex-M3核心的32位微控制器。

该芯片以其高性能、低功耗、易于编程和丰富的外设资源，在嵌入式系统设计中占有重要地位。

特别是在火灾自动报警系统这样的应用中，STM32F103ZET6展现出了卓越的稳定性和可靠性。

STM32F103ZET6拥有高达72MHz的工作频率，使得系统处理能力强大，可以迅速响应火灾报警等紧急事件。

同时，该芯片内嵌了高速存储器，包括高达512KB的Flash和64KB的SRAM，为系统提供了充足的数据存储和运行空间。

STM32F103ZET6还拥有多种低功耗模式，可根据实际应用需求灵活调整功耗，非常适合需要长时间稳定运行的火灾报警系统。

火灾报警器电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解火灾报警器的工作原理，掌握基本电子元件的功能及其在报警器中的应用。

2. 学会阅读并分析简单的电子电路图，了解不同类型传感器在火灾报警器中的作用。

3. 掌握火灾报警器的组装过程，理解各部件协同工作的原理。

技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够独立完成火灾报警器的组装和调试。

2. 培养学生的问题解决能力，能针对报警器故障进行分析和维修。

3. 提高学生的团队协作能力，通过小组合作完成课程设计任务。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子科技的兴趣，激发其探索未知领域的热情。

2. 增强学生的安全意识，使其认识到火灾报警器在生活中的重要性。

3. 培养学生认真负责、严谨细致的科学态度，养成遵守操作规程的好习惯。

本课程针对初中年级学生，结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点，注重理论与实践相结合，使学生能够在掌握基本电子知识的基础上，通过动手实践提高综合能力。

同时，课程强调安全意识，让学生在学习过程中树立正确的价值观。

课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 电子元件基础知识：介绍常用的电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等，讲解它们在电路中的作用和参数。

- 教材章节：第二章 电子元件2. 火灾报警器工作原理：分析火灾报警器的电路结构，讲解传感器、信号处理、报警等模块的工作原理。

- 教材章节：第三章 电子电路基础3. 电路图阅读与分析：教授学生如何阅读电路图，分析火灾报警器电路图中的各个部分及其功能。

- 教材章节：第四章 电路图的阅读与分析4. 火灾报警器组装与调试：指导学生动手组装火灾报警器，学习调试方法，确保报警器的正常工作。

- 教材章节：第五章 实践操作5. 故障分析与维修：介绍常见的报警器故障现象，教授学生分析原因及维修方法。

- 教材章节：第六章 故障分析与维修6. 安全意识与操作规程：强调安全意识，讲解在操作过程中应注意的事项，培养学生遵守操作规程的习惯。

教学单位学生学号编号本科毕业设计题目基于单片机智能火灾报警系统的设计学生姓名专业名称电子电气工程学院2011级通信工程指导教师2015 年 5 月8 日基于单片机智能火灾报警系统的设计摘要：伴随着时代不断的进步，人们越来越多的使用电子类设备，无论是家庭还是工厂使用的电器都越来越多，随之而来的是因为电器的不当使用所引起的火灾也与日俱增，我们的国家每年因为所用电器造成的火灾而损失很多。

火灾不仅带来了物品财产上的损失，也带给了我们失去亲人的悲痛。

所以研制出一款针对于家庭、宿舍等小环境的火灾报警系统是非常重要的。

本次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烟雾和温度报警等功能。

设计中单片机选用STC89C52作为控制器件，传感器选用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。

论文主要针对火灾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，在文章第二部分有该篇论文的总体方案设计，可设置烟雾浓度和高温报警值，当烟雾传感器检测到火灾释放的烟雾时，信号由ADC0832进行处理模数转化再到单片机进行处理，当检测到浓度超标时，蜂鸣器会发出滴滴的报警声。

同时，此系统还可以检测温度，火灾发生往往环境温度会升高，当检测到温度超过设定的报警温度时候，蜂鸣器也将产生报警。

第三四部分有很详细的系统软硬件的分析与讲解，还附有系统的流程图和其主控电路及外围设备电路之间的接口连接方式，最后，对系统在电路调试中出现的问题进行了分析与总结。

关键字：单片机；传感器；烟雾报警器Design of fire alarm system for single chip computer Abstract: Along with the time progress, people more and more use of electronic equipment, whether it is family and factory use appliances are more and more, the attendant is caused by the improper use of electrical fire is also increasing, our country every year because the electricity is caused by the fire and lose a lot. Fire not only brought goods property losses, but also bring us the grief of losing loved ones. So developed a needle for families, dormitories and other small environment of the fire alarm system is very important.The design of the sensor and single-chip microcomputer as the core design of a smoke alarm devices, with other devices can realize the temperature and smoke alarm etc. function. Design of MCU choose STC89C52 as control devices and sensors use mq-2 semiconductor combustible gas sensitive element smoke sensor to achieve smoke detection. Paper for fire alarm system in each part and function of a detailed introduction and explanation, in the article the second part is the overall design of the thesis can be set up smoke concentration and high temperature alarm value, when the smoke sensor to detect fires release smoke, signal by ADC0832 were processing analog-to-digital conversion to single chip to carry on processing, when the detected exceeding, the buzzer will drop the issue alarm sound. At the same time, the system can detect the temperature, fires often environmental temperature will rise. When the detected temperature exceeds the set temperature alarm, buzzer will also generate an alarm. The third part has a very detailed analysis of the software and hardware of the system and explain the, is accompanied by the interface between the flow chart of the system and its main control circuit and peripheral circuit connection mode. Finally, the problems appeared in system debugging of circuit are analyzed and summarized.Key words: sensor ; MCU ; The smoke alarm目录一毕设正文 (1)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 烟雾报警器的国内外现状 (1)1.3 烟雾报警器的发展趋势 (2)2 总体方案设计 (3)2.1 烟雾检测传感器选型 (3)2.2 烟雾传感器关于报警的介绍 (5)2.3 单片机选型 (5)2.3.1 STC89C52单片机简介 (5)2.3.2 单片机的引脚功能描述 (6)2.3.3 温度采集模块 (8)3 系统的硬件电路 (9)3.1 单片机最小系统 (9)3.2 单片机的时钟电路与复位电路设计 (9)3.3 烟雾检测AD采集电路 (10)3.4 显示模块 (11)3.5 声音报警电路 (11)3.6 按键控制电路 (12)3.7 电源模块 (12)3.8 温度传感器(DS18B20)电路 (13)3.8.1 DSl8B20简介 (13)3.8.2 18B20接口电路 (16)4 系统软件的设计及流程图 (17)5 电路调试中遇到的问题及总结 (18)参考文献 (19)谢辞 (20)二附录 (21)1 总体原理图设计 (22)2 部分程序源代码 (23)3 实物图 (34)4 开题报告 (35)5 结题报告 (36)6 答辩报告 (37)一毕设正文1 绪论1.1 课题背景随着科技的不断发展，人们现在对于电器的应用越来越多，无论是家用电器，还是工厂使用的电器都越来越多。