单片机的火灾报警器的制作
1一、引言 2二、总体设计 2（一）系统总体设计 2（二）元器件选择 3三、硬件设计 3（一）控制电路 3（二）温度检测模块 6（三）烟雾检测模块 7（四）声光报警模块 8（五）显示模块 9（六）按键模块 9四、软件设计 10五、系统硬件调试 12六、总结 13致谢 15参考文献 16附录1 系统电路图 17附录2 PCB图 18附录3 实物图 19附录4 源程序 20本次毕设设计制作了一款基于STC89C51单片机的火灾报警器，我选择DS18B20温度传感器来检测温度，使用MQ-2烟雾传感器检测烟雾浓度，并使用以ADC0832芯片为核心的数模转换模块将采集到的信号模拟量准换为数字信号并发送给单片机，然后由单片机对接收到的信号进行分析处理。整个系统总共配有三个按键，用来对报警的上下限值作出设置。如果测量值超过上下限值的时候，单片机会启动声光报警模块进行报警。本系统功耗低，性价比高，具有十分重大的实际意义。
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Abstract
The graduation design made a fire alarm system based on STC89C51 MCU. The system uses DS18B20 temperature sensor to detect temperature, use mq2 smoke sensor to detect the indoor smoke concentration and use to the ADC0832 chip as the core of digital to analog conversion module to collect the signal analog quasi change into digital signal and transmitted to the microcontroller, and then by the MCU of the received signal for processing and analysis. In addition, the system is equipped with three buttons to set the upper and lower limits of the ala
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rm. If the measured value exceeds the upper and lower limits, the microcontroller will quickly start sound and light alarm module for alarm. The system has low power consumption and high performance price ratio, which is of great practical significance.
Keyword: STC89C51 microcontroller, MQ2 smoke sensor, DS18B20 temperature sensor, fire alarm
一、引言
随着科技越来越发达，人口也越来越多，人类需要越来越多的燃料以供给提供能源动力。比如汽车需要汽油，工厂需要更多的煤矿和金属以及各种各样的原材料。为了满足人们的居住需求，高楼大厦也越来越多。但是问题也随之而来，各种易燃易爆的东西都不同程度上的给人们的日常生活带来了大大小小的威胁，火灾就是最常见的一种。工厂一旦发生火灾，会瞬间销毁大量财产，甚至威胁工作人员的生命安全。而商店、网吧、居民楼这样的人员密集地方一旦发生火灾，极有可能造成大面积的伤亡，后果不堪设想。所以随着大家安全意识的提高，各种场合都开始安装了火灾报警器，在火情刚开始蔓延还不是特别严重的时候即时报警，提醒人们疏散以及采取相关措施，防止财产损失和人员伤亡进一步的扩大，具有十分重要的意义和作用。
在我国火灾报警器起步相对较晚，且发展相对较慢，在20世纪70年代后期才开始研制生产，到了80年代也大都模仿国外产品的设计制作，并没有研制出自主知识产权的核心技术。随着改革开放，国内外技术的进一步交流，我国的火灾报警器在90年代得到了大幅进步。目前，我国市场上国产报警器也越来越多，并且口碑都很好。
在本次毕业设计中我设计了一个基于单片机的简单火灾报警器，主要监测室内的温度以及烟雾浓度，可以使用按键设置好上下限值，当温度或是浓度超出限值则蜂鸣器报警且LED亮起。它的控制芯片为STC89C51，并使用MQ2传感器采集室内烟雾信号，使用DS18B20传感器采集温度信号，使用ADC0809数模转换芯片进行数模转换，显示器使用LCD1602液晶显示器，选择好了硬件之后对电路进行设计焊接。最后进行一个系统的调试，观察功能实现情况，并分析本课题的意义。
二、总体设计
（一）系统总体设计
本次设计完成后应实现以下功能：火情探测功能和报警功能，在不影响功能的情况下尽量简易编程，操作简便，体积小，功耗低。系统主要由主控模块、温度采集模块、烟雾采集模块、液晶显示模块、按键模块以及复位电路等组成，整个系统的构成框图如图1所示。
图1 系统构成框图
（二）元器件选择
1、控制芯片选择
STC89C51单片机是一款高性能、低功耗的控制器。STC89C51单片机的工作电压在3.5～5.5V之间，拥有8K字节的闪存，SRAM 512个字节，5K具有EEPROM功能可以保存数据不丢失，多个定时计数器，抗干扰能力强，速度快。所以我决定用这个作为本设计的芯片。
温度传感器选择
DS18B20 数字温度传感器仅需要一条总线与单片机连接，无需其他外围元件，工作电压+3.0V~+5.5V,可测温度范围55~+125℃，优点是耐磨耐碰撞不易损坏，体积小，精度高，功能多，使用便捷，高可靠性，高安全性，所以我们采用DS18B20温度传感器。
烟雾传感器选择
MQ2气敏传感器用于以氢气为主要成分的煤气、天然气等的检测，在通电60S左右之后即可进入稳定测量状态，测量温度范围较广，且灵敏度较高，可以快速响应以及恢复，稳定性较好，寿命较长，对所搭载的硬件驱动电路要求低，其他因素如水蒸气对其干扰较小。故本系统我们采用MQ2烟雾传感器。
三、硬件设计
（一）控制电路
1、STC89C51单片机介绍
STC89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。 标准功能：4k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。而且支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。具体引脚图如图2所示。
图2 STC89C51单片机引脚图
主要功能和性能参数
（1）内置标准51内核，机器周期：增强型：6时钟，普通型：12时钟;
（2）工作频率范围：0~40MHZ；
（3）STC89C51RC对应Flash空间：4KB;
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Abstract
The graduation design made a fire alarm system based on STC89C51 MCU. The system uses DS18B20 temperature sensor to detect temperature, use mq2 smoke sensor to detect the indoor smoke concentration and use to the ADC0832 chip as the core of digital to analog conversion module to collect the signal analog quasi change into digital signal and transmitted to the microcontroller, and then by the MCU of the received signal for processing and analysis. In addition, the system is equipped with three buttons to set the upper and lower limits of the ala
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
rm. If the measured value exceeds the upper and lower limits, the microcontroller will quickly start sound and light alarm module for alarm. The system has low power consumption and high performance price ratio, which is of great practical significance.
Keyword: STC89C51 microcontroller, MQ2 smoke sensor, DS18B20 temperature sensor, fire alarm
一、引言
随着科技越来越发达，人口也越来越多，人类需要越来越多的燃料以供给提供能源动力。比如汽车需要汽油，工厂需要更多的煤矿和金属以及各种各样的原材料。为了满足人们的居住需求，高楼大厦也越来越多。但是问题也随之而来，各种易燃易爆的东西都不同程度上的给人们的日常生活带来了大大小小的威胁，火灾就是最常见的一种。工厂一旦发生火灾，会瞬间销毁大量财产，甚至威胁工作人员的生命安全。而商店、网吧、居民楼这样的人员密集地方一旦发生火灾，极有可能造成大面积的伤亡，后果不堪设想。所以随着大家安全意识的提高，各种场合都开始安装了火灾报警器，在火情刚开始蔓延还不是特别严重的时候即时报警，提醒人们疏散以及采取相关措施，防止财产损失和人员伤亡进一步的扩大，具有十分重要的意义和作用。
在我国火灾报警器起步相对较晚，且发展相对较慢，在20世纪70年代后期才开始研制生产，到了80年代也大都模仿国外产品的设计制作，并没有研制出自主知识产权的核心技术。随着改革开放，国内外技术的进一步交流，我国的火灾报警器在90年代得到了大幅进步。目前，我国市场上国产报警器也越来越多，并且口碑都很好。
在本次毕业设计中我设计了一个基于单片机的简单火灾报警器，主要监测室内的温度以及烟雾浓度，可以使用按键设置好上下限值，当温度或是浓度超出限值则蜂鸣器报警且LED亮起。它的控制芯片为STC89C51，并使用MQ2传感器采集室内烟雾信号，使用DS18B20传感器采集温度信号，使用ADC0809数模转换芯片进行数模转换，显示器使用LCD1602液晶显示器，选择好了硬件之后对电路进行设计焊接。最后进行一个系统的调试，观察功能实现情况，并分析本课题的意义。
二、总体设计
（一）系统总体设计
本次设计完成后应实现以下功能：火情探测功能和报警功能，在不影响功能的情况下尽量简易编程，操作简便，体积小，功耗低。系统主要由主控模块、温度采集模块、烟雾采集模块、液晶显示模块、按键模块以及复位电路等组成，整个系统的构成框图如图1所示。
图1 系统构成框图
（二）元器件选择
1、控制芯片选择
STC89C51单片机是一款高性能、低功耗的控制器。STC89C51单片机的工作电压在3.5～5.5V之间，拥有8K字节的闪存，SRAM 512个字节，5K具有EEPROM功能可以保存数据不丢失，多个定时计数器，抗干扰能力强，速度快。所以我决定用这个作为本设计的芯片。
温度传感器选择
DS18B20 数字温度传感器仅需要一条总线与单片机连接，无需其他外围元件，工作电压+3.0V~+5.5V,可测温度范围55~+125℃，优点是耐磨耐碰撞不易损坏，体积小，精度高，功能多，使用便捷，高可靠性，高安全性，所以我们采用DS18B20温度传感器。
烟雾传感器选择
MQ2气敏传感器用于以氢气为主要成分的煤气、天然气等的检测，在通电60S左右之后即可进入稳定测量状态，测量温度范围较广，且灵敏度较高，可以快速响应以及恢复，稳定性较好，寿命较长，对所搭载的硬件驱动电路要求低，其他因素如水蒸气对其干扰较小。故本系统我们采用MQ2烟雾传感器。
三、硬件设计
（一）控制电路
1、STC89C51单片机介绍
STC89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。 标准功能：4k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。而且支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。具体引脚图如图2所示。
图2 STC89C51单片机引脚图
主要功能和性能参数
（1）内置标准51内核，机器周期：增强型：6时钟，普通型：12时钟;
（2）工作频率范围：0~40MHZ；
（3）STC89C51RC对应Flash空间：4KB;
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