单片机的智能火灾报警系统设计
目录
第一章绪论 1
1.1 选题的背景及意义 1
1.2国内外火情警告处置系统的现状 1
第二章火情警告系统及其方案设计 2
2.1设计任务分析 2
2.2 系统的硬件总体结构 2
第三章系统的硬件选择与设计 3
3.1 主要芯片的选择 3
3.1.1 单片机的选择 3
3.1.2 模数转换芯片的选择 3
3.2 传感器的选择 4
3.2.1火灾探测器的分类 4
3.2.2 温度探测器的选定 4
3.2.3 烟雾传感器的选择 5
3.3 各电路模块的设计 6
3.3.1单片机外围接口电路 6
3.3.2 A/D转换电路 6
3.3.3 烟雾信号调理电路 7
3.3.4 光报警电路 7
3.3.5 声报警电路 8
3.3.6 报警器故障自诊断 8
第四章火灾报警系统的软件设计 9
4.1 软件开发环境 9
4.2 火灾报警系统程序设计 9
4.2.1主程序流程图 9
4.2.2 主程序初始化流程图 10
4.2.3数据采集子程序 10
4.2.4 火灾判断与报警程序 11
4.2.5 滤波子程序 13
第五章总结与展望 14
5.1 总结 14
5.2 展望 14
实物图 14
致谢 15
参考文献 16
第一章绪论
1.1 选题的背景及意义
当科技技术不断的进步，巨大的危险同样伴随着。及时早期发现火苗险情，降低火情的危险程度，确保人民生活的稳定进行。促进现代化建设进程，防止火灾引起各类危险的发生，对社会造成严重财产损失，对人民群众安全得到危害。
1.2国内外火情警告处置系统的现状
随着科技的飞速进取，一大批新鲜的科研成果被添加进入系统之中，伴随着飞速的发展，性能显著的报警系统，凭借着十分灵敏的感应度、极其微小的误
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
技术不断的进步，巨大的危险同样伴随着。及时早期发现火苗险情，降低火情的危险程度，确保人民生活的稳定进行。促进现代化建设进程，防止火灾引起各类危险的发生，对社会造成严重财产损失，对人民群众安全得到危害。
1.2国内外火情警告处置系统的现状
随着科技的飞速进取，一大批新鲜的科研成果被添加进入系统之中，伴随着飞速的发展，性能显著的报警系统，凭借着十分灵敏的感应度、极其微小的误报率、安装十分简易快捷等特点，得到了国内外的一致好评与应用。同类中出类拔萃的优秀产品例如澳大利亚GO－DEX PTY.LTD公司研制研发生产的GO－DEX型灾智能报警系统。
第二章火情警告系统及其方案设计
2.1设计任务分析
本篇论文是烟雾报警器的研制：
(1)对系统进行整体规划和结构设计。
(2)将STC89C52作为本产品设计的中央处理器，对电路使用，规范化的严谨模板设计，对系统运行进行优化处理。系统硬件电路主要分为负责外界数据的处理收集、声音鸣笛警示电路、LED数据指示灯电路、外部数码管电路显示部分。
(3)系统的软件编制。以软件能实现的作用为基础，大概分为主要程序还有初始化，还有显示浓度，还有报警序和报警限值设置的子程序。在详细编写系统程序的过程中，添加了完整的文字讲解，有利于后续的跟进调试与维护。
(4)硬件电路和软件的综合调试。
2.2 系统的硬件总体结构
(1)硬件系统组成
十分完善的火灾警告系统，其中有着一些必要的内容：控制系统，检测火灾，各项数据之间的转换以及报警模块。单片机为该设计的主要核心，温度的检测与发现靠传感器来实现。
(2)控制硬件的系统方案设计
控制系统大体部分由采集数据和单片机控制的模块和声音光电报警模块组成。如下图2-3展示的就是本部分阐述的产品的大体框架
图2-3 火灾报警系统展示图
第三章系统的硬件选择与设计
3.1 主要芯片的选择
3.1.1 单片机的选择
（1）STC89C52
该介绍是以STC公司设计的STC89C52为控制核心，STC89C52是一种低功耗，高性能的CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
3.1.2 模数转换芯片的选择
（1）ADC0809
①拥有8路输入的通道，有着8位A/D转换器，则其分辨率为8位。
②具有转换起停控制端。
3-2 ADC0809芯片的引脚图
③当时钟为640kHz时芯片的转化时间为100μs，当芯片的时钟为500kHz时它的转换时间为130μs。
（2）内部结构
其内部采取的是CMOS单片型的依次逐逼式的——A/D转换器。
（3）外部特性（引脚功能）详见此表
3.2 传感器的选择
3.2.1火灾探测器的分类
在亲身实践生产生活当中，了解到使用的便捷以及实用性，大体使用的总结有五大类。
由于本文只仅限于烟雾测试，所以只针对感烟型来进行介绍。
其大体可以归为离子还有光电两种感烟器件。特别是离子式的根据烟雾的特性——对离子镅241有极大的反应，顺便利用电路中信号不同的反馈情况来侦查其反应，应对其情况做出警告。
3.2.2 温度探测器的选定
（1）DS18B20
DS18B20组装简易没有复杂的步骤容易上手，成品以后可以应付各种不同的环境场合。
①DS18B20的主要特性：
ａ.有着较宽的电压测试限度，电压尺度：3.0～5.5V，可以脱离直源供给利用USB线通过外部电源实现供电。
3-4 展示的图片为DS18B20引脚图供电。
ｂ.不同寻常的采用单线式接口，不要繁琐的USB在与微处理器传输时就单单利用一根就可以实现双向传输
ｃ.可以同时架接多个探测器进行地毯式的全方面的测温。
3.2.3 烟雾传感器的选择
（1）NIS-09C
检测方式：离子型
放射源：镅241
参数：
（2）烟雾检测器工作原理
一开始，特
第一章绪论 1
1.1 选题的背景及意义 1
1.2国内外火情警告处置系统的现状 1
第二章火情警告系统及其方案设计 2
2.1设计任务分析 2
2.2 系统的硬件总体结构 2
第三章系统的硬件选择与设计 3
3.1 主要芯片的选择 3
3.1.1 单片机的选择 3
3.1.2 模数转换芯片的选择 3
3.2 传感器的选择 4
3.2.1火灾探测器的分类 4
3.2.2 温度探测器的选定 4
3.2.3 烟雾传感器的选择 5
3.3 各电路模块的设计 6
3.3.1单片机外围接口电路 6
3.3.2 A/D转换电路 6
3.3.3 烟雾信号调理电路 7
3.3.4 光报警电路 7
3.3.5 声报警电路 8
3.3.6 报警器故障自诊断 8
第四章火灾报警系统的软件设计 9
4.1 软件开发环境 9
4.2 火灾报警系统程序设计 9
4.2.1主程序流程图 9
4.2.2 主程序初始化流程图 10
4.2.3数据采集子程序 10
4.2.4 火灾判断与报警程序 11
4.2.5 滤波子程序 13
第五章总结与展望 14
5.1 总结 14
5.2 展望 14
实物图 14
致谢 15
参考文献 16
第一章绪论
1.1 选题的背景及意义
当科技技术不断的进步，巨大的危险同样伴随着。及时早期发现火苗险情，降低火情的危险程度，确保人民生活的稳定进行。促进现代化建设进程，防止火灾引起各类危险的发生，对社会造成严重财产损失，对人民群众安全得到危害。
1.2国内外火情警告处置系统的现状
随着科技的飞速进取，一大批新鲜的科研成果被添加进入系统之中，伴随着飞速的发展，性能显著的报警系统，凭借着十分灵敏的感应度、极其微小的误
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
技术不断的进步，巨大的危险同样伴随着。及时早期发现火苗险情，降低火情的危险程度，确保人民生活的稳定进行。促进现代化建设进程，防止火灾引起各类危险的发生，对社会造成严重财产损失，对人民群众安全得到危害。
1.2国内外火情警告处置系统的现状
随着科技的飞速进取，一大批新鲜的科研成果被添加进入系统之中，伴随着飞速的发展，性能显著的报警系统，凭借着十分灵敏的感应度、极其微小的误报率、安装十分简易快捷等特点，得到了国内外的一致好评与应用。同类中出类拔萃的优秀产品例如澳大利亚GO－DEX PTY.LTD公司研制研发生产的GO－DEX型灾智能报警系统。
第二章火情警告系统及其方案设计
2.1设计任务分析
本篇论文是烟雾报警器的研制：
(1)对系统进行整体规划和结构设计。
(2)将STC89C52作为本产品设计的中央处理器，对电路使用，规范化的严谨模板设计，对系统运行进行优化处理。系统硬件电路主要分为负责外界数据的处理收集、声音鸣笛警示电路、LED数据指示灯电路、外部数码管电路显示部分。
(3)系统的软件编制。以软件能实现的作用为基础，大概分为主要程序还有初始化，还有显示浓度，还有报警序和报警限值设置的子程序。在详细编写系统程序的过程中，添加了完整的文字讲解，有利于后续的跟进调试与维护。
(4)硬件电路和软件的综合调试。
2.2 系统的硬件总体结构
(1)硬件系统组成
十分完善的火灾警告系统，其中有着一些必要的内容：控制系统，检测火灾，各项数据之间的转换以及报警模块。单片机为该设计的主要核心，温度的检测与发现靠传感器来实现。
(2)控制硬件的系统方案设计
控制系统大体部分由采集数据和单片机控制的模块和声音光电报警模块组成。如下图2-3展示的就是本部分阐述的产品的大体框架
图2-3 火灾报警系统展示图
第三章系统的硬件选择与设计
3.1 主要芯片的选择
3.1.1 单片机的选择
（1）STC89C52
该介绍是以STC公司设计的STC89C52为控制核心，STC89C52是一种低功耗，高性能的CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
3.1.2 模数转换芯片的选择
（1）ADC0809
①拥有8路输入的通道，有着8位A/D转换器，则其分辨率为8位。
②具有转换起停控制端。
3-2 ADC0809芯片的引脚图
③当时钟为640kHz时芯片的转化时间为100μs，当芯片的时钟为500kHz时它的转换时间为130μs。
（2）内部结构
其内部采取的是CMOS单片型的依次逐逼式的——A/D转换器。
（3）外部特性（引脚功能）详见此表
3.2 传感器的选择
3.2.1火灾探测器的分类
在亲身实践生产生活当中，了解到使用的便捷以及实用性，大体使用的总结有五大类。
由于本文只仅限于烟雾测试，所以只针对感烟型来进行介绍。
其大体可以归为离子还有光电两种感烟器件。特别是离子式的根据烟雾的特性——对离子镅241有极大的反应，顺便利用电路中信号不同的反馈情况来侦查其反应，应对其情况做出警告。
3.2.2 温度探测器的选定
（1）DS18B20
DS18B20组装简易没有复杂的步骤容易上手，成品以后可以应付各种不同的环境场合。
①DS18B20的主要特性：
ａ.有着较宽的电压测试限度，电压尺度：3.0～5.5V，可以脱离直源供给利用USB线通过外部电源实现供电。
3-4 展示的图片为DS18B20引脚图供电。
ｂ.不同寻常的采用单线式接口，不要繁琐的USB在与微处理器传输时就单单利用一根就可以实现双向传输
ｃ.可以同时架接多个探测器进行地毯式的全方面的测温。
3.2.3 烟雾传感器的选择
（1）NIS-09C
检测方式：离子型
放射源：镅241
参数：
（2）烟雾检测器工作原理
一开始，特
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