基于51单片机智能家庭烟雾火灾检测报警系统

基于单片机的火灾报警系统设计毕业设计设计题目：基于单片机的火灾报警系统设计一、设计目的和背景随着城市人口的增多和建筑物的增加，火灾事故的发生频率也在增加。

因此，设计一个基于单片机的火灾报警系统，能够及时检测并报警，保护人们的生命财产安全，具有重要的意义。

二、系统结构本设计主要由传感器模块、处理模块和报警模块组成。

1.传感器模块:采用温度传感器和烟雾传感器，通过实时监测环境温度和烟雾浓度，获取火灾发生的迹象。

2.处理模块:使用单片机作为处理器，接收传感器模块的信号，并进行数据处理和判断。

当温度超过设定阈值或烟雾浓度超过设定值时，触发报警。

3.报警模块:当发生火灾时，通过报警器发出高频声音，同时触发警报灯，以吸引人们的注意，并启动自动灭火装置。

三、系统实现1.硬件设计：选择常见的8051系列单片机作为主控芯片，并与温度传感器和烟雾传感器进行连接。

单片机通过AD转换读取传感器模块的电压信号，并根据预设的阈值进行判断。

当触发报警条件时，通过数码管显示预警信息，并同时触发警报器和警报灯。

还可以添加其他硬件模块，例如自动灭火装置，人员计数器等。

2.软件设计：使用C语言编写单片机程序。

通过AD转换函数读取传感器信号，并通过计算获取实际温度和烟雾浓度值。

使用条件语句进行报警判断，当满足条件时触发报警和显示预警信息。

同时，使用定时器功能实现定时采样和报警延时等功能。

四、系统优化和安全性1.系统优化：可以通过进一步优化硬件设计和算法实现更高的精确度和可靠性。

例如，添加多个传感器，增加采样点，提高检测的准确性。

同时，可以添加数据存储功能，将火灾发生前的环境数据进行保存，以供事后分析和调查。

2.安全性设计：可以添加密码保护功能，仅有权限的人员能够解除报警和关闭系统。

还可以将系统与监控中心或消防局进行联网，实现实时报警和救援。

五、总结通过设计一个基于单片机的火灾报警系统，可以实时监测环境温度和烟雾浓度，及时预警并采取相应措施，保护人们的安全。

基于单片机控制的智能家庭防盗报警系统的设计前言现在我国国民经济的快速发展, 人民生活水平的提高, 人们对家庭住房的防盗、防劫、防火设备的重视程度也在不断提高, 所以现代社会有更多的人需要对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行监测和报警。

为了有效的保证居民的生命财产安全, 我们设计了一款智能家庭防盗报警系统。

智能家居报警系统采用这种星型拓扑结构能够很好地扩展组合，容易增加网络节点，满足在家居中网络节点分布的不确定性，可在房间、隔离处放置一个节点，避免无线干扰和报警区域不确定性的问题，由中心节点对多个网络节点所传递的数据进行综合处理，分析是否发出报警信号。

该系统是利用无处不在的电话网络进行监控,将AT89S51 单片机、ISD4000 集成语音芯片、HT1602 液晶显示驱动芯片及集成电路组成的双音多频拨号电路等有机地结合在一起, 构成一种功能先进、实用、成本低廉的家庭智能防盗报警器。

1 电路组成框图和基本工作原理1.1 电路组成框图智能家庭防盗报警系统是由无线发送/ 接受模块、报警模块、键盘模块、晶显示模块、语音模块、DTMF解/ 编码模块等构成, 系统硬件总体框图如图1.1-1 所示。

图1.1-1 系统硬件总体框图1.2 电路基本工作原理介绍当家中发生警情时, 此时家中设定的无线模块或者其他传感器模块会发出异常信号给单片机, 单片机接受到信号后立即发出现场声光报警信号来威慑侵入者, 同时将单片机自动拨打预先存储在24C02 中的电话号码给主人或者小区物业报警, 以便及时采取防盗措施避免财产损失。

当主人在异地处理家中的情况或者遥控家中的电器的开关时, 只需要拨打家中的固定电话号码, 因为该报警系统的电话接口是并联在电话机上的, 若铃声响五次后无人接通(具体次数可由软件设定),则该报警系统就自动模拟摘机, 在主人输入预定的密码后, 就可以观测家中的动静以及控制家中电器的关、断。

当主人在家无须设防时, 该报警系统还可以显示时钟、温度等等, 还可以设定起床闹铃等多重功能, 这些都可以结合软件和相关芯片来实现。

目录1 绪论 (1)家用防火防盗报警系统的现状 (1)本文研究的目的和意义 (2)本文研究的内容 (2)2系统总体设计方案 (3)防火防盗报警系统的总体构成 (3)防火防盗报警系统的功能及工作原理 (5)3 智能防火防盗系统的硬件设计 (5)防火探测器的设计 (5)防盗探测器的设计 (7)主控单元电路设计 (9)自动拨号报警电路设计 (9)语音报警电路设计 (10)键盘接口及显示电路设计 (11)4 智能防火防盗系统的软件设计 (11)系统主程序设计 (11)检测报警模块程序设计 (11)拨号模块程序设计 (14)语音模块程序设计 (14)按键模块程序设计 (14)显示模块程序设计 (16)5 结束语 (17)参考文献 (18)致谢 (19)1 绪论随着社会经济的快速发展以及人们生活水平的日益提高，在家庭中液化石油气、管道煤气、天然气进入了大多数家庭，各种家用电器也得到了广泛的使用，人们在享受这些现化设施所带来便利的同时，却也增加了火灾隐患和有害气体中毒等的危险。

与此同时，经济的飞速发展伴随着城市流动人口的急剧增加，给城市的社会治安增加了新的难题，盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出不断增长的趋势，人们越来越渴望有一个安全舒适的生活空间。

现在一般居民住宅的主要防盗措施仅限于传统的防盗窗、防盗网等机械式家居防卫设备，其虽具有一定的防盗作用，但在实际使用中不仅影响市容的美观，更带来了很多安全隐患。

因此人们迫切需要一种智能型的多功能家庭防火防盗报警系统，使其能可靠进行日常安全防范工作，及时发现各种警情并做出相应处理，以便将警情消灭在萌芽状态，保障居民生命和财产的安全。

但是因经济、技术等原因，目前防火防盗报警系统设计不尽合理的情况比较普遍，在信号检测、信号处理上还存在一定问题，致使一些系统经常出现误报或者漏报，以及报警系统不动作。

人们希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全，家庭防火防盗问题就成为人们极为关心的问题。

基于单片机的火灾报警系统设计摘要本文首先论述了火灾在现实生活中对我们的影响，国内外对火灾预警的研究现状，以及在现实生活中的实践。

经过大量的实践证明，单片机火灾自动报警系统具有性能好、价格低廉、不易损坏等优点。

在现实生活中，在火灾预警报警中具有较高的性价比。

其次，分析了公共场所单片机火灾自动报警系统，主要包括三个方面：基于单片机火灾自动报警系统的设计要求，基于单片机火灾自动报警系统形式的选择，以及基于单片机火灾智能自动报警系统的技术设计思路。

最后讨论了公共场所单片机火灾自动报警系统的总体设计方案。

主要包括有单片机火灾自动报警系统所需要的芯片、单片机火灾自动报警系统搭配传感器、单片机火灾自动报警系统的硬件模块和单片机火灾自动报警系统的软件设计单片机火灾自动报警系统。

关键词：公共场合；单片机火灾报警系统；设计AbstractThis paper first discusses the influence of fire on us in real life, the research on early warning fire at home and abroad, and the practice in real life. After a lot of practice, it has been proved that the single-chip automatic fire alarm has many advantages in the alarm family, such as good performance, low price, and not easy to damage. In real life, it is cost-effective in the fire alarm of early warning fire Secondly, it analyzes the single-chip microcomputer automatic fire alarm system in public places, which mainly includes three aspects: the design requirements of the single-chip microcomputer automatic fire alarm system, the selection of the single-chip microcomputer automatic fire alarm system form, and the technical design ideas of the single-chip microcomputer automatic fire alarm intelligent system. Finally, it discusses the design of the single-chip microcomputer automatic fire alarm system in public places, It mainly includes four aspects: the chip of the single-chip automatic fire alarm system, the sensor of the single-chip automatic fire alarm system, the module of the single-chip automatic fire alarm system and the software design of the single-chip automatic fire alarm system.Keywords: Public place;single chip microcomputer fire alarm system;design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 研究目的和意义 (1)1.1.1 研究目的 (1)1.1.2 研究意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.2.1 国外研究现状 (1)1.2.2 国内研究现状 (2)1.3 研究思路及方法 (4)1.3.1 研究思路 (4)1.3.2 研究方法 (4)第2章系统整体设计 (5)2.1 火灾发生的特点 (5)2.2 火灾报警系统的类型 (5)2.3 本系统的总体方案设计 (6)2.3.1 设计主要研究范围 (6)2.3.2 系统的硬件总体结构 (7)2.3.3 系统的软件总体结构 (7)第3章系统的硬件选择与设计 (9)3.1 元器件的选择 (9)3.1.1 单片机 (9)3.1.2 模数转换芯片的选择 (9)3.2 传感器的选择 (10)3.2.1 火灾探测器的分类 (10)3.2.2 温度探测器的选定 (10)3.2.3 烟雾传感器的选择 (12)3.3 各电路模块的设计 (13)3.3.1 单片机外围接口电路 (13)3.3.2 A/D转换电路 (14)3.3.3 烟雾信号调理电路 (15)3.3.4 闪光报警 (16)3.3.5 声报警电路 (16)3.3.6 报警器故障自诊断 (17)第4章火灾报警系统的软件设计 (18)4.1 系统程序设计 (18)4.1.1 主程序流程图 (18)4.1.2 主程序初始化流程图 (18)4.2 火灾报警控制程序控制 (19)4.2.1 数据采集子程序 (19)4.2.1 火灾判断与报警程序 (19)4.2.3 滤波子程序 (21)第5章系统调试 (22)5.1 硬件调试 (22)5.2 软件调试 (22)5.3 总体调试 (22)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第1章绪论1.1 研究目的和意义1.1.1 研究目的随着科技的发展，进入21世纪以后的现代社会节奏正在加快，人们的生活水平发生了翻天覆地的变化，可以这样讲，科学技术使人们过得越来越舒服，比如现在能源技术发展很好，应用范围很辽阔，各种合成材料也相继生产出来，并且新能源的不断研发，使我们日常使用的生活用品越来越多样化[]。

毕业设计基于单片机的烟雾检测报警系统毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

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本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

目录摘要 (8)Abstract (8)1 绪论 (9)1.1 课题背景 (9)1.2 设计概述 (9)1.3 烟雾报警器的国内外现状 (10)1.4 烟雾报警器的发展趋势 (11)1.5 设计任务分析 (11)2 总体方案设计 (11)2.1 烟雾检测传感器选型 (12)2.2.1 烟雾传感器的介绍 (13)2.2.2 MQ-2半导体气体烟雾传感器 (13)2.2 单片机选型 (14)2.2.1 STC89C52单片机简介 (15)2.2.2 单片机的引脚功能描述 (15)2.1.3 温度采集模块 (17)2.3 红外感应部分 (17)2.3.1 电源模块 (17)2.3.2 信号采集处理模块 (18)3 系统的硬件电路 (18)3.1 单片机最小系统 (18)3.2 单片机的时钟电路与复位电路设计 (19)3.3 烟雾检测AD采集电路 (20)3.4 显示模块 (21)3.5 声音报警电路 (21)3.6 按键控制电路 (22)3.7 电源模块 (22)3.8 温度传感器(DS18B20)电路 (23)3.8.1 DSl8B20简介 (23)3.8.2 DSl8B20具体参数及工作方式 (25)3.8.3 18B20接口电路 (26)4 系统软件的设计 (27)5 硬件调试及调试中遇到的问题 (27)6 电路的调试 (28)7 总结评价 (28)致谢 (29)参考文献 (29)附录一 (30)总体原理图设计 (30)附录二 (30)程序源代码 (30)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。

基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计随着科技的不断发展和进步，智能化设备在各个领域得到了广泛的应用，其中智能报警系统在保障人们的生命财产安全方面发挥着重要作用。

在诸多的智能报警系统中，基于单片机的火灾智能报警控制系统成为了研究和应用的热点之一。

本文将介绍基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计，并分析其工作原理和应用场景，希望能够对相关领域的学者和工程师有所启发。

一、系统概述1.1 系统设计的背景和意义火灾是一种常见但又极其危险的灾害，一旦发生火灾往往会造成严重的人员伤亡和财产损失。

为了及时、准确地发现和报警火灾，传统的火灾报警系统已经不能满足现代社会的需求，因此设计一种基于单片机的火灾智能报警控制系统显得非常必要和重要。

1.2 系统设计的基本原理基于单片机的火灾智能报警控制系统主要通过传感器检测环境温度和烟雾浓度，当环境温度或者烟雾浓度超过一定阈值时，系统能够自动发出报警信号并采取相应的控制措施，例如关闭电器设备、启动消防设备等。

通过这种方式，可以保障人们的生命财产安全，减少火灾造成的损失。

1.3 系统设计的目标和意义基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计目标是实现火灾的及时发现和报警，减少人员伤亡和财产损失。

通过此系统的应用，可以提高火灾报警的准确性和及时性，加强火灾防护的能力，提升人们的生活质量和安全保障。

二、系统设计的硬件部分2.1 系统设计的硬件组成基于单片机的火灾智能报警控制系统主要由单片机模块、传感器模块、显示模块、报警器和执行部件等组成。

单片机模块用于系统的控制和逻辑处理，传感器模块用于检测环境温度和烟雾浓度，显示模块用于显示系统的状态信息，报警器用于发出报警信号，执行部件用于执行相应的控制措施。

这些硬件部分相互配合，共同构成了整个系统的功能。

2.2 系统设计的硬件连接在整个系统中，各个硬件部分之间通过电路连接和数据通信实现了相互之间的交互和协作。

通过这种方式，各个硬件部分能够准确地捕获和处理环境信息，实现系统的功能和目标。

基于51单片机的智能家居系统设计随着科技的不断发展，智能家居已经逐渐走进了人们的生活。

智能家居系统能够为人们提供更加便捷、舒适和安全的居住环境。

本文将介绍一种基于 51 单片机的智能家居系统设计。

一、系统概述本智能家居系统以 51 单片机为核心控制单元，通过传感器采集环境数据，实现对家居设备的智能控制。

系统主要包括传感器模块、单片机控制模块、执行模块和通信模块等部分。

传感器模块用于采集室内的温度、湿度、光照强度、烟雾浓度等环境参数，并将这些数据传输给单片机。

单片机控制模块对传感器采集到的数据进行处理和分析，根据预设的控制策略，向执行模块发送控制指令。

执行模块包括灯光控制、窗帘控制、电器控制等设备，负责实现具体的控制操作。

通信模块用于实现系统与用户手机或其他终端设备的通信，使用户能够远程监控和控制家居设备。

二、硬件设计1、传感器模块（1）温度传感器：采用DS18B20 数字温度传感器，它具有精度高、测量范围广、接口简单等优点，能够实时准确地测量室内温度。

（2）湿度传感器：选用 DHT11 湿度传感器，它能够同时测量温度和湿度，并将数据以数字信号的形式输出。

（3）光照强度传感器：使用 BH1750FVI 光照传感器，可精确测量环境光照强度，为灯光控制提供依据。

（4）烟雾传感器：采用 MQ-2 烟雾传感器，对烟雾等有害气体具有较高的灵敏度，能够及时检测到火灾隐患。

2、单片机控制模块选用STC89C52 单片机作为控制核心，它具有性能稳定、价格低廉、易于编程等特点。

单片机通过 I/O 口与传感器模块和执行模块进行连接，实现数据的传输和控制指令的发送。

3、执行模块（1）灯光控制：采用继电器控制灯光的开关，通过单片机输出的高低电平信号来控制继电器的通断，从而实现灯光的亮灭控制。

（2）窗帘控制：使用步进电机驱动窗帘的开合，单片机通过发送脉冲信号控制步进电机的转动角度，实现窗帘的开合程度调节。

（3）电器控制：通过智能插座实现对电器的电源控制，智能插座与单片机通过无线通信模块进行连接，接收单片机的控制指令。