单片机的烟雾报警器设计
一、引言 1
（一）火灾探测技术 1
（二）火灾探测器的发展趋势 1
（三）烟雾报警器的国内外现状 1
1.民用火灾烟雾报警器 2
2.工业用烟雾报警器及有毒有害烟雾报警器 2
（四）论文研究的目的及意义 2
二、烟雾报警器的设计方案 3
（一）设计思路 3
（二）总体框图 3
三、主要元器件介绍 4
（一）单片机 4
（二）A/D转换器 5
（三）传感器 6
（四）继电器 7
四、硬件电路设计 7
（一）AT89C51最小系统 7
1.时钟电路 7
2.复位电路 7
（二）信号采集及前置放大电路 8
（三）A/D转换器与单片机接口电路 9
五、软件设计 10
（一）流程图 10
（二）调试 10
（三）仿真 11
谢辞 12
参考文献 12
附录 13
（一）电路图 13
（二）程序 13
一、引言
（一）火灾探测技术
在所有的灾害中，火灾是发生频率较高的灾害，每个城市每天都会发生大大小小的火灾，是最普遍威胁人民公共安全和经济发展的主要灾害之一。
随着经济的快速发展，火灾给人类、自然带来的危害范围不断扩大。造成了社会秩序的混乱甚至威胁了生命安全。火灾探测技术就是为此而研制出的。随着科技的发展，火灾探测技术水平也在不断提高，变得更加灵敏，人性化。其原理就是利用传感器可以检测到火灾刚发生时产生的有毒气体，比如CO。以此来达 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
到探测火灾的作用。
（二）火灾探测器的发展趋势
火灾探测技术是预防火灾的有效手段,经过我国火灾科技工作者的共同努力，火灾探测的研究发展迅速。特别是火灾探测技术的发展，虽然起步晚，但发展快，取得了可喜成绩。然而火灾探测技术还有很多地方需要发展：
1.对火灾发生初期探测的研究。
2.对不同情况火灾的探测方法。
3.对新型火灾探测器的研究。
4.激光技术、计算机视觉技术、信号处理技术和数字通信技术综合运用。
5.非接触式火灾探测的研究。
（三）烟雾报警器的国内外现状
一，从19世纪40年代开始，火灾报警系统处于一个发展的初级阶段，大多数采用的探测器是感温式的探测器，它通过温度是否超出某个值从而判断火灾的发生。这种火灾报警系统简单，只将温度作为是否发生火灾的依据。所以很容易受到其他因素的干扰。其缺点为灵敏度比较低，对于刚刚发生的火灾无法判断，而且反应时间慢，无法达到智能探测火灾的要求。
二，20世纪40年代未，当离子感烟探测器被科学家研发出来之后，离子感烟探测器逐步得到了人们的重视，于是，离子感烟探测器被大量生产从而占据了绝大部分市场；后来，随着光电技术的的发展，光电式感烟探测器被研发出来，相比之下，它具有更长的使用寿命，不存在放射性问题，抗干扰能力也比离子感烟探测器突出。
三，20世纪80年代初期，人们研发出了总线型火灾报警器。这种报警器的研发减少了大量的布线并且容易安装，更重要的是它能精确的判断火灾的发生地点。但是即使是这样，它仍具有一些缺点，它还是不够智能，而且它的有线连接方式难度比较大。
四，从20世纪80年代中后期开始，随着科技的发展，火灾自动报警系统变得越来越智能化，各种智能型的火灾报报警系统相继出现。火灾报警系统变得更安全、更精确、更智能，这在火灾自动报警系统发展史上是一个巨大的转折点。
近年来，无线通信方式的火灾自动报警系统在国外悄然兴起。这样一个系统的引入
使无线电通信技术利用无线通信方式代替了传统的有线通信方式，电子装置将主要通过
无线连接来传输信息和控制所有类型的建筑和场所。无线火灾自动报警系统，最初只用于特殊场合，如博物馆，历史遗址等。它的价格是比较高的。然而随着技术的进步，并减少为较小的组件，无线火灾自动报警系统的逐渐完善，在性能和价格方面的竞争非常激烈，其市场潜力已经崭露头角。
在中国，采用无线通信模式的火灾自动报警系统的利益逐渐得到关注。由于其安装简便，不损伤建筑物，柔韧性好，易于扩展等优点，适合多种场合：如会展中心，博物馆，体育场，古迹，T台上的建筑和医院。智能火灾自动报警系统的消防管理，一般分为分散式、集中式和分布式，分散式系统包括非智能型控制器和若干非智能探测节点，由探测节点来判断是否发生火灾;一个集中式的系统包含了一些智能控制器和非智能检测节点，节点会将火灾探测参数发送到控制器，控制器智能判断火的状态；分布式系统的控制器和探测节点都是智能的，也是未来的发展趋势。
烟雾报警器的系列产品
1.民用火灾烟雾报警器
民用火灾烟雾报警器一般安装在厨房里。当遇到火灾烟雾时，报警器就会发出声光报警或同时伴有数字显示，同时联动外部设备。一些报警器可以自动开启排风扇将烟雾排到室外从而达到预警作用。
2.工业用烟雾报警器及有毒有害烟雾报警器
工业用烟雾报警器和有毒害烟雾报警器只是在检测探头上有区别，它们的原理和应用都非常相似。工业用可燃性气体和有毒烟雾报警器，基于所检测的环境不同，能分成检漏器，控制器和探测器。如果煤气泄漏，检漏器将发出声光报警，数字显示烟雾浓度，从而人们可以采取安全措施，防止发生爆炸等严重事故。控制器与探测器组合可以作为监测爆炸现场烟雾浓度的监测点，用于对现场的长期监测。
探测器安装在爆炸现场，控制器放在有人值守的地方，用电缆线将两者屏蔽连接起来。当现场气体泄漏检测器探测到燃气泄露后，通过屏蔽电缆线的信号传给控制器，控制器发出声光报警，并启动排风装置或关闭电磁阀切断气源，以确保安全。这样的工具被广泛应用于，煤气站，加油站，锅炉房和其它工业场所。
（四）论文研究的目的及意义
随着现代家庭用火，用电量增加，家庭火灾发生的频率越来越高。家庭火灾事件中，很容易出现发现不及时，缺乏消防设备和在场的人都慌了逃生等不利因素的影响，导致重大的生命和财产损失。消防部门的统计显示，在所有的火灾比例中，家庭火灾已经占到了全国火灾的30%左右。家庭起火的原因林林总总，可能在我们注意得到的地方，也可能就隐藏在我们根本就注意不到的地方。
在现代城市家庭中，很多人因为不懂家庭安全常识引起火灾事故，使好端端的幸福家庭瞬间毁于一旦,有的甚至导致家破人亡。而且一旦发生居民家庭火灾,处置不当、报警迟缓,是造成人员伤亡的重要因素。所以说,人们应该积极了解家庭火灾的主要起因，并且要学会预防火灾的发生。为了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产的安全。保卫社会主义现代化建设，防止火灾引起燃烧、爆炸等事故，造成严重的经济损失，甚至危及生命安全。这就是我们研究烟雾报警器的目的。
图3-3 信号采集及前置放大电路
（三）A/D转换器与单片机接口电路
}：
void caiji wenyan ()
（一）火灾探测技术 1
（二）火灾探测器的发展趋势 1
（三）烟雾报警器的国内外现状 1
1.民用火灾烟雾报警器 2
2.工业用烟雾报警器及有毒有害烟雾报警器 2
（四）论文研究的目的及意义 2
二、烟雾报警器的设计方案 3
（一）设计思路 3
（二）总体框图 3
三、主要元器件介绍 4
（一）单片机 4
（二）A/D转换器 5
（三）传感器 6
（四）继电器 7
四、硬件电路设计 7
（一）AT89C51最小系统 7
1.时钟电路 7
2.复位电路 7
（二）信号采集及前置放大电路 8
（三）A/D转换器与单片机接口电路 9
五、软件设计 10
（一）流程图 10
（二）调试 10
（三）仿真 11
谢辞 12
参考文献 12
附录 13
（一）电路图 13
（二）程序 13
一、引言
（一）火灾探测技术
在所有的灾害中，火灾是发生频率较高的灾害，每个城市每天都会发生大大小小的火灾，是最普遍威胁人民公共安全和经济发展的主要灾害之一。
随着经济的快速发展，火灾给人类、自然带来的危害范围不断扩大。造成了社会秩序的混乱甚至威胁了生命安全。火灾探测技术就是为此而研制出的。随着科技的发展，火灾探测技术水平也在不断提高，变得更加灵敏，人性化。其原理就是利用传感器可以检测到火灾刚发生时产生的有毒气体，比如CO。以此来达 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
到探测火灾的作用。
（二）火灾探测器的发展趋势
火灾探测技术是预防火灾的有效手段,经过我国火灾科技工作者的共同努力，火灾探测的研究发展迅速。特别是火灾探测技术的发展，虽然起步晚，但发展快，取得了可喜成绩。然而火灾探测技术还有很多地方需要发展：
1.对火灾发生初期探测的研究。
2.对不同情况火灾的探测方法。
3.对新型火灾探测器的研究。
4.激光技术、计算机视觉技术、信号处理技术和数字通信技术综合运用。
5.非接触式火灾探测的研究。
（三）烟雾报警器的国内外现状
一，从19世纪40年代开始，火灾报警系统处于一个发展的初级阶段，大多数采用的探测器是感温式的探测器，它通过温度是否超出某个值从而判断火灾的发生。这种火灾报警系统简单，只将温度作为是否发生火灾的依据。所以很容易受到其他因素的干扰。其缺点为灵敏度比较低，对于刚刚发生的火灾无法判断，而且反应时间慢，无法达到智能探测火灾的要求。
二，20世纪40年代未，当离子感烟探测器被科学家研发出来之后，离子感烟探测器逐步得到了人们的重视，于是，离子感烟探测器被大量生产从而占据了绝大部分市场；后来，随着光电技术的的发展，光电式感烟探测器被研发出来，相比之下，它具有更长的使用寿命，不存在放射性问题，抗干扰能力也比离子感烟探测器突出。
三，20世纪80年代初期，人们研发出了总线型火灾报警器。这种报警器的研发减少了大量的布线并且容易安装，更重要的是它能精确的判断火灾的发生地点。但是即使是这样，它仍具有一些缺点，它还是不够智能，而且它的有线连接方式难度比较大。
四，从20世纪80年代中后期开始，随着科技的发展，火灾自动报警系统变得越来越智能化，各种智能型的火灾报报警系统相继出现。火灾报警系统变得更安全、更精确、更智能，这在火灾自动报警系统发展史上是一个巨大的转折点。
近年来，无线通信方式的火灾自动报警系统在国外悄然兴起。这样一个系统的引入
使无线电通信技术利用无线通信方式代替了传统的有线通信方式，电子装置将主要通过
无线连接来传输信息和控制所有类型的建筑和场所。无线火灾自动报警系统，最初只用于特殊场合，如博物馆，历史遗址等。它的价格是比较高的。然而随着技术的进步，并减少为较小的组件，无线火灾自动报警系统的逐渐完善，在性能和价格方面的竞争非常激烈，其市场潜力已经崭露头角。
在中国，采用无线通信模式的火灾自动报警系统的利益逐渐得到关注。由于其安装简便，不损伤建筑物，柔韧性好，易于扩展等优点，适合多种场合：如会展中心，博物馆，体育场，古迹，T台上的建筑和医院。智能火灾自动报警系统的消防管理，一般分为分散式、集中式和分布式，分散式系统包括非智能型控制器和若干非智能探测节点，由探测节点来判断是否发生火灾;一个集中式的系统包含了一些智能控制器和非智能检测节点，节点会将火灾探测参数发送到控制器，控制器智能判断火的状态；分布式系统的控制器和探测节点都是智能的，也是未来的发展趋势。
烟雾报警器的系列产品
1.民用火灾烟雾报警器
民用火灾烟雾报警器一般安装在厨房里。当遇到火灾烟雾时，报警器就会发出声光报警或同时伴有数字显示，同时联动外部设备。一些报警器可以自动开启排风扇将烟雾排到室外从而达到预警作用。
2.工业用烟雾报警器及有毒有害烟雾报警器
工业用烟雾报警器和有毒害烟雾报警器只是在检测探头上有区别，它们的原理和应用都非常相似。工业用可燃性气体和有毒烟雾报警器，基于所检测的环境不同，能分成检漏器，控制器和探测器。如果煤气泄漏，检漏器将发出声光报警，数字显示烟雾浓度，从而人们可以采取安全措施，防止发生爆炸等严重事故。控制器与探测器组合可以作为监测爆炸现场烟雾浓度的监测点，用于对现场的长期监测。
探测器安装在爆炸现场，控制器放在有人值守的地方，用电缆线将两者屏蔽连接起来。当现场气体泄漏检测器探测到燃气泄露后，通过屏蔽电缆线的信号传给控制器，控制器发出声光报警，并启动排风装置或关闭电磁阀切断气源，以确保安全。这样的工具被广泛应用于，煤气站，加油站，锅炉房和其它工业场所。
（四）论文研究的目的及意义
随着现代家庭用火，用电量增加，家庭火灾发生的频率越来越高。家庭火灾事件中，很容易出现发现不及时，缺乏消防设备和在场的人都慌了逃生等不利因素的影响，导致重大的生命和财产损失。消防部门的统计显示，在所有的火灾比例中，家庭火灾已经占到了全国火灾的30%左右。家庭起火的原因林林总总，可能在我们注意得到的地方，也可能就隐藏在我们根本就注意不到的地方。
在现代城市家庭中，很多人因为不懂家庭安全常识引起火灾事故，使好端端的幸福家庭瞬间毁于一旦,有的甚至导致家破人亡。而且一旦发生居民家庭火灾,处置不当、报警迟缓,是造成人员伤亡的重要因素。所以说,人们应该积极了解家庭火灾的主要起因，并且要学会预防火灾的发生。为了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产的安全。保卫社会主义现代化建设，防止火灾引起燃烧、爆炸等事故，造成严重的经济损失，甚至危及生命安全。这就是我们研究烟雾报警器的目的。
图3-3 信号采集及前置放大电路
（三）A/D转换器与单片机接口电路
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