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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。
关键词：烟雾报警器；单片机；传感器Design of Smoke Alarm Based onMicrocontrollerAbstractWith the development of social and economic，the prevention of fire are more and more important.However, in the present, most of research and development of fire alarm systems only focus on large sites. Therefore, it is necessary to design a simple, economical and practical family Smoke Alarm to meet the market demand. Taking both the basic requirement and the function of family Smoke Alarms should have into account, thesis designs a suitable smoke alarm for household using.Which the sensor and the microcontroller of the design is the most important part of alarm devices, with other devices can achieve alarming with sound and light, automatically reducing smoke and fighting fire ,etc. IN design, microcontroller used AT89C51 and select QM-N5 Gas Sensor to detect smoke. Smoke alarm mainly by the signal acquired circuit, A/D converted circuit, MCU controlled circuit,displayed circuit and alarming with sound and light circuit,reasonable design, simple structure, easy to use, inexpensive. As a result, the microcontroller in the control of the smoke alarm system is fully applied. Therefore, this design about smoke alarm has 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目录摘要Abstract1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 设计烟雾报警器的目的及意义 (1)1.3火灾报警器的现状及特点 (2)1.4火灾报警器的发展趋势 (3)2 系统的总体方案设计 (4)2.1烟雾报警器的工作结构和原理 (4)2.2烟雾传感器的选型 (5)2.2.1烟雾传感器的介绍 (5)2.2.2 QM-N5半导体气体烟雾传感器 (8)2.3单片机的选型 (9)2.4烟雾报警器的主要功能设计 (12)3 系统的硬件电路 (13)3.1 系统电源电路 (13)3.2 AT89C51的时钟电路和复位电路 (13)3.3信号采集及前置放大电路 (14)3.4 A/D转换电路 (16)3.5声音报警及消音键电路 (17)3.6字符显示电路 (18)3.7状态指示灯电路 (19)3.8安全保护电路 (20)3.9报警器故障自诊断电路 (21)3.10烟雾报警器硬件总电路 (21)4 系统的软件的设计 (23)4.1系统主程序设计及流程图 (23)4.2主程序初始化流程图 (24)4.3报警子程序设计及流程图 (24)4.4按键输入设计子程序流程图 (26)5 结论 (27)参考文献致谢基于单片机的烟雾报警器设计1 绪论1.1 概述单片机及烟雾传感器是烟雾报警器系统的两大核心。
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C51单片机的烟雾报警器设计【摘要】随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高。
烟雾报警器也随之被广泛应用于各种场合。
本设计是利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一烟雾报警系统。
论文中主要针对烟雾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、烟雾传感器Abstract: With the modern home with fire, electricity consumption increases, the frequency of home fires is getting higher and higher. Smoke detectors have also been widely used in various occasions. This design is combined with the use of single-chip sensor technology development and design of the smoke alarm system. The main thesis of the smoke alarm system for the various components are introduced, its control circuit and peripheral equipment circuit interface between technology and software have been the focus of introduction.Keywords: 80C51, smoke sensor alarm.目录1 绪论 (3)1.1烟雾报警器的发展及现状 (3)1.1.1 火灾探测技术 (3)1.1.2 火灾探测器的发展趋势 (3)1.2论文研究的目的及意义 (3)1.3论文内容 (4)2基于C51单片机的烟雾报警的设计方案 (5)2.1任务分析 (5)2.2设计方案 (5)2.2.1方案设计思想 (5)2.2.2 总体框图 (5)3.1主控电路设计 (7)3.1.1 80C51系列 (7)3.1.2 80C51的基本结构 (7)3.1.3 80C51单片机的的封装和引脚 (8)3.1.4 80C51单片机的时钟 (9)3.1.580C51单片机的复位 (10)3.2外围接口电路设计 (11)3.2.1 NIS-09烟雾传感器简介 (11)3.2.2 AD574A简介 (13)3.2.3 AD574A与80C51单片机接口电路 (15)3.2.4声光报警电路 (16)3.3总电路设计 (17)4 软件实现 (19)4.1编程KEIL环境介绍 (19)4.2程序流程 (19)4.3程序 (20)5 调试 (22)5.1调试的步骤 (22)5.2调试过程中遇到的问题及解决方法 (23)结束语.................................................................................................................... 错误！未定义书签。
基于单片机的烟雾报警器毕业设计实习报告下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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基于单片机的烟雾报警器的设计与实现本设计是利用MQ-2型的半导体可燃性气体敏感元件烟雾传感器来实现对烟雾的浓度的检测，并且它灵敏度够高、反应速度快、抗干扰性的能力比较强等优点。
并且价格也经济实惠，使用寿命也比较长。
单片机则是选用的STC12C5410AD单片机，它里面包括A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器等资源，具有高速处理、低功消耗、抗干扰性性强等优点。
以STC12C5410AD 单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器、温度传感器以及火焰传感器可实现声音闪光灯报警的方式、故障的自我诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警以及与上位机串口通信的功能。
是一种结构比较简单、性能相对稳定、使用方便、价格实惠、智能化的报警装置。
资助具有一定的实用价值。
根据其理论做出的成品进行相关的反复检测后，得出：烟雾浓度设定值为3，温度高低设定值为30℃时，报警器的各项工作情况都比较稳定和准确，火焰传感器也相对比较稳定，能够精确的进行报警。
当温度超过60℃时，会有1℃左右的误差，能够适用于广大家居，工作场所。
标签：烟雾；报警器；单片机1 选题背景及研究意义目前为止，为了满足不同地方的不同需求，所以不同的场所都会安装不同功能的烟雾报警系统。
烟雾报警系统的主要功能就是能够实时的检测当前的环境并能够及时的报警提示该区域内的用户及周围的居民来做出相对应的防范措施。
它就好比是一个称职的警卫，能够给正在忙碌或者休息中的用户提供很强的安全感。
相对的，如果能在火灾发生前能够准确，及时的发现并且能够快速的报警的话，对于提前预防所可能遇到的各种损失都能够做出及时的各种措施。
2 国内外研究现状传感器的发展起步相对较晚，但也有三个阶段：结构传感器阶段、物性传感器阶段、智能型传感器阶段。
在国内，传感器技术的起步很早，但是却不被人们看好。
不管其运行速度和检测效果都差强人意。
直到1986年我国才正式将传感器技术列入重点发展项目之一。
虽然相对于其它国家而言比较落后，但是经过这么多年以来的发展和研究，我国的传感器技术已初具规模了。
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。
基于单片机的烟雾报警器设计与实现可行性研究报告基于单片机的烟雾报警器设计与实现可行性研究报告摘要随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切`传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一`因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性足非常重要的`本论文以MQ-2半导体传感器和单片机技术为核心设计的气体报警器可实现声光报警功能，足一种结构简单、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`其中选用MQ-2传感器实现对气体的检测，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`经AT89C51单片机处理，并对处理后的数据进行分析，足否大于或等于某个预设值(也就足报警限)，如果大于则会自动启动报警电路发出报警声音，反之则为正常状态，而且在此设计中我们通过ADS1286和AT89C51单片机进行连接，将烟雾信号转换成单片机可识别的数字信号，经过单片机处理并对其进行分析，最终将烟雾的浓度显示在LED的显示管中` 目录1绪论 (1)1.1 论文研究来源、目的和意义 (1)1.1.1 论文研究来源 (1)1.1.2 论文研究目的和意义 (1)1.2 烟雾报警器的国内外现状及发展趋势 (2)1.2.1 烟雾报警器的国内外现状 (2)1.2.2烟雾报警器的发展趋势 (4)1.3 本论文主要任务 (5)2 烟雾检测报警器的方案设计 (5)2.1 烟雾报警器设计思路 (5)2.2烟雾传感器的选型 (6)2.2.1 烟雾传感器介绍 (7)2.2.2烟雾传感器的选定 (12)2.2.3 MQ-2型烟雾传感器的工作原理 (13)2.2.4 MQ-2型传感器的特性及主要技术指标 (15) 2.3烟雾检测报警器整体设计方案 (17)2.3.1烟雾检测报警器工作原理 (17)2.3.2 烟雾报警器的工作结构和原理 (18)2.3.3 烟雾检测报警器的功能 (20)2.4本章小结 (21)3 烟雾检测报警器的硬件设计 (21)3.1单片机的选型 (22)3.1.1单片机的选择 (22)3.1.2 AT89C51单片机的介绍 (23)3.1.3 AT89C51单片机的时钟电路 (28)3.1.4 AT89C51单片机的复位电路 (29)3.2 烟雾检测报警器硬件电路设计 (30)3.2.1 信号采集及前置放大电路 (30)3.2.2 ADS1286与单片机的连接电路 (31)3.2.3 声音报警电路 (32)3.2.4 数码管显示电路 (33)3.2.5 状态指示灯及控制键电路 (34)3.2.6 MQ-2的连接方式 (35)3.3 本章小结 (36)4 烟雾检测报警器的软件设计 (36)4.1 AT89C51系列单片机调试及开发工具 (36) 4.2 烟雾检测报警器软件流程及设计 (38)结论 (39)参考文献 (43)附录 (45)致谢............................................................................................. 错误！未定义书签。
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，设立部分选用按键电路。
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单片机简介本系统重要是由AT89C52单片机作为其核心，选用11.0592MHZ的晶振，使得单片机的运营速度可以较为合理。
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规定而决定（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重要涉及五个重要的模块编程：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营时，传感器感受周边的烟雾浓度，将这种微小的电压信号通过放大电路放大，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单片机中进行解决。
2. 报警电路的子程序流程当单片机接受到ADC0809中的感应信号，发现不为零时，系统就会启动报警模式，此时，LED灯闪亮，并且时间连续30min，知道工作人员手动关闭或者周边环境的烟雾浓度减少到一定数值。
蜂鸣器鸣叫时，LED显示为“1”，于此同时会发出信号，当烟雾浓度连续30s还不下降时，说明不是误报警，此时通过单片机控制，进行紧急灭火解决，否则的话，报警系统只会LED灯亮，自动排烟系统启动，却不会启动灭火模式。
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系统毕业论文(设计)基于单片机的烟雾报警系统设计一、选题目的和意义火灾是指在时间或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。
火，给人类带来文明进步、光明和温暖。
但是，失去控制的火，就会给人类造成巨大的灾难。
本系统是一个由单片机控制的火灾烟雾浓度、温度检测系统，它将传感器输出地电压信号进行A/D转换、滤波、线性化，由单片机将电压值转换为气体浓度和温度送LED显示，并判断是否超过报警上限，若超过，则发出声光报警。
同时用户可以自己设定报警上限和定时时间，使用户可以根据实际情况方便的掌握安全状况。
本系统的设计能够及时监测到系统故障和环境中有无火灾，火灾一旦发生将实现声光报警，并采取有效措施控制火情的发展，将火灾消灭在萌芽状态，以确保人身财产安全，最大限度地减少损失。
二、本选题在国内外的研究现状和发展趋势自本世纪80年代开始，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，在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。
目前国内厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所大型火灾报警系统的研发，他们采用集中区域报警控制方式，其系统复杂、成本较高。
而在居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位，需要设置一种单一或区域联网、廉价实用的火灾自动探测报警装置，因此，研制一种结构简单、价格低廉的语音数字联网火灾报警器是非常必要的。
三、课题设计方案1．目标：通过设计一个以STC12C5410AD单片机为核心外加MQ-2型半导体电阻式烟雾敏感器件的火灾报警器可以实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。
是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的火灾报警器，具有一定的实用价值。
2．内容：对烟雾报警系统进行整体功能分析，实现硬件和软件设计，对所选芯片做简单介绍，分模块实现各部分功能。
基于单片机的烟雾报警器设计与实现可行性研究报告摘要随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。
传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
因此，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。
本论文以MQ-2半导体传感器和单片机技术为核心设计的气体报警器可实现声光报警功能，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。
其中选用MQ-2传感器实现对气体的检测，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。
经AT89C51单片机处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于或等于某个预设值(也就是报警限)，如果大于则会自动启动报警电路发出报警声音，反之则为正常状态，而且在此设计中我们通过ADS1286和AT89C51单片机进行连接，将烟雾信号转换成单片机可识别的数字信号，经过单片机处理并对其进行分析，最终将烟雾的浓度显示在LED 的显示管中。
目录1绪论 (1)1.1 论文研究来源、目的和意义 (1)1.1.1 论文研究来源 (1)1.1.2 论文研究目的和意义 (1)1.2 烟雾报警器的国内外现状及发展趋势 (2)1.2.1 烟雾报警器的国内外现状 (2)1.2.2烟雾报警器的发展趋势 (4)1.3 本论文主要任务 (5)2 烟雾检测报警器的方案设计 (5)2.1 烟雾报警器设计思路 (5)2.2烟雾传感器的选型 (6)2.2.1 烟雾传感器介绍 (7)2.2.2烟雾传感器的选定 (12)2.2.3 MQ-2型烟雾传感器的工作原理 (13)2.2.4 MQ-2型传感器的特性及主要技术指标 (15)2.3烟雾检测报警器整体设计方案 (17)2.3.1烟雾检测报警器工作原理 (17)2.3.2 烟雾报警器的工作结构和原理 (18)2.3.3 烟雾检测报警器的功能 (20)2.4本章小结 (21)3 烟雾检测报警器的硬件设计 (21)3.1单片机的选型 (22)3.1.1单片机的选择 (22)3.1.2 AT89C51单片机的介绍 (23)3.1.3 AT89C51单片机的时钟电路 (28)3.1.4 AT89C51单片机的复位电路 (29)3.2 烟雾检测报警器硬件电路设计 (30)3.2.1 信号采集及前置放大电路 (30)3.2.2 ADS1286与单片机的连接电路 (31)3.2.3 声音报警电路 (32)3.2.4 数码管显示电路 (33)3.2.5 状态指示灯及控制键电路 (34)3.2.6 MQ-2的连接方式 (35)3.3 本章小结 (36)4 烟雾检测报警器的软件设计 (36)4.1 AT89C51系列单片机调试及开发工具 (36)4.2 烟雾检测报警器软件流程及设计 (38)结论 (39)参考文献 (43)附录 (45)致谢............................................................................................. 错误！未定义书签。
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1 绪论1.1 论文研究来源、目的和意义1.1.1 论文研究来源随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高。
家庭火灾一旦发生，很容易出现扑救不及时、灭火器材缺乏及在场人惊慌失措、逃生迟缓等不利因素，最终导致重大生命财产损失。
家庭火灾的主要原因是麻痹大意，没有及时采取预防措施。
烟雾报警器是一种用于检测烟雾的感应传感器，一旦发生火灾危险，其内部的电子扬声器便会及时警醒人们。
在我国的一些大中城市，几乎每天都发生家庭火灾，所以防火是每个家庭必须时刻注意的问题。
假如能根据每家的实际情况预先采取简单的防火措施，一些悲剧是完全可以避免的。
消防部门的统计显示，在所有的火灾比例中，家庭火灾已经占到了全国火灾的30%左右。
家庭起火的原因林林种种，可能在我们注意得到的地方，也可能就隐藏在我们根本就注意不到的地方。
若在民用住宅中广泛使用烟雾报警器，便可有效减少火灾所造成的严重损失。
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。
1.1.2 论文研究目的和意义众多数据表明，采用家用烟雾报警器的好处有：1.可以再着火是迅速发现火灾;2.减少人员伤亡率;3.减少火灾损失，火灾损失往往仅限于首先着火的物质。
各项火灾统计还表明，着火与发现火灾之间的间隔时间越短，火灾死亡率就越低。
事实上，受烟雾报警器保护的家庭火灾死亡率低于那些没有这种保护的家庭火灾死亡率。
综上情况可知，在民用住宅中使用烟雾报警器是必不可少的。
现针对我国民用住宅缺乏使用烟感器意识的现象提出以下建议：一、国家立法部门可制定相应法规，强制民用住宅区域安装烟感器;另外，政府参与调节烟感器的售价幅度，适当给予补贴政策，让普通家庭都能承受并愿意去购买。
二、针对居民对住宅防火如此无知，政府相关部门深入开展社会宣传工作，向居民广泛宣传住宅防火的重要性、必要性及具体措施。
大力发动民宗安装住宅烟感器，直到国内城乡居民住户全部普及使用为止。
三、消防协会可协同法律和保险部门，由家庭财产保险部门出资，对每幢居民住宅强制性安装烟火报警器，以此减少住宅火灾危险。
四、对新建的居民住宅，相关部门应强调必须安装烟感器。
还应组织检查城市旅馆、酒店、商场等公共场所是否合理安装烟感器。
以确保火灾发生后能将危害降到最低。
1.2 烟雾报警器的国内外现状及发展趋势1.2.1 烟雾报警器的国内外现状国外从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%。
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。
我国在70年代初期开始研制烟雾报警器，生产型号多样、品种较齐全，应用范围也由单一的炼油系统扩展到几乎所有危险作业环境的各种类型报警器，产品数量也在不断增加。
但主要是在引进国外先进的传感器技术和先进的生产工艺基础上，进行研究与开发形成自己的特色。
近年来，在烟雾选择性和产品稳定性上也有很大进步。
燃气报警器可分为民用火灾烟雾报警器、工业用烟雾报警器、有毒有害烟雾报警器三大系列产品。
(1) 民用火灾烟雾报警器民用火灾烟雾报警器为居民家庭用的火灾报警器,一般安装在厨房，遇到火灾产生的烟雾时时，报警器可发出声光报警，或同时伴有数字显示，同时联动外部设备。
有的报警器可自动开启排风扇，把烟雾排出室外(2) 工业用烟雾报警器及有毒有害烟雾报警器工业用烟雾报警器及有毒有害烟雾报警器只是检测探头有差异，而在原理和应用中都很相近。
工业用燃气报警器及有毒烟雾报警器根据检测环境的不同，也可分为检漏仪、控制器和探测器。
检漏仪的体积较小，可随身携带或手持，主要应用于燃气管理的查漏与巡检。
若有燃气泄漏，检漏仪便会发出声光报警，同时数字显示烟雾浓度，以便及时采取安全措施，防止爆炸等恶性事故的发生。
控制器与探测器结合使用，可在防爆现场长期监测烟雾的浓度。
探测器安装在防爆现场，控制器壁挂在值班室等有人值守的地方，二者采用屏蔽电缆线连接。
当在现场的探测器探测到燃气泄漏之后，通过屏蔽电缆线将信号传到控制器，控制器发出声光报警，同时启动排风装置或关闭电磁阀切断气源，以确保安全。
此种仪器广泛应用于液化气站、汽车加油站、锅炉房等工业场所。
1.2.2烟雾报警器的发展趋势面对人类社会经济与技术急速发展的时代，伴随这电子、计算机、通讯和现代控制技术的迅速发展，现代火灾自动报警应用技术发展趋势正在向着全总线制、软件编程、网络化、智能化、多样化、小型化、社区化、蓝牙技术无线化、高灵敏化、综合化等方面发展。
针对当前火灾自动报警系统存在的通讯协议不一致，系统误报、漏报频繁，智能化程度低，网络化程度低、特殊恶劣环境的火灾探测报警抗干扰等问题较为突出的现象，提出在符合国家消防规范的基础下采用统一、标准、开放的通讯协议。
通过对新技术、新工艺、新材料和新设备的应用研究，对系统方案、设备选型的优化组合，改进火灾自动报警系统的工作性能、减少维护费用和维护要求，向着高可靠性、高灵敏性、低误报率、系统网络化、技术智能化方向发展，为更好的预防和遏制建筑火灾提供强有力的保障，从而更好的保护国家和人民的生命、财产安全。
1.3 本论文主要任务本篇论文是烟雾报警器的研制，主要基本部分和扩展部分：(1) 基本部分(a)对系统进行整体规划和结构设计。
(b)以AT89C51 单片机为中央处理器，对硬件电路进行设计和改进，使其功能更加完善。
系统硬件电路主要分为前置放大电路、键盘电路、声音报警电路、状态指示灯电路、液晶显示电路六个部分。
(c)系统的软件编制。
按照软件实现的功能，主要分为主程序、初始化子程序、键盘处理子程序、线性化处理子程序、浓度显示子程序、报警子程序、报警限值设置子程序、串口通信子程序。
在程序的编写过程中，加入了详细的文字注释，便于后期的改进与维护。
(d)硬件电路和软件的综合调试。
(2)扩展部分(a)再加入一路传感器信号采集电路，利用双通道数据实现采集的优化，主要是利用辅助的一路进行修正主传感器，以提高精度和可靠性。
2 烟雾检测报警器的方案设计2.1 烟雾报警器设计思路烟雾检测报警器是能够检测环境中的烟雾浓度，并具有报警功能的仪器，仪器的最基本组成部分应包括：烟雾信号采集电路、模数转换电路、单片机控制电路[2]。
烟雾信号采集电路一般由烟雾传感器和模拟放大电路组成，将烟雾信号转化为模拟的电信号。
模数转换电路将从烟雾检测电路送出的模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。
单片机对该数字信号进行滤波处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于或等于某个预设值(也就是报警限)，如果大于则启动报警电路发出报警声音，反之则为正常状态。
