51单片机的火灾报警器设计与实现【字数：10680】
摘 要 随着现代社会的进步，当代家庭的生活水平逐步提高，使得家用电器的使用次数不断增加，虽然现如今人们的防火意识也在不断增强，但是不可避免出现失火的现象，若救火不及时，很容易造成财产生命的损失。为了满足社会的需求，减小社会的损失，火灾报警器被研制而成。这样可以及时有效的减少损失，对保护人生安全，财产安全，生态系统有着极大的意义和很大的经济、社会效益。本系统主要实现是将系统分为两个部分上位机系统和下位机系统，上位机基于安卓进行开发，生成一个手机app，下位机使用单片机进行开发，两者通过蓝牙进行数据传输。在下位机中，单片机采用STC89C52，温度传感器采用DHT11，烟雾浓度传感器采用MQ-2，一氧化碳浓度传感器采用MQ-7，火焰传感器采用火焰传感器模块。将采集到的数据显示在液晶显示屏上,并实时更新数据。当数据超过一定阈值时，LED灯亮，蜂鸣器报警。在上位机中，采用E4A软件，对下位机传输来的数据进行处理，并对下位机进行控制，下位机通过蓝牙模块传输烟雾浓度、火焰检测、一氧化碳浓度和温湿度数据至上位机，用android平台对数据进行实时监测。通过本系统，最终实现了将数据经过单片机传输至手机app中，根据本系统可以实现对有无火灾发生进行实时监控。
目录
1. 引言 1
1.1 开发背景 1
1.2 开发目的 1
1.3 开发意义 1
1.4 现状和趋势 2
1.5 本文所做主要工作 2
2. 开发环境 4
2.1 keil uvision4 4
2.2 E4A 4
3. 系统分析 5
3.1 系统基本功能描述 5
3.2 功能需求分析 5
3.3 性能需求分析 5
3.4 数据流分析 6
4. 系统设计 7
4.1 下位机系统设计 7
4.1.1 DHT11温湿度传感器 8
4.1.2 MQ2和MQ7传感器、ADC0832转换芯片 8
4.1.3 火焰传感器模块 9
4.1.4 LCD1602液晶显示屏 10
4.1.5 LED灯及蜂鸣器报警 10
4.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
.6 按键控制模块 11
4.2 蓝牙数据通信模块 11
4.3 上位机系统设计 11
5. 系统实现 13
5.1 下位机硬件系统 13
5.2 上位机系统实现 15
5.3 温湿度传感器模块 16
5.4 MQ2，MQ7传感器模块 18
5.5 蓝牙通信模块 19
5.6 LED和蜂鸣器报警模块 20
5.7 按键控制模块 22
5.8 液晶显示模块 24
6. 系统测试 27
6.1 功能测试 27
6.1.1 蓝牙通信模块测试 27
6.1.2 LED灯、蜂鸣器报警模块测试 27
6.1.3 温湿度传感器模块测试 27
6.1.4 MQ2、MQ7、ADC0832信号转换模块测试 27
6.1.5 按键控制模块测试 27
6.1.6 液晶显示模块测试 27
6.2 集成测试 27
6.3 调试 28
结 论 29
参考文献 30
致 谢 31
引言
开发背景
火灾是最普遍地威胁社会安全和发展的主要灾害之一，这种灾害对于人类或者物都造成巨大的损失。如今火灾事故频繁发生，近来全球范围内，每年都有600万到700万乃至更多起火灾发生[3]，火灾给人类及生态造成的影响和损失是没有办法所计算的。在我们的国家，经济发展迅速，人民的生活质量也有了很明显的提高。工厂和普通群众所用的设备大幅度增加，火灾发生的概率也明显提高。并且现代的建筑中塑料制品和玻璃大幅增加运用使得火灾的救援困难重重，这也是完善火灾报警器的重要原因之一。如果发生了火灾没有进行及时的救援，对于个人乃至国家所带来的损失是巨大的。所以，人们对火灾的预防愈发的重视，有必要对火灾有一个提前的预判，在火灾发生以前将火灾的发生控制的在萌芽状态，如果火灾发生，就通过专业的设备进行控制。对于火灾，人们需要加强对火灾的防护意识，完善对防范措施方面的不足之处，为了尽可能早的发现火灾隐情，减少火灾所造成的危害，保护自身安全及所有的财产安全，需要建立完善的火灾报警系统。
开发目的??
随着市场经济体制的不断完善，当今社会家用电器增多[4]，使得家庭发生火灾的次数持续增加。在家庭生活中，由于生活疏忽会导致家庭火灾，而往往这时人们都不在家，救火不及时，容易造成财产生命的损失。由于现在多高楼大厦，一旦失火容易殃及池鱼，由于人们缺乏救火器材和意识，往往会导致错失最佳逃亡时间。家庭火灾出现的原因林林总总，也许就是在我们看得见，能注意到的地方，也许是我们难以察觉又或是觉得微乎其微的一处小细节上。
由于科技的发展，越来越多的监控系统和报警机制愈发完善，这极大的减少了生活中的火灾事故，也很大程度上减少了消防人员的伤亡，人们开始越来越重视实时的监测预警，这样可以及时有效的减少损失，对保护人生安全，财产安全，生态系统有着极大的意义和很大的经济、社会效益。
开发意义
对于火灾报警器的研究，一方面是由于社会的需求，另一方面也能减小社会的损失。 在中国，发生家庭火灾的次数相当频繁，所以如何防止火灾的发生成为了每家每户都在关注的焦点。如果在家庭中设置一些简单的防火措施以及火灾报警装置，有些损失可以减少甚至避免。为了减少这类事故的发生，就必须对烟雾、温湿度、CO浓度以及火光进行现场实时监测，采用可靠准确的火灾报警器系统对周围环境进行实时监测，尽可能早的发现火灾隐患，及时采取有效的解决办法，减少或避免火灾中的损失。因此，火灾报警器的开发成为了传感器技术发展领域的一个重要课题。
现状和趋势
对于火灾报警器来说，国外发展早且迅速，目前随着科技的发展已经相当的完善了，而国内起步慢，所以在刚开始设计该系统的时候，我们往往借鉴国外的技术和产品，然后对此加入自己的技术加以改进。但随着近年来国内科技的进步，该系统在国内也得到了迅速的发展，但依旧还是会存在一些问题。人们防火意识虽然愈发增加，但家家户户还是很少会出现该系统，这是一个弊端，在提高技术的同时，也要加强人们对火灾的防护意识。
目录
1. 引言 1
1.1 开发背景 1
1.2 开发目的 1
1.3 开发意义 1
1.4 现状和趋势 2
1.5 本文所做主要工作 2
2. 开发环境 4
2.1 keil uvision4 4
2.2 E4A 4
3. 系统分析 5
3.1 系统基本功能描述 5
3.2 功能需求分析 5
3.3 性能需求分析 5
3.4 数据流分析 6
4. 系统设计 7
4.1 下位机系统设计 7
4.1.1 DHT11温湿度传感器 8
4.1.2 MQ2和MQ7传感器、ADC0832转换芯片 8
4.1.3 火焰传感器模块 9
4.1.4 LCD1602液晶显示屏 10
4.1.5 LED灯及蜂鸣器报警 10
4.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
.6 按键控制模块 11
4.2 蓝牙数据通信模块 11
4.3 上位机系统设计 11
5. 系统实现 13
5.1 下位机硬件系统 13
5.2 上位机系统实现 15
5.3 温湿度传感器模块 16
5.4 MQ2，MQ7传感器模块 18
5.5 蓝牙通信模块 19
5.6 LED和蜂鸣器报警模块 20
5.7 按键控制模块 22
5.8 液晶显示模块 24
6. 系统测试 27
6.1 功能测试 27
6.1.1 蓝牙通信模块测试 27
6.1.2 LED灯、蜂鸣器报警模块测试 27
6.1.3 温湿度传感器模块测试 27
6.1.4 MQ2、MQ7、ADC0832信号转换模块测试 27
6.1.5 按键控制模块测试 27
6.1.6 液晶显示模块测试 27
6.2 集成测试 27
6.3 调试 28
结 论 29
参考文献 30
致 谢 31
引言
开发背景
火灾是最普遍地威胁社会安全和发展的主要灾害之一，这种灾害对于人类或者物都造成巨大的损失。如今火灾事故频繁发生，近来全球范围内，每年都有600万到700万乃至更多起火灾发生[3]，火灾给人类及生态造成的影响和损失是没有办法所计算的。在我们的国家，经济发展迅速，人民的生活质量也有了很明显的提高。工厂和普通群众所用的设备大幅度增加，火灾发生的概率也明显提高。并且现代的建筑中塑料制品和玻璃大幅增加运用使得火灾的救援困难重重，这也是完善火灾报警器的重要原因之一。如果发生了火灾没有进行及时的救援，对于个人乃至国家所带来的损失是巨大的。所以，人们对火灾的预防愈发的重视，有必要对火灾有一个提前的预判，在火灾发生以前将火灾的发生控制的在萌芽状态，如果火灾发生，就通过专业的设备进行控制。对于火灾，人们需要加强对火灾的防护意识，完善对防范措施方面的不足之处，为了尽可能早的发现火灾隐情，减少火灾所造成的危害，保护自身安全及所有的财产安全，需要建立完善的火灾报警系统。
开发目的??
随着市场经济体制的不断完善，当今社会家用电器增多[4]，使得家庭发生火灾的次数持续增加。在家庭生活中，由于生活疏忽会导致家庭火灾，而往往这时人们都不在家，救火不及时，容易造成财产生命的损失。由于现在多高楼大厦，一旦失火容易殃及池鱼，由于人们缺乏救火器材和意识，往往会导致错失最佳逃亡时间。家庭火灾出现的原因林林总总，也许就是在我们看得见，能注意到的地方，也许是我们难以察觉又或是觉得微乎其微的一处小细节上。
由于科技的发展，越来越多的监控系统和报警机制愈发完善，这极大的减少了生活中的火灾事故，也很大程度上减少了消防人员的伤亡，人们开始越来越重视实时的监测预警，这样可以及时有效的减少损失，对保护人生安全，财产安全，生态系统有着极大的意义和很大的经济、社会效益。
开发意义
对于火灾报警器的研究，一方面是由于社会的需求，另一方面也能减小社会的损失。 在中国，发生家庭火灾的次数相当频繁，所以如何防止火灾的发生成为了每家每户都在关注的焦点。如果在家庭中设置一些简单的防火措施以及火灾报警装置，有些损失可以减少甚至避免。为了减少这类事故的发生，就必须对烟雾、温湿度、CO浓度以及火光进行现场实时监测，采用可靠准确的火灾报警器系统对周围环境进行实时监测，尽可能早的发现火灾隐患，及时采取有效的解决办法，减少或避免火灾中的损失。因此，火灾报警器的开发成为了传感器技术发展领域的一个重要课题。
现状和趋势
对于火灾报警器来说，国外发展早且迅速，目前随着科技的发展已经相当的完善了，而国内起步慢，所以在刚开始设计该系统的时候，我们往往借鉴国外的技术和产品，然后对此加入自己的技术加以改进。但随着近年来国内科技的进步，该系统在国内也得到了迅速的发展，但依旧还是会存在一些问题。人们防火意识虽然愈发增加，但家家户户还是很少会出现该系统，这是一个弊端，在提高技术的同时，也要加强人们对火灾的防护意识。
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