下载文档原格式
摘要科学技术的飞速发展与进步给人们的生活带来了前所未有的便利，如电力技术的迅猛发展与应用，合成材料的诞生，新能源的不断涌现，自动化程度的不断提高等等，使人们的衣食住行条件得到了极大的改善。
然而其负面的作用也随之凸显出来，如液化石油气，各种电子产品，易燃装饰材料等我们身边经常接触到的一些普通生活用品，为火灾的发生埋下了巨大的隐患，人们在享受科技带来的便利之外无时不在受到潜在的火灾的威胁。
所谓水火无情，为了避免火灾以及减少火灾造成的损失，让人们的生活更加安宁，残酷的现实以及触目惊心的教训要求我们必须设计和完善火灾自动报警系统，提高火灾的预警与早期处理水平，将火灾消灭在萌芽状态，最大限度地减少社会财富的损失。
基于此，本文从生活中的实际情况着手，设计了一种适用于多种公共场所的基于单片机的火灾智能报警系统。
该火灾报警系统是以AT89C51单片机作为控制中心，接受、处理火灾探测器输出的烟雾浓度信号、温度信号，并进行声光报警。
它通过不断的向现场发射巡检信号来监视现场的温度、烟雾浓度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定是否有火灾的发生。
当现场烟雾或者温度发生异常，或者发生火灾时，可实现声光报警、烟雾浓度、温度报警限设置、故障自诊断、延时报警等，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾传感器，具有一定的实用价值。
关键词：AT89C51单片机，智能报警，传感器，控制器AbstractThe rapid development and progress of science and technology has brought unprecedented convenience to people's life,as the rapid development of electric technology and application of composite materials, the constantly emerging of the new energy, the constant improvement of the degree of automation, etc. make people's food and clothing live line conditions improved greatly. However, its negative effect also stands out, some ordinary articles for daily use such as liquefied petroleum gas (LPG), all kinds of electronic products, flammable decorative materials around us, buried the huge hidden trouble for the beginning of the fire, people enjoying the convenience from technology constantly under the threat of potential fire. So-called water ruthless, in order to avoid fire and reduce fire losses, make people's life more peaceful, the harsh reality and shocking lesson requires us to design and improve the automatic fire alarm system andimprove the level of fire early warning and handling, which will make a fire in the bud, to minimize the loss of wealth of society.Based on this, this text set about from the actual situation in life, we design a kind of intelligent fire detection and alarm system suitable for a variety of public places of based on single chip microcomputer. The fire alarm system based on AT89C51 as the control center, accepts and treats the signal of smoke concentration and temperature of the smoke fire detector, alarming with sound and light. Through sending inspection signal to the site inspection, it monitors the temperature and smoke concentration, and constantly feedbacks to alarm controller, the controller will receive the signal compared with the normal setting value of the memory and judgment whether there is a fire happening. When the smoke temperature anomalies, or there is a fire, it can realize sound and light alarm, the setting of smoke concentration and temperature alarm limit, fault self-diagnosis, delayed alarm, etc.It's a kind of intelligent smoke sensor,which has certain practical value ,with the simple structure, stable performance, convenient using, low costing, and so on.Keywords: AT89C51 single chip microcomputer, Intelligent alarm, Sensor, Controller目录1 绪论1.1 选题的背景及意义1.2 国内外发展状况和现状1.2.1 火灾报警系统发展历程1.2.2 国内外火灾报警系统的发展现状2 火灾报警系统及其整体方案设计2.1 火灾发生时的特点2.2火灾报警系统功能及其类型2.3 本系统的总体方案设计2.3.1 本设计的研究范围2.3.2 系统的硬件总体结构2.3.3 系统软件总体结构3 系统的硬件选择与设计3.1 主要芯片的选择3.1.1 单片机的选择3.1.2 模数转换芯片的选择3.2 传感器的选择3.2.1火灾探测器的分类3.2.2 温度探测器的选定3.2.3 烟雾传感器的选择3.3 各电路模块的设计3.3.1单片机外围接口电路3.3.2 A/D转换电路3.3.3 烟雾信号调理电路3.3.4 光报警电路3.3.5 声报警电路3.3.6 报警器故障自诊断4 火灾报警系统的软件设计4.1 软件开发环境4.2 火灾报警系统程序设计4.2.1主程序流程图4.2.2 主程序初始化流程图4.2.3数据采集子程序4.2.4 火灾判断与报警程序4.2.5 滤波子程序5功能仿真验证分析5.1关于仿真与编程软件5.2 Protues仿真原理图6 总结与展望6.1 总结6.2 展望致谢参考文献附录1 绪论1.1 选题的背景及意义在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁到公众安全和社会发展的主要灾害之一。
基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计火灾是一种常见的灾害，造成了许多人的伤害和财产的损失。
为了及时发现火灾并采取相应的措施，火灾智能报警控制系统应运而生。
本文基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计进行了详细的介绍。
一、系统概述火灾智能报警控制系统是一种通过传感器感知火灾信号并通过控制器进行报警的系统。
本系统采用了单片机控制技术，能够实时监测环境温度和烟雾浓度，并进行相应的报警处理。
二、硬件设计1. 传感器选择本系统采用了温度传感器和烟雾传感器进行环境监测。
温度传感器可以实时检测环境温度，当温度超过设定的阈值时，系统将报警。
烟雾传感器可以检测烟雾的浓度，当烟雾浓度超过设定的阈值时，系统将报警。
2. 控制器选择本系统采用了单片机作为控制器，具有处理数据和控制外设的能力。
单片机选择根据系统的需求和性能要求进行选择。
3. 通讯模块为了能够及时将报警信息传输给用户，本系统还加入了通讯模块。
通讯模块可以通过无线或有线方式将报警信息发送给用户，用户可以通过手机或电脑接收报警信息。
4. 报警器当系统检测到火灾时，会通过报警器发出警报声音，提醒用户火灾的发生。
三、软件设计1. 系统初始化系统启动时，需要对硬件进行初始化，包括传感器的初始化、通讯模块的初始化等。
2. 数据采集系统定时读取传感器的数据，包括温度和烟雾浓度，将数据保存在内存中。
3. 报警处理系统根据传感器采集的数据进行报警处理。
当温度和烟雾浓度超过设定的阈值时，系统将触发报警器并发送报警信息给用户。
四、系统测试为了保证系统的可靠性和稳定性，对系统进行了一系列的测试。
包括传感器的检测精度测试、系统报警的测试、通讯模块的测试等。
通过测试，系统可以实时准确地检测火灾信号，并采取相应的报警措施，提高了火灾的防范和事故发生后的应急处理。
五、结论基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计是一种有效的火灾防范和报警系统。
系统利用传感器实时监测环境温度和烟雾浓度，并通过单片机进行报警处理。
基于单片机的智能火灾报警系统前言目前，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。
本系统可安装在各防火单位，它负责不断地向所监视的现场发车巡检信号，监视现场的温度、浓度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。
当发生火灾时，可实现声光报警、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，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾传感器，具有一定的实用价值。
1 基于单片机的智能火灾报警系统介绍1.1 选题背景及意义火灾是可燃物在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，是威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。
火，在给人类带来文明进步、光明和温暖的同时也在其失去控制之时给人类造成了巨大的灾难。
据统计，我国70年代火灾平均损失不到2.5亿元，80年代火灾平均损失接近3.2亿元。
进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接损失上升到年均十几亿元，年均死亡2000多人。
严峻的事实证明，随着社会和经济的发展，社会财富日益增加，火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大，它不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接威胁生命安全，给人们的心灵造成极大的伤害。
残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性，良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的上网，为社会减少不必要的损失。
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。
智能化火灾报警系统已并非传统意义上的简单的报警设备，而是融入了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器的应用等各领域知识。
《基于单片机的家庭智能防火防盗系统》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活水平的提高，家庭安全逐渐成为人们关注的焦点。
家庭智能防火防盗系统应运而生，其以单片机为核心，结合传感器、通信技术等，实现了家庭安全的智能化管理。
本文将详细介绍基于单片机的家庭智能防火防盗系统的设计原理、实现方法及优势。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以单片机为核心，包括传感器模块、执行器模块、通信模块等。
其中，传感器模块负责检测火灾、烟雾、盗情等异常情况；执行器模块负责控制报警、灭火等操作；通信模块负责与手机、电脑等设备进行数据传输，实现远程监控。
(1) 传感器模块：包括温度传感器、烟雾传感器、红外传感器等。
这些传感器能够实时监测家庭环境中的温度、烟雾、人体活动等情况，一旦发现异常，立即向单片机发送信号。
(2) 执行器模块：包括报警器、电磁阀等。
当单片机接收到传感器发送的异常信号时，通过控制执行器模块，实现报警、灭火等操作。
(3) 通信模块：采用无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙等，实现与手机、电脑等设备的连接。
用户可以通过手机App或电脑软件实时查看家庭安全状况，控制执行器模块的操作。
2. 软件设计软件设计主要包括单片机程序设计和上位机软件设计。
单片机程序负责处理传感器数据，控制执行器模块的操作；上位机软件负责与单片机进行数据传输，实现远程监控。
(1) 单片机程序设计：采用C语言编写，实现数据的采集、处理、存储和传输等功能。
当传感器检测到异常情况时，单片机立即启动相应的处理程序，控制执行器模块进行报警、灭火等操作。
(2) 上位机软件设计：采用Java或Python等编程语言开发，实现与单片机的数据传输、远程监控、报警提示等功能。
用户可以通过手机App或电脑软件实时查看家庭安全状况，控制执行器模块的操作。
三、系统实现本系统通过传感器实时监测家庭环境中的温度、烟雾、人体活动等情况，一旦发现异常，立即向单片机发送信号。
单片机接收到信号后，启动相应的处理程序，控制执行器模块进行报警、灭火等操作。
基于51单片机的火灾自动报警系统毕业设计火灾自动报警系统是一种广泛应用于居民住宅、商业建筑、工业厂房等场所的安全设备，它能够及时发现和报警火灾，有效减少火灾造成的财产损失和人员伤亡。
本篇论文将介绍一种基于51单片机的火灾自动报警系统的设计。
本系统的主要功能包括火灾探测、报警信号输出和远程监控等。
为了实现这些功能，我们将采用51单片机作为主控芯片，并结合相应的外围电路和传感器。
在火灾探测方面，我们选择了烟雾传感器和温度传感器作为主要探测元件。
当烟雾传感器检测到烟雾浓度超过一定阈值时，系统将触发报警；当温度传感器检测到环境温度超过一定阈值时，系统也将触发报警。
通过使用这两种传感器，可以提高火灾探测的准确性和可靠性。
在报警信号输出方面，系统将采用声音和光线两种形式进行报警。
当系统检测到火灾时，蜂鸣器将发出响亮的声音，以吸引周围人员的注意；同时，LED指示灯也将闪烁，以增加报警的显著性。
通过这种声光报警方式，可以快速有效地提醒人们火灾的发生。
此外，为了实现远程监控功能，我们将使用无线模块与远程服务器进行通信。
当系统发生火灾的时候，会通过无线模块将相关信息发送到远程服务器，并触发服务器端的报警响应。
同时，远程服务器也可以向系统发送指令，以便实现对系统的远程控制和监控。
总之，本设计基于51单片机的火灾自动报警系统可以实现火灾探测、报警信号输出和远程监控等功能。
通过有效地利用传感器和外围电路，可以提高火灾探测的准确性和可靠性；通过声光报警和远程监控，可以及时地发现火灾并采取相应的措施。
这种系统在实际应用中具有重要的价值和意义，可以帮助人们提高火灾防范和救援的能力，减少火灾带来的危害。
基于STM32F103C8T6单片机的火灾报警系统的设计与实现基于STM32F103C8T6单片机的火灾报警系统的设计与实现电子与信息工程技术的快速发展为日常生活带来了许多便捷，同时也引发了一系列安全隐患。
其中最为危险的一类安全问题就是火灾。
为了及时检测和报警火灾，设计并实现一个可靠而高效的火灾报警系统是至关重要且迫切需要的。
本文将从系统设计和实现的角度，介绍基于STM32F103C8T6单片机的火灾报警系统。
一、系统设计1. 硬件设计火灾报警系统主要由传感器模块、控制模块、报警模块和显示模块四部分组成。
传感器模块:火灾报警系统的传感器模块使用烟雾传感器和温度传感器。
烟雾传感器可以检测烟雾浓度，一旦超过设定阈值，即发出火灾报警信号。
温度传感器可以检测环境温度，一旦超过安全范围，也会触发火灾报警信号。
控制模块:火灾报警系统的控制模块采用STM32F103C8T6单片机作为核心处理器。
通过该单片机，可以实现对传感器模块的数据采集、处理和控制。
在接收到传感器模块发出的火灾报警信号后，控制模块将触发报警模块发出警报。
报警模块:火灾报警系统的报警模块通常采用声光报警器。
当系统检测到火灾时，报警模块会发出巨大声响并同时亮起红灯，提醒人们火灾发生。
显示模块:火灾报警系统的显示模块通常采用液晶显示屏。
通过显示模块，可以实时显示环境温度和烟雾浓度等信息，方便人们了解火灾情况。
2. 软件设计火灾报警系统的软件设计包括嵌入式控制程序和人机界面程序两部分。
嵌入式控制程序:嵌入式控制程序主要运行在STM32F103C8T6单片机上，负责对传感器模块采集到的数据进行处理和控制。
一旦检测到火灾报警信号，嵌入式控制程序将触发报警模块发出警报。
人机界面程序:人机界面程序运行在上位机上，通过串口与STM32F103C8T6单片机进行通信。
人机界面程序可以实时接收并显示传感器模块采集到的数据，同时提供手动控制功能，例如手动触发报警模块。
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。
基于51单片机的火灾自动报警系统设计This article discusses the design of a fire automatic alarm system based on the 51 single-chip puter and DS18B20 ___ increasing popularity of electronic products。
fire hazards have___。
they also generate heat。
which can lead to increased fire hazards if ___。
it is ___ and property。
The system sets an alarm temperature value。
and the DS18B20 temperature sensor monitors the temperature in real time and displays the temperature value on the LCD1602 liquid crystal display。
If the temperature value exceeds the alarm temperature value。
the buzzer will sound an alarm。
The hardware circuit of this system is simple。
the program complexity is not high。
and it has high reliability。
low cost。
and high stability。
making it practical and valuable。
The key components of the system include the 51 single-chip puter。
基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计火灾是一种极为危险的灾难，给人们的生命财产带来重大威胁。
火灾智能报警控制系统的设计显得尤为重要。
本文将介绍一种基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计方案。
一、系统设计目标1、实时监测火灾情况，及时报警。
2、能够对火灾进行智能识别，减少误报。
3、具备远程监控和控制功能。
二、系统设计方案1、硬件部分（1）传感器模块系统采用红外传感器、温度传感器和烟雾传感器进行火灾监测。
红外传感器用于监测火焰的光线，温度传感器用于监测周围环境温度的变化，烟雾传感器用于监测空气中的烟雾浓度。
（2）控制模块系统采用单片机作为控制模块，通过单片机的IO口与各种传感器连接，实现对传感器数据的采集和处理。
（3）通信模块系统通过无线通信模块和远程监控终端进行通讯，实现远程监控和控制功能。
2、软件部分系统软件部分采用C语言编程，实现对传感器数据的采集、处理和报警控制。
采用智能算法对传感器数据进行分析，判断是否发生火灾，并进行相应的报警控制。
三、系统工作流程1、当传感器监测到火灾信号时，传感器向单片机发送火灾信号数据。
2、单片机接收到传感器数据后，通过自带的智能算法对数据进行分析，判断是否发生火灾。
3、若判断发生火灾，则系统立即通过通信模块将火灾报警信息发送给远程监控终端。
4、远程监控终端接收到火灾报警信息后，立即对火灾现场进行相应的控制操作，如打开喷水灭火装置、通知消防人员等。
四、系统特点1、实时性强：系统能够实时监测火灾信号，迅速做出响应。
2、智能识别：系统通过智能算法对火灾信号进行识别，以减少误报情况。
3、远程监控：系统具备远程监控和控制功能，能够实现对火灾现场的远程监控和控制。
4、稳定可靠：系统硬件部分采用工业级传感器和单片机，具备稳定可靠的性能。
五、系统应用前景基于单片机的火灾智能报警控制系统具有广阔的应用前景。
它可以应用于各类场所，如商场、学校、医院、办公楼等等。
通过对火灾信号的实时监测和智能识别，能够最大程度地保护人们的生命财产安全。
基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计目前，火灾已成为一种非常普遍的灾害，经常发生在人们的生活中。
但是，火灾给人们带来的损失是不可估量的，因此如何提前预防和避免火灾的发生，保障人们的生命和财产安全就成为了一个很重要的问题。
为此，本文设计了一种基于单片机的火灾智能报警控制系统，旨在及时发现与报警火灾，保护人们的生命和财产安全。
一、系统组成本设计的系统由传感器模块、单片机模块、蜂鸣器模块和LCD显示屏模块组成。
传感器模块主要负责检测火灾的存在与否，通过红外线传感器和烟雾传感器来检测火灾。
当红外线传感器或烟雾传感器探测到火灾时，会产生一个信号输出给单片机模块。
单片机模块通过接收传感器模块的信号，来控制蜂鸣器模块的报警和LCD显示屏模块的显示。
当单片机模块接收到传感器模块的信号时，会让蜂鸣器模块发出警报来提醒人们。
同时，单片机模块会在LCD显示屏模块上显示报警信息，让人们知道火灾的发生位置和时间。
二、系统原理三、系统实现单片机模块：该模块主要由AT89C51单片机组成，接收传感器模块的信号并进行处理，通过控制蜂鸣器模块来发出警报，并在LCD显示屏上显示火灾的信息。
蜂鸣器模块：该模块主要负责发出警报声音，根据实际需要可设置报警声音的频率和时长。
LCD显示屏模块：该模块主要用于显示火灾信息，通过控制单片机模块来显示相应的信息。
四、系统优点本设计的系统具有以下几个优点：1. 实时性高：通过传感器模块的检测和单片机模块的处理，能够实时检测火灾的存在并发出警报，提高了应对火灾的速度。
2. 灵敏度高：采用多传感器模块检测火灾，能够更准确地确定火灾的存在位置和时间，增强了火灾预警的准确性。
3. 可靠性强：可以进行自动报警和手动报警设置，保障人们在火灾发生时可以及时得到警报信息。
4. 易维护：该系统由单片机模块组成，易于进行维护和改造。
五、总结本设计的基于单片机的火灾智能报警控制系统，能够通过高灵敏度的传感器模块和实时的单片机模块来检测和报警火灾，从而保障人们的生命和财产安全。
基于单片机的智能火灾报警系统前言目前，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。
本系统可安装在各防火单位，它负责不断地向所监视的现场发车巡检信号，监视现场的温度、浓度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。
当发生火灾时，可实现声光报警、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，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾传感器，具有一定的实用价值。
1 基于单片机的智能火灾报警系统介绍1.1 选题背景及意义火灾是可燃物在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，是威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。
火，在给人类带来文明进步、光明和温暖的同时也在其失去控制之时给人类造成了巨大的灾难。
据统计，我国70年代火灾平均损失不到2.5亿元，80年代火灾平均损失接近3.2亿元。
进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接损失上升到年均十几亿元，年均死亡2000多人。
严峻的事实证明，随着社会和经济的发展，社会财富日益增加，火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大，它不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接威胁生命安全，给人们的心灵造成极大的伤害。
残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性，良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的上网，为社会减少不必要的损失。
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。
智能化火灾报警系统已并非传统意义上的简单的报警设备，而是融入了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器的应用等各领域知识。
伴随着科学技术的不断进步，火灾报警系统必将得到更快的发展。
1.2设计要求本文采用气体传感器、温度传感器、AT89S52单片机以及LED显示灯模块设计了一种智能火灾报警器，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。
本系统采用ATMEL公司的AT89S52单片机作为处理器，主要完成以下工作：★基于AT89S52的火灾报警检测设计方案。
★温度传感器AD590、烟雾传感器TGS202、A/D转换芯片ADC0809的选择以及与单片机的接口电路设计。
★ LED数码管驱动芯片ICM7218与单片机的接口电路及其与数码管的硬件连接。
★设计主要软件程序模块，完成软件设计。
2 火灾自动报警系统的工作原理2.1 系统总体功能概述火灾报警系统一般由火灾探测器、区域报警器和集中报警器组成。
火灾探测器通过对火灾发出的物理、化学现象——气（燃烧气体）、烟（烟雾粒子）、热（温度）、光（火焰）的探测，将探测到的火情信号转化成火警电信号传递给火灾报警控制器。
区域报警器将接收到火警信号后经分析处理发出声光报警信号，警示消防控制中心的值班人员，并在屏幕上显示出火灾的房间号。
集中报警是将接收到的信号以声光形式表现出来，其屏幕上也显示出着火的楼层和房间号，利用本机专用电话还可迅速发出指示和向消防队报警。
整体电路的框图如图2.1-1所示：图2.1-1 系统原理及组成框图2.2 火灾报警系统的类型根据火灾报警系统中所使用的探测器种类的不同，火灾报警系统可以分为以下四种：★感温型火灾报警系统由于火灾发生时燃烧物会产生大量的热量，使得周围温度迅速变化。
感温型火灾报警系统就是通过判断周围温度变化而产生响应的火灾报警系统，再把温度的变化转换为电信号以达到判断报警的目的。
根据探测温度参数的不同，一般可以将感温型火灾报警系统分为定温式、温差式等几种。
★感烟型火灾报警系统烟雾是早期火灾的重要特征之一。
在火灾发生的初期，由于温度比较低，许多物质都处于阴燃阶段，产生大量的烟雾。
感烟型火灾报警系统就是对空气中可见或不可见的烟雾粒子进行探测，然后将烟雾浓度的变化转换为电信号来触发报警。
感烟型火灾报警系统主要有激光感烟式、光电感烟式和离子感烟式等。
★感光型火灾报警系统物质燃烧不但会产生烟雾和热量，同时也会产生可见或不可见的光辐射。
感光型火灾报警系统就是通过响应火灾中产生的光特性，即扩散火焰的光强度和闪烁频率，来触发报警系统的。
根据感应的敏感波长，可以将感光型火灾报警系统分为对波长较短的光辐射敏感的紫外报警系统和对波长较长的光辐射敏感的红外报警系统。
★复合型火灾报警系统如果报警系统同时对温度、烟雾和光辐射中的两种或两种以上参数做出响应，那么它就是复合型火灾报警系统。
目前复合型火灾报警系统有感温感烟型、感烟感光型、感温感光型等多种形式。
2.3 火灾探测器的原理火灾发生时，必然会伴随着产生烟雾、高温和火光，探测器对这些都很敏感。
当有烟雾、高温、火光产生的时候，它就改变平时的正常状态，引起电流、电压或机械部分发生变化或位移，再通过放大、传输等过程发出警报声，有的还能同时发出灯光信号并显示发生火灾的部位、地点。
火灾探测器主要分感烟、感温、光辐射三大类：★感烟探测器。
一种是离子感烟探测器，它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正负离子，在电场的作用下各向正负电极移动。
在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。
一旦有烟雾窜逃外电离室，干扰了带电粒子的正常运动，电流、电压就有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是就发出了信号。
还有一种叫光电感应探测器，它有一个发光元件和一个光敏元件，平常光源发出的光，通过透镜射到光敏元件上，电路维持正常，如果有烟雾从中阻隔，到达光敏元件上的光就显着减弱，于是光敏元件就把光强的变化变成电的变化，通过放大电路向人们报警。
还有一种叫管道抽吸式感烟探测器，他的工作原理与光电感应探测器中另一种散射型相似，通过烟雾的反射或散射产生光敏电流，主要用在船舶上。
近年来还出现了激光感烟探测器，它也是利用光电感应原理，不同的是光源改用激光束。
这种探测器采用半导体器件，体积小、价格低、耐震动、寿命长，很有发展前途。
★感温探测器。
一种是运用金属热胀冷缩的特性。
正常的情况下，探测器的电路断开，当温度升到一定值时，由于金属膨胀、延伸，导体接通，于是发出了信号。
一种是利用某些金属易熔的特性，在探测器里固定一块低熔点合金，当温度升到它的熔点（70～90℃）时，金属熔化，借助弹簧的作用力，使触头相碰，电路接通，发出信号。
这两种探测器都属定温型，即当外界温度超过某一限值时就会报警；还有一类是差温型，升温的速度超过特定值时，便会感应报警。
如将两者结合起来，便成为差定温组合式。
★光辐射探测器。
一种是红外光辐射探测器。
物质在燃烧时，由化学反应产生闪烁的红外光辐射使硫化铅红外光敏元件感应，转变成电信号，经放大后，就能向人们报警。
另一种是紫外光辐射探测器，则利用有机化合物燃烧时，火光中的紫外光，使紫外光敏管的电极激发出离子，通过继电器等，就能打开开关电路报警。
火灾报警器是重要的安全设备，一切重要的场所，如大型物资仓库、隧道、大型船舶、高层建筑都应该安装。
它还可以与自动灭火设备一起组成自动报警、自动灭火的“自动消防队”。
3系统硬件设计3.1 核心芯片选择★芯片AT89S52在火灾报警器的设计中，单片机是其核心部件。
它一方面要接收来自传感器送来的温度、烟雾对应的模拟信号和故障检测信号，另一方面要对这两种信号分别进行处理，以控制后续电路进行相应动作；与此同时查询是否有键按下的请求。
在单片机完成这些工作的过程中，尤其是信号处理中，比较浓度值后送入显示的软件实现比较复杂，要求单片机具备较快的运算速度，使检测人员能够较准确地观测到烟雾浓度，并根据情况进行相应的处理。
并且也要考虑选择低价实用的机型，并为研制同一系列的低功耗产品做准备。
根据多方面的比单片机作为控制器。
AT89S52是一个低功耗、高性能的CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。
芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的计算机AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S52片内集成256字节程序运行空间、8K字节Flash存储空间，支持最大64K 外部存储扩展。
根据不同的运行速度和功耗的要求，时钟频率可以设置在0-33M之间。
片内资源有4组I/O控制端口、3个定时器、8个中断、软件设置低能耗模式、看门狗和断电保护。
可以在4V到5.5V宽电压范围内正常工作。
不断发展的半导体工艺也让该单片机的功耗不断降低。
根据本次设计的具体情况，采用双列直插DIP-40封装。
AT89S52的引脚图如图3.1-1所示：图3.1-1 DIP-40封装AT89S52引脚图★集成温度传感器AD590图3.1-2 AD590应用电路图3.1-3 AD590应用电路AD590是美国某公司生产的一种电流型二端传感器，电路如图所示。
由于AD590是电流型温度传感器，它的输出同绝对温度成正比，及1 A∕K，，而数模转换芯片ADC0809的输入要求是电压量，所以在AD590的负极接出一个10千欧的电阻R1和一个100欧的可调电阻W，将电流量变为电压量送入ADC080。
通过调节可调电阻便可在输出端V T获得与绝对温度成正比的电压量，即10mV∕K,温度0℃时输出为0，温度25℃时输出为2.982V。
这样便于A/D转换器采集数据。
AD590的应用电路如图图3.1-3所示。
★气体传感器TGS-202火灾中气体烟雾主要是CO2和CO，TGS202气体传感器能探测CO2，CO，甲烷，煤气等多种气体，它灵敏度高，稳定性好，适合于火灾中气体的探测。
如上图所示，当TGS202探测到CO2或CO时，传感器的内阻变小，V A迅速上升。
选择适当的电阻阻值，使得当气体浓度达到一定程度（如CO浓度达到0.06﹪）时，V A端获得适当的电压（设为3V）。
电路图如图3.1-4所示。
图3.1-4 TGS202检测电路★数码管驱动芯片ICM7218ICM7218 是INTERSIL公司生产的一种性能价格比较高的通用8 位L ED 数码管驱动电路, 28 脚双列封装,是一种多功能L ED 数码管驱动芯片,可与多种单片机接口使用。
ICM7218 的输出可直接驱动L ED显示器,不需外接驱动电路,工作电压为+5V,其构成的显示电路结构简单,使用方便。
