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。但是随之而来的是因为电器的不当使用所引起的火灾也非常之多。我们的国家每年因为所用电器造成的火灾而损失很多的利益。火灾不仅带来的物品财产上的损失，而且带给了我们失去亲人的悲痛。所以针对这种情况我们很有必要设计出一种火灾报警系统，减少火灾的发生，并是我们在火灾中受到的经济损失和人员伤亡达到最小。目前我们国家有非常多的人也设计出了很多的火灾报警系统，但是大部分的火灾报警系统都是适用于大型的工厂、公司而并不适用于家庭、宿舍等小的环境之中。所以研制一款针对于家庭、宿舍等小环境研制出一款火灾报警系统是非常重要的。并且本次设计也言简意赅、实用性高。所以针对小的环境之中的火灾报警系统本文设计了一种火灾报警器。该系统设计核心为MCS-51单片机和MQ-2半导体气体烟雾传感器，芯片我们采用STC89C52芯片，火灾报警系统中的电路包括烟雾采集信号电路、前置放大电路、A/D转换电路、安全保护电路等主要电路组成。最终经过调试，确定本设计方案是可行的。

关键字：单片机；传感器 ；烟雾报警器

Abstract

Along with the progress of times, more and more people use electronic equipment, whether the family or the factory use electrical appliances are more and more. It is because of the improper use of electrical appliances caused by fire is also very much. Our country each year because of the use of electric fire caused by the loss of a lot of interests. Fire not only broughtthe goods property losses, but also brought us the grief of losing loved ones. So in this case it is necessary for us to design a fire alarm system, reduce the fire, and we are in the firecasualties and economic losses to the minimum. At present, our country has so many peoplehave designed a lot of fire alarm system, but most of the fire alarm system is applicable to large factories, companies and is not suitable for families, dormitories and other smallenvironment. So the development of a needle is

very

important a fire

for families, dormitories system. And this

and

other small

and

environment developed alarm design is concise

comprehensive, highly practical. So for the small environment of the fire alarm system this paper designed a fire alarm. The core of the system design for the MCS-51 MCU and MQ-2chip semiconductor gas smoke sensor, we adopt STC89C52 chip, the fire alarm circuit in the system including the smoke signal acquisition circuit, preamplifier circuit,A/D

conversion

circuit

,

protection

circuit main circuit. After debugging, the design scheme is feasible.

Key words: sensor ; MCU ; The smoke alarm

目录

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 ............................................................................................... 4 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 .................................................................................. 6 2.3.2 单片机的引脚功能描述 ............................................................................. 6

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 ..................................................................... 10 3.3 烟雾检测AD采集电路 ........................................................................................... 11 3.4 显示模块 ................................................................................................................ 12 3.5 声音报警电路......................................................................................................... 13 3.6 按键控制电路......................................................................................................... 14 3.7 电源模块 ................................................................................................................ 14 3.8 温度传感器(DS18B20)电路 ................................................................................... 15

3.8.1 DSl8B20简介 .............................................................................................. 15 3.8.2 18B20接口电路 ............................................................................................ 18

4 系统软件的设计及流程图 ................................................................................................. 20 5 硬件调试及电路调试中遇到的问题 ................................................................................. 21 6 总结评价 ............................................................................................................................ 22 致谢 .......................................................................................................................................... 23 参考文献 .................................................................................................................................... 1 附件一：总体原理图设计......................................................................................................... 2 附件二：部分程序源代码......................................................................................................... 3 附件三：实物图 ...................................................................................................................... 14

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。但是随之而来的是因为电器的不当使用所引起的火灾也非常之多。所以针对于火灾的发生我们应当尽早发现火灾的源头并给予通报，因此我们对于现场的烟雾进行采集，监视所处的环境之中的烟雾浓度，以便于及时的发现火源，进而尽量减小事故的发生，从而才能进一步使我们生活的环境处于安全。

1.2 烟雾报警器的国内外现状

外国国外对于烟雾传感器的研究开发可以追溯到上世纪30年代初，一经出现便受到了大批大批人士的追捧。其中一个方面是因为人们意识到了火灾对于人们生活的威胁性；另一方面是因为传感器的市场在外国不断地快速发展，并且随着传感器的快速发展，传感器不仅在工艺上得到了很大的提高，而且其越来越趋于小型化体积越来越小，也就是说在一个芯片上便包括了传感器等一系列的电子器件。这种情形不仅使烟雾检测仪器更加便于携带，更使其在生产、运输等方面所需要的成本大大降低。

烟雾传感器的研究发明在我国是从上世纪七八十年代初才慢慢开始的，随着我国对于烟雾传感器的快速发展，不仅研制出的烟雾传感器的型号越来越多样而且烟雾传感器的种类也越来越全，应用于各个生产生活的领域。我们国家在引进国外对于烟雾传感器先进的技术和先进的工艺，进行自主开发和自主研究。生产粗了许多针对于我们国家的烟雾传感器。

报警器在分类上一共可以分为三大类。其中包括民用烟雾报警器、工业用烟雾报警器、 有毒有害烟雾报警器。

(1)民用烟雾报警器

该型报警器一般属于小型的火灾报警器,在人们的生活之中一般人们会将其安装在厨房之中，每当火灾发生时该报警器会监测到火灾产生的烟雾，进儿报警