单片机的智能火灾报警系统
目 录
1引言
1.1 火灾报警系统的研究背景
1.2火灾报警器研发的意义
2主要元件的介绍
2.1系统工作原理
2.2单片机的功能和管口介绍
2.2.1 AT89S52单片机引脚功能
2.3 DS18B20温度传感器
2.3.1 DS18B20的管口介绍
2.4 MQ-2气体传感器
2.5 74HC245驱动芯片数码管
2.6 ADC0832模数转换芯片
3 系统电路的设计
3.1上电复位电路
3.2 外部电源供电电路
3-3 烟雾传感器电路
3.4 A/D转换电路
3.5 数码管显示电路
3.6 报警电路
3.7 控制键、状态指示灯电路
4系统软件的设计
4.1主函数的程序
4.2中断程序
4.3数据处理程序
4.4报警程序
4.5数据显示程序
4.6精确值显示程序
4.7报警值设置程序
5结论
参考文献
致谢
附录一
1主函数程序
2中断服务程序
3手动报警程序
附录二
1系统自动报警子程序
2数据显示程序
3精确数据显示程序
4报警值设置程序
5数据处理程序
附录三 报警器仿真图
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1引言
1.1 火灾报警系统的研究背景
在这个高速发展的社会当中，人们所生活的周围潜伏着各种各样的安全隐患。其中火灾是经常发生且造成的伤害、财产损失最大的灾害之一。因此，人们也越来越对其重视。为了能够有效的预防火灾的发生，火灾报警器的研发是有必要的。因为这能够减少火灾对人类造成的伤害和经济的损失。
1.2火灾报警器研发的意义
火灾是一种频发率较高的灾害之一，它能在任何时间、地点发生，人们也不好及时的预防。火灾一旦发生，其造成的后果将会十分的严重。随着科技的不断进不，人们对火灾报警器的要求也越来越高了。为了能准确的预报火灾来降低火灾引起的社会经济损失，因此需要准确的检测周围环境的烟雾浓度和温度，从而在火灾前期采取有效的措施。因此解决烟雾浓度和温度的检测十分重要的。
2主要元件的介绍
2.1系统工作原理
火灾报警系统主要以报警器和火灾监测仪组成。火灾监测仪主要通过对火灾产生的烟雾、燃烧气体、温度的检测，将检测到的信息转换成火警电信号传递给火灾报警控制器。报警器将收到的火警电信号分析处理，从而发出声光报警信号来告知消防控制中心的工作人员，同时在显示屏上显示烟雾浓度和温度。当系统检测到危险信号时，系统会自行开启自救程序，从而减少火灾带来的损失。除此之外，人们可以用功能设置键进行报警限值的设置同时也可以取消报警。整个电路的大体框图见2-1。
2.2单片机的功能和管口介绍
单片机AT89S52拥有以下几个功能：在系统的Flash存储器中可实现8K字节的编程；在全静态操作范围为0Hz-33MHz；有32个可编程I/O口线；三个16位计数器和定时器；全双工UART串行通道；6个中断源；看门狗定时器；双数据指针；具有低功耗空闲和掉电模式，进入掉电模式时，除了外部中断外的所有外设、CPU停止工作，CPU只能被外部中断唤醒；在进入空闲模式时，CPU停止工作，所有外设继续工作，CPU可被任意中断唤醒。AT89S52单片机的各引脚见图2-2。
2.2.1 AT89S52单片机引脚功能
VCC/GND：电源/接地接口。
P0：是8位漏极开路的双向I/O接口。用于输出接口，8个TTL逻辑电平可被每位所驱动。当P0输入“1”时，此接口用于高阻抗输入。在进行数据存储器和外部程序访
图2-1整体电路框图
图2-2 AT89S52
问时，此接口也可用作低8位地址/数据复用。此模式下，P0拥有内部上拉电阻。
P1：是8位双向I/O接口，在其内部有上拉作用的电阻。为了可以驱动4个TTL逻辑电平，需在P1输出缓冲器。我们把“1”输入到P1时，端口会因为其内部具有上拉作用的电阻而被拉高，此时端口会变成输入口。用作输入时，电流（IIL）会从此端口输出。同时P1.0口会起到定时器T2的外部计数输入（P1.1/T2）和触发输入（P1.1/T2EX）的作用；P1.2口则也会起到计数器T2的外部计数输入（P1.1/T2）和触发输入（P1.1/T2EX）的作用。P1口部分管脚的第二功能见表格2-3。
P2：是8位双向I/O接口，在其内部有上拉作用的电阻。为了可以驱动4个TTL逻辑电平，需在P1输出缓冲器。我们把“1”输入到P1时，端口会因为其内部具有上拉作用的电阻而被拉高，此时端口会变成输入口。用作输入时，电流（IIL）会从此端口输出。当使用外部程序存储器或者16位地址读取外部数据存储器时，P2接口会输出高8位地址。
P3：是8位双向I/O接口，在其内部有上拉作用的电阻。为了可以驱动4个TTL逻辑电平，需在P1输出缓冲器。我们把“1”输入到P1时，端口会因为其内部具有上
引脚号
第二功能
P1.0
T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出；
P1.1
P1.1：T3EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）；
P1.5
MOSI（用于系统编程）；
P1.6
DQ：数据输入/输出管口。当其在所谓的寄生电源下工作时，它能够提供电源向元器件；
VDD：是一个可选择的VDD管口。相同的在寄生电源下运行时，此管口不能借到其它地方，只能接地。
图2-5 DS18B20引脚
2.4 MQ-2气体传感器
MQ-2型烟雾传感器是由气敏材料制成的，也就是所谓的二氧化锡。二氧化锡具有在无微尘的空气中的电导率较低的特点。二氧化锡能当作半导体使用，由于它能媳妇表面离子所以属于表面离子式半导体。在200℃～300℃高温下，二氧化锡会吸附周围空气中的氧原子并使其形成氧的负离子，让其吸附在其上，这样就能够使降低半导体内部的电子密度，以此来增加其电阻值。在处于烟雾的环境下，如果晶粒间界处的势垒收到烟雾的调制而变化，其表面导电率也会随之产生变化。利用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息，烟雾的浓度越大，导电率越大，输出电阻越低，则输出的模拟信号就越大。
1引言
1.1 火灾报警系统的研究背景
1.2火灾报警器研发的意义
2主要元件的介绍
2.1系统工作原理
2.2单片机的功能和管口介绍
2.2.1 AT89S52单片机引脚功能
2.3 DS18B20温度传感器
2.3.1 DS18B20的管口介绍
2.4 MQ-2气体传感器
2.5 74HC245驱动芯片数码管
2.6 ADC0832模数转换芯片
3 系统电路的设计
3.1上电复位电路
3.2 外部电源供电电路
3-3 烟雾传感器电路
3.4 A/D转换电路
3.5 数码管显示电路
3.6 报警电路
3.7 控制键、状态指示灯电路
4系统软件的设计
4.1主函数的程序
4.2中断程序
4.3数据处理程序
4.4报警程序
4.5数据显示程序
4.6精确值显示程序
4.7报警值设置程序
5结论
参考文献
致谢
附录一
1主函数程序
2中断服务程序
3手动报警程序
附录二
1系统自动报警子程序
2数据显示程序
3精确数据显示程序
4报警值设置程序
5数据处理程序
附录三 报警器仿真图
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1引言
1.1 火灾报警系统的研究背景
在这个高速发展的社会当中，人们所生活的周围潜伏着各种各样的安全隐患。其中火灾是经常发生且造成的伤害、财产损失最大的灾害之一。因此，人们也越来越对其重视。为了能够有效的预防火灾的发生，火灾报警器的研发是有必要的。因为这能够减少火灾对人类造成的伤害和经济的损失。
1.2火灾报警器研发的意义
火灾是一种频发率较高的灾害之一，它能在任何时间、地点发生，人们也不好及时的预防。火灾一旦发生，其造成的后果将会十分的严重。随着科技的不断进不，人们对火灾报警器的要求也越来越高了。为了能准确的预报火灾来降低火灾引起的社会经济损失，因此需要准确的检测周围环境的烟雾浓度和温度，从而在火灾前期采取有效的措施。因此解决烟雾浓度和温度的检测十分重要的。
2主要元件的介绍
2.1系统工作原理
火灾报警系统主要以报警器和火灾监测仪组成。火灾监测仪主要通过对火灾产生的烟雾、燃烧气体、温度的检测，将检测到的信息转换成火警电信号传递给火灾报警控制器。报警器将收到的火警电信号分析处理，从而发出声光报警信号来告知消防控制中心的工作人员，同时在显示屏上显示烟雾浓度和温度。当系统检测到危险信号时，系统会自行开启自救程序，从而减少火灾带来的损失。除此之外，人们可以用功能设置键进行报警限值的设置同时也可以取消报警。整个电路的大体框图见2-1。
2.2单片机的功能和管口介绍
单片机AT89S52拥有以下几个功能：在系统的Flash存储器中可实现8K字节的编程；在全静态操作范围为0Hz-33MHz；有32个可编程I/O口线；三个16位计数器和定时器；全双工UART串行通道；6个中断源；看门狗定时器；双数据指针；具有低功耗空闲和掉电模式，进入掉电模式时，除了外部中断外的所有外设、CPU停止工作，CPU只能被外部中断唤醒；在进入空闲模式时，CPU停止工作，所有外设继续工作，CPU可被任意中断唤醒。AT89S52单片机的各引脚见图2-2。
2.2.1 AT89S52单片机引脚功能
VCC/GND：电源/接地接口。
P0：是8位漏极开路的双向I/O接口。用于输出接口，8个TTL逻辑电平可被每位所驱动。当P0输入“1”时，此接口用于高阻抗输入。在进行数据存储器和外部程序访
图2-1整体电路框图
图2-2 AT89S52
问时，此接口也可用作低8位地址/数据复用。此模式下，P0拥有内部上拉电阻。
P1：是8位双向I/O接口，在其内部有上拉作用的电阻。为了可以驱动4个TTL逻辑电平，需在P1输出缓冲器。我们把“1”输入到P1时，端口会因为其内部具有上拉作用的电阻而被拉高，此时端口会变成输入口。用作输入时，电流（IIL）会从此端口输出。同时P1.0口会起到定时器T2的外部计数输入（P1.1/T2）和触发输入（P1.1/T2EX）的作用；P1.2口则也会起到计数器T2的外部计数输入（P1.1/T2）和触发输入（P1.1/T2EX）的作用。P1口部分管脚的第二功能见表格2-3。
P2：是8位双向I/O接口，在其内部有上拉作用的电阻。为了可以驱动4个TTL逻辑电平，需在P1输出缓冲器。我们把“1”输入到P1时，端口会因为其内部具有上拉作用的电阻而被拉高，此时端口会变成输入口。用作输入时，电流（IIL）会从此端口输出。当使用外部程序存储器或者16位地址读取外部数据存储器时，P2接口会输出高8位地址。
P3：是8位双向I/O接口，在其内部有上拉作用的电阻。为了可以驱动4个TTL逻辑电平，需在P1输出缓冲器。我们把“1”输入到P1时，端口会因为其内部具有上
引脚号
第二功能
P1.0
T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出；
P1.1
P1.1：T3EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）；
P1.5
MOSI（用于系统编程）；
P1.6
DQ：数据输入/输出管口。当其在所谓的寄生电源下工作时，它能够提供电源向元器件；
VDD：是一个可选择的VDD管口。相同的在寄生电源下运行时，此管口不能借到其它地方，只能接地。
图2-5 DS18B20引脚
2.4 MQ-2气体传感器
MQ-2型烟雾传感器是由气敏材料制成的，也就是所谓的二氧化锡。二氧化锡具有在无微尘的空气中的电导率较低的特点。二氧化锡能当作半导体使用，由于它能媳妇表面离子所以属于表面离子式半导体。在200℃～300℃高温下，二氧化锡会吸附周围空气中的氧原子并使其形成氧的负离子，让其吸附在其上，这样就能够使降低半导体内部的电子密度，以此来增加其电阻值。在处于烟雾的环境下，如果晶粒间界处的势垒收到烟雾的调制而变化，其表面导电率也会随之产生变化。利用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息，烟雾的浓度越大，导电率越大，输出电阻越低，则输出的模拟信号就越大。
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