基于单片机的智能火灾报警系统设计(附件)【字数：10091】
摘 要火灾报警系统是近年来兴起的一种防止火灾危害的监控手段，它是一种利用单片机处理器监控环境变量的技术。它给人类社会造成了严重的生命财产损失。为避免火灾，减少火灾造成的损失，预防和监测至关重要。本文是一种基于单片机技术和无线传输技术,结合其他电子技术的技术水平较好的火灾报警系统。监测信息通过烟雾传感器、温度传感器将数据发送给STC89C52，在LCD 1602液晶上显示内容，显示数据内容与设定的值进行对比，如果超出范围，将会报警。本系统采用STC89C52单片机和NFR24L01无线传输模块组成。实现了声光报警和温度显示功能。结构简单，方便快捷，价格偏低，具有智能化的火灾报警功能。具有一定的实用价值。
目 录
第一章 绪论 1
1.1目的和意义 1
1.2研究和发展现状 1
1.3系统的内容 1
第二章 总体模块概述 2
2.1主控模块选择 2
2.2显示液晶屏的选择 2
2.3温度检测模块选择 2
2.4无线传输模块的选择 3
2.5系统整体设计概述 3
第三章 系统硬件电路设计与元件清单 5
3.1主控模块 5
3.2 LCD液晶显示器模块 6
3.3无线传输模块 9
3.4声光报警模块 12
3.5温度检测模块 13
3.6烟雾传感器模块 15
3.7 ADC0832模块 17
3.8元件清单 19
第4章 系统软件设计与系统流程图 22
4.1 STC59C52软件设计 22
4.2 LCD1602软件流程图 24
4.3 NRF24L01传输程序流程图 24
4.4温度传感器模块流程图 25
4.5烟雾传感器流程图 25
4.6 ADC0832程序流程图 26
4.7报警流程图 26
第5章 系统调试与功能介绍 28
5.1硬件调试 28
5.2软件调试 28
5.3操作说明 28
结束语 3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
0
致谢 31
参考文献 32
附录A 33
附录B 34
第一章 绪论
1.1目的和意义
随着科学技术的发展，工业生产和家庭发生的火灾越来越多，造成工业损失和家庭损失，甚至造成无法挽回的伤害。为了能方便的发现火灾，预防和减少火灾危险，必须对烟度、温度进行严密的检测，并使用先进可靠的仪器进行严密监测，提前发现事故隐患,并且采取快速的措施避免事故发生，从而保证了行业的安全和家庭生活的安全。所以在传感器的应用中，火灾报警已经是一个重要的课题。
1.2 研究和发展现状
探测技术和探测仪器的进步减少了许多安全事故。信号处理技术和低功耗单片机技术的发展进一步推动了传统检测技术的改进，使传统的检测技术得到了很大的进步。近年来，供应链管理逐渐应用于工农业生产的各个领域和人们生活的各个方面。单片机是微处理器，它功能完全，体积小，成本低，可用于许多电子系统。同时，在报警系统中它是不可或缺的，单片机让报警系统的功能更加完善。随着政府政策的开放，火灾报警产品的真正发展是在20世纪90年代，国外报警企业开始进入中国的消防市场。
1.3 系统的内容
该系统设计为基于单片机的火灾报警系统。它包括以下功能：
（1）系统检测温度、烟雾和火焰信号，并且通过NFR24L01进行信息的无线传输。
（2）单片机通过程序检测烟雾信息并转换为数值在LCD1602上显示。
（3）单片机通过程序检测火焰信息，接收传感器的电位变化并转换为数值在LCD1602上显示。
（4）通过温度传感器实时监测环境温度,并实时显示在LCD屏幕上。
（5）单片机将接收到的数据与预设值进行比较,如果超过预设范围,则将报警电路驱动到声光报警。
第二章 总体模块概述
根据功能划分，系统需要单片机模块、温度检测模块、烟雾检测模块、LCD1602显示模块、报警和模块无线传输模块。下文将讨论这些模块的选择和设计方案。
2.1主控模块选择
方案一：
MSP430微控制器是由TI在1996推出的16位超低功耗混合信号处理器。它是由许多模拟电路，数字电路和单片机组成的,拥有许多强大的功能。但是芯片价格较高。
方案二
51系列的单片机系统运行稳定，价格低廉，加密性强，性能高，32 位IO口,STC系列烧写程序十分方便，可以进行在线的调试，性价比较高。因此,用51单片机作为主芯片比较方便。
所以选用51单片机作为主控芯片。
2.2显示液晶屏的选择
方案一：
LED数码管价格一般，但是不是最好的。除此之外，当动扫描管与芯片连接时，占用芯片的I/O口比较少。因为在调试系统过程中需要移位寄存器，容易发生许多故障，所以本设计不选择LED数码管作为显示器件。
方案二：
LCD1602功能全面，显示字符和图文很方便，价格适中，而且会给测试带来很多方便。因此,选用LCD1602显示屏比较好。
所以在本设计中选用LCD1602显示屏。
2.3温度检测模块选择
方案一：
AD590是美国模拟装置的单片集成温度传感电流源。其输出电流与温度成正比。AD590调谐系数为1A/K，可通过激光调节芯片的膜电阻，由于芯片输出是模拟的，所以需要为它增加一个AD转换器，带来了成本增加的问题。
方案二：
DS18B20数字温度传感器易于连接和封装到各种应用中，如管材、螺杆、磁铁吸附等。它还可以根据不同外观改变形状，各种封装的DS18B20适应任何温度情况。并且耐磨，耐撞击，体积偏小，使用多样化，包装形式多样化等优点。适用于各种窄空间器件的数字温度测量和控制。并且由于是单总线的数字量输出，不需要AD转换器即可被单片机直接读取温度信息。
目 录
第一章 绪论 1
1.1目的和意义 1
1.2研究和发展现状 1
1.3系统的内容 1
第二章 总体模块概述 2
2.1主控模块选择 2
2.2显示液晶屏的选择 2
2.3温度检测模块选择 2
2.4无线传输模块的选择 3
2.5系统整体设计概述 3
第三章 系统硬件电路设计与元件清单 5
3.1主控模块 5
3.2 LCD液晶显示器模块 6
3.3无线传输模块 9
3.4声光报警模块 12
3.5温度检测模块 13
3.6烟雾传感器模块 15
3.7 ADC0832模块 17
3.8元件清单 19
第4章 系统软件设计与系统流程图 22
4.1 STC59C52软件设计 22
4.2 LCD1602软件流程图 24
4.3 NRF24L01传输程序流程图 24
4.4温度传感器模块流程图 25
4.5烟雾传感器流程图 25
4.6 ADC0832程序流程图 26
4.7报警流程图 26
第5章 系统调试与功能介绍 28
5.1硬件调试 28
5.2软件调试 28
5.3操作说明 28
结束语 3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
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致谢 31
参考文献 32
附录A 33
附录B 34
第一章 绪论
1.1目的和意义
随着科学技术的发展，工业生产和家庭发生的火灾越来越多，造成工业损失和家庭损失，甚至造成无法挽回的伤害。为了能方便的发现火灾，预防和减少火灾危险，必须对烟度、温度进行严密的检测，并使用先进可靠的仪器进行严密监测，提前发现事故隐患,并且采取快速的措施避免事故发生，从而保证了行业的安全和家庭生活的安全。所以在传感器的应用中，火灾报警已经是一个重要的课题。
1.2 研究和发展现状
探测技术和探测仪器的进步减少了许多安全事故。信号处理技术和低功耗单片机技术的发展进一步推动了传统检测技术的改进，使传统的检测技术得到了很大的进步。近年来，供应链管理逐渐应用于工农业生产的各个领域和人们生活的各个方面。单片机是微处理器，它功能完全，体积小，成本低，可用于许多电子系统。同时，在报警系统中它是不可或缺的，单片机让报警系统的功能更加完善。随着政府政策的开放，火灾报警产品的真正发展是在20世纪90年代，国外报警企业开始进入中国的消防市场。
1.3 系统的内容
该系统设计为基于单片机的火灾报警系统。它包括以下功能：
（1）系统检测温度、烟雾和火焰信号，并且通过NFR24L01进行信息的无线传输。
（2）单片机通过程序检测烟雾信息并转换为数值在LCD1602上显示。
（3）单片机通过程序检测火焰信息，接收传感器的电位变化并转换为数值在LCD1602上显示。
（4）通过温度传感器实时监测环境温度,并实时显示在LCD屏幕上。
（5）单片机将接收到的数据与预设值进行比较,如果超过预设范围,则将报警电路驱动到声光报警。
第二章 总体模块概述
根据功能划分，系统需要单片机模块、温度检测模块、烟雾检测模块、LCD1602显示模块、报警和模块无线传输模块。下文将讨论这些模块的选择和设计方案。
2.1主控模块选择
方案一：
MSP430微控制器是由TI在1996推出的16位超低功耗混合信号处理器。它是由许多模拟电路，数字电路和单片机组成的,拥有许多强大的功能。但是芯片价格较高。
方案二
51系列的单片机系统运行稳定，价格低廉，加密性强，性能高，32 位IO口,STC系列烧写程序十分方便，可以进行在线的调试，性价比较高。因此,用51单片机作为主芯片比较方便。
所以选用51单片机作为主控芯片。
2.2显示液晶屏的选择
方案一：
LED数码管价格一般，但是不是最好的。除此之外，当动扫描管与芯片连接时，占用芯片的I/O口比较少。因为在调试系统过程中需要移位寄存器，容易发生许多故障，所以本设计不选择LED数码管作为显示器件。
方案二：
LCD1602功能全面，显示字符和图文很方便，价格适中，而且会给测试带来很多方便。因此,选用LCD1602显示屏比较好。
所以在本设计中选用LCD1602显示屏。
2.3温度检测模块选择
方案一：
AD590是美国模拟装置的单片集成温度传感电流源。其输出电流与温度成正比。AD590调谐系数为1A/K，可通过激光调节芯片的膜电阻，由于芯片输出是模拟的，所以需要为它增加一个AD转换器，带来了成本增加的问题。
方案二：
DS18B20数字温度传感器易于连接和封装到各种应用中，如管材、螺杆、磁铁吸附等。它还可以根据不同外观改变形状，各种封装的DS18B20适应任何温度情况。并且耐磨，耐撞击，体积偏小，使用多样化，包装形式多样化等优点。适用于各种窄空间器件的数字温度测量和控制。并且由于是单总线的数字量输出，不需要AD转换器即可被单片机直接读取温度信息。
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