智能烟雾报警器设计
目 录
1. 前言 1
1.1 课题的研究 1
1.1.1 课题研究的背景与目的 1
1.1.2 课题的研究内容 2
2. 烟雾报警器的总体方案设计 3
2.1 系统的功能要求 3
2.2系统的技术要求 3
2.3系统的组成及方案的设计 3
2.3.1 设计原理框图 3
2.3.2 单片机的选择 4
2.3.3 传感器的选择 5
2.3.4 显示模块的选择 8
3. 系统的硬件设计 10
3.1 主控电路 10
3.1.1 主电路图设计 10
3.1.2 单片机最小系统 10
3.1.3 单片机的时钟电路与复位电路的设计 12
3.2 烟雾检测AD采集电路的设计 12
3.2.1 MQ2型气体传感器 12
3.2.2 烟雾采集电路 13
3.3 液晶显示电路的设计 14
3.4 声光报警提示电路的设计 14
3.5 辅助电路的设计 15
3.5.1 矩阵键盘的电路设计 15
3.5.2 电源接口电路的设计 15
3.6 温度传感器(DS18B20)电路 16
3.6.1 DSl8B20简介 16
3.6.2 DSl8B20接口电路 17
4. TC35通信模块 18
4.1 TC35模块内部结构 18
4.2 TC35模块引脚功能介绍 18
4.3 TC35外围硬件 19
5. 程序的编写 22
5.1 主程序上的工作流程 22
5.2 程序设计 23
5.2.1 ADC0832程序 23
5.2.2 矩阵键盘程序 23
5.2.3 DS18B20程序 23
5.2.4 液晶显示器程序 25
5.2.5 主程序 26
5.2.6 无线模块AT指令 27
6. 烟雾报警器的测试 3
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
0
6.1 调试中出现的问题 30
6.2 结语 33
7. 参考文献 34
致谢 35
附录1 36
附录2 41
前 言
我国的烟雾自动报警控制系统的发展过程从无到有、从简单到复杂,烟雾自动报警控制系统的智能化程度也越来越高。目前我国内厂家研发的烟雾报警系统，大多偏重用于仓库、商场、写字楼、宾馆等大型场所，他们采用烟雾报警器系统复杂、成本较高，控制方式为集中区域报警。为了防止小型场所发生严重的火灾，这需要一种能够实时监控周围环境，能够在探测到火灾险情的时候能够及时的报警。由于小型场所的特殊性，不适宜使用高成本，大体积的烟雾报警装置，这使得小型的烟雾报警器有了很大的市场前景。
正常的小型防火单元的烟雾报警器通过对其结构中传感器对发生火灾中的信息的探测，然后使用智能无线传输出去，通过识别算法实现对火灾的监测。当报警器探测测到火灾信息后，直接通过无线发射模块，发射信息到消防指挥中心，同时产生声光报警信号。当消防指挥中心接收到的火警信息，会立即查询失火单位位置、周围道路、交通、水源情况等基本信息，根据所获得的信息迅速确定最佳救火方案，通过网络给报警信息，然后下达命令给各消防中队。
1.1 课题的研究
1.1.1 课题研究的背景与目的
背景：在早期社会，人们都是以村庄或者是部落为生，很少发生火灾会产生很大的财产损失和人员伤亡。但是，在现在社会，人口的越来越多，城市越来越拥挤，一旦发生火灾，会牵连到很多地方，容易造成很大是人员伤亡。甚至，在科技飞速发展的今天，工业化工厂很多都会使用到易燃，易爆的物品，一旦发生火灾将造成严重的损失。所以，现在政府很注重各方面的消防安全，每年都举行消防安全讲座，提倡人们做到防范于未然，减少火灾的发生。为了能够在第一时间能够探测到火灾险情，烟雾报警器就在时代的潮流中进行着蜕变。
目的：烟雾报警器以单片机为CPU，加上很多其他电路，为了能够准确，及时的了解室内的温度和烟雾浓度，采用液晶显示器显示当前的烟雾浓度和温度。当室内烟雾浓度过大，或者室内温度太高，有火、故障等异常情况发生时，报警灯进行报警。报警方式为声光报警和无线报警，能够及时的报警能够尽量减少损失。
意义：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温度和气体浓度送液晶显示器显示，并由单片机程序通过选择判断是否超过报警上限，若超过，选择相应的指令，发出声光报警。同时用户可以自己设定报警上限，使用户可以根据实际情况方便的掌握安全状况。
1.1.2 课题的研究内容
通过设计一个以STC89C52单片机为CPU的烟雾报警器，此次设计可以进行烟雾和温度的检测，设定报警界限，进行声光报警和无线报警。对该检测与报警系统进行整体功能分析，主要实现硬件和主要软件程序方面的设计，对其所选择的主要芯片作简单介绍，分模块来实现其各个部分的功能，做出相应的整体原理图。如何设计一种火灾检测与报警系统，可以通过气体传感器实时获取可燃气体浓度、温度传感器获得火灾现场温度，并通过LCD1602液晶显示，当浓度或温度超过限定值时则报警。以方便人们更好的掌握安全状况，提高生活质量。根据论文的设计要求：
（1)、熟悉Keil编程环境；
（2）、熟悉有关探测器的理论知识；
（3）、给出设计方案；
此次设计可以通过烟雾传感器实时获取可燃气体浓度、温度传感器获得火灾现场温度，并通过LCD1602液晶显示，当浓度或温度超过限定值时则报警。以方便人们更好的掌握安全状况，提高生活质量。
烟雾报警器的总体方案设计
2.1 系统的功能要求
本系统的研制主要包括以下几项功能：
(1)火情探测功能：未来火灾报警的准确性，根据不同的场所，使用的探测火灾的报警系统也不同。格局火灾发生的位置不同，用户可选的火灾探测方法分为：温度检测方法，可燃气体检测方法和烟雾检测方法等。
1. 前言 1
1.1 课题的研究 1
1.1.1 课题研究的背景与目的 1
1.1.2 课题的研究内容 2
2. 烟雾报警器的总体方案设计 3
2.1 系统的功能要求 3
2.2系统的技术要求 3
2.3系统的组成及方案的设计 3
2.3.1 设计原理框图 3
2.3.2 单片机的选择 4
2.3.3 传感器的选择 5
2.3.4 显示模块的选择 8
3. 系统的硬件设计 10
3.1 主控电路 10
3.1.1 主电路图设计 10
3.1.2 单片机最小系统 10
3.1.3 单片机的时钟电路与复位电路的设计 12
3.2 烟雾检测AD采集电路的设计 12
3.2.1 MQ2型气体传感器 12
3.2.2 烟雾采集电路 13
3.3 液晶显示电路的设计 14
3.4 声光报警提示电路的设计 14
3.5 辅助电路的设计 15
3.5.1 矩阵键盘的电路设计 15
3.5.2 电源接口电路的设计 15
3.6 温度传感器(DS18B20)电路 16
3.6.1 DSl8B20简介 16
3.6.2 DSl8B20接口电路 17
4. TC35通信模块 18
4.1 TC35模块内部结构 18
4.2 TC35模块引脚功能介绍 18
4.3 TC35外围硬件 19
5. 程序的编写 22
5.1 主程序上的工作流程 22
5.2 程序设计 23
5.2.1 ADC0832程序 23
5.2.2 矩阵键盘程序 23
5.2.3 DS18B20程序 23
5.2.4 液晶显示器程序 25
5.2.5 主程序 26
5.2.6 无线模块AT指令 27
6. 烟雾报警器的测试 3
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
0
6.1 调试中出现的问题 30
6.2 结语 33
7. 参考文献 34
致谢 35
附录1 36
附录2 41
前 言
我国的烟雾自动报警控制系统的发展过程从无到有、从简单到复杂,烟雾自动报警控制系统的智能化程度也越来越高。目前我国内厂家研发的烟雾报警系统，大多偏重用于仓库、商场、写字楼、宾馆等大型场所，他们采用烟雾报警器系统复杂、成本较高，控制方式为集中区域报警。为了防止小型场所发生严重的火灾，这需要一种能够实时监控周围环境，能够在探测到火灾险情的时候能够及时的报警。由于小型场所的特殊性，不适宜使用高成本，大体积的烟雾报警装置，这使得小型的烟雾报警器有了很大的市场前景。
正常的小型防火单元的烟雾报警器通过对其结构中传感器对发生火灾中的信息的探测，然后使用智能无线传输出去，通过识别算法实现对火灾的监测。当报警器探测测到火灾信息后，直接通过无线发射模块，发射信息到消防指挥中心，同时产生声光报警信号。当消防指挥中心接收到的火警信息，会立即查询失火单位位置、周围道路、交通、水源情况等基本信息，根据所获得的信息迅速确定最佳救火方案，通过网络给报警信息，然后下达命令给各消防中队。
1.1 课题的研究
1.1.1 课题研究的背景与目的
背景：在早期社会，人们都是以村庄或者是部落为生，很少发生火灾会产生很大的财产损失和人员伤亡。但是，在现在社会，人口的越来越多，城市越来越拥挤，一旦发生火灾，会牵连到很多地方，容易造成很大是人员伤亡。甚至，在科技飞速发展的今天，工业化工厂很多都会使用到易燃，易爆的物品，一旦发生火灾将造成严重的损失。所以，现在政府很注重各方面的消防安全，每年都举行消防安全讲座，提倡人们做到防范于未然，减少火灾的发生。为了能够在第一时间能够探测到火灾险情，烟雾报警器就在时代的潮流中进行着蜕变。
目的：烟雾报警器以单片机为CPU，加上很多其他电路，为了能够准确，及时的了解室内的温度和烟雾浓度，采用液晶显示器显示当前的烟雾浓度和温度。当室内烟雾浓度过大，或者室内温度太高，有火、故障等异常情况发生时，报警灯进行报警。报警方式为声光报警和无线报警，能够及时的报警能够尽量减少损失。
意义：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温度和气体浓度送液晶显示器显示，并由单片机程序通过选择判断是否超过报警上限，若超过，选择相应的指令，发出声光报警。同时用户可以自己设定报警上限，使用户可以根据实际情况方便的掌握安全状况。
1.1.2 课题的研究内容
通过设计一个以STC89C52单片机为CPU的烟雾报警器，此次设计可以进行烟雾和温度的检测，设定报警界限，进行声光报警和无线报警。对该检测与报警系统进行整体功能分析，主要实现硬件和主要软件程序方面的设计，对其所选择的主要芯片作简单介绍，分模块来实现其各个部分的功能，做出相应的整体原理图。如何设计一种火灾检测与报警系统，可以通过气体传感器实时获取可燃气体浓度、温度传感器获得火灾现场温度，并通过LCD1602液晶显示，当浓度或温度超过限定值时则报警。以方便人们更好的掌握安全状况，提高生活质量。根据论文的设计要求：
（1)、熟悉Keil编程环境；
（2）、熟悉有关探测器的理论知识；
（3）、给出设计方案；
此次设计可以通过烟雾传感器实时获取可燃气体浓度、温度传感器获得火灾现场温度，并通过LCD1602液晶显示，当浓度或温度超过限定值时则报警。以方便人们更好的掌握安全状况，提高生活质量。
烟雾报警器的总体方案设计
2.1 系统的功能要求
本系统的研制主要包括以下几项功能：
(1)火情探测功能：未来火灾报警的准确性，根据不同的场所，使用的探测火灾的报警系统也不同。格局火灾发生的位置不同，用户可选的火灾探测方法分为：温度检测方法，可燃气体检测方法和烟雾检测方法等。
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