单片机的防火报警系统设计(附件)
摘 要为了更好的保证地下车库停车的安全，本文设计了一个基于单片机的防火报警系统装置。该防火报警系统中，采用单片机AT89C51实现整个地下车库防火系统的控制，通过地下车库监测环境内的温度、环境内的烟雾信号，来保护整个地下车库停车系统的可靠性和安全性。此地下车库系统主要使用单片机AT89C51作为主要芯片，通过环境温度传感器DS18B20、环境烟雾传感器、监控显示器LCD1602、系统报警装置、以及功能设定电路共同组成了一个地下车库防火报警系统。当检测到烟雾信号，进过处理完毕后的环境烟雾信号及温度信号会在LCD液晶显示器中输出。一旦地下车库监测系统中，环境烟雾传感器和环境温度传感器检测到的信号过高，地下车库内的检测装置系统，就会发出红色指示报警以及声音报警。这种报警方式可靠性高，传感器的灵敏度高，一旦发现车库内有异常情况，能及时有效的快速处理，避免意外的发生。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景和意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3研究内容 2
第二章 防火报警系统的设计方案 3
2.1总设计方案 3
2.2温度传感器 3
2.3主控芯片 4
2.4显示模块 5
2.5 ADC0832转换模块 6
2.6烟雾传感器转换模块 6
第三章 硬件设计 8
3.1 单片机防火报警系统设计框图 8
3.2 AT89C51单片机的最小系统电路 8
3.2.1.晶振电路 8
3.2.2.复位电路 9
3.3 LCD1602显示电路 9
3.4 DS18B20温度传感器电路 10
3.5报警电路 10
3.6烟雾传感器电路 11
3.7单片机防火报警系统总电路设计 11
第四章 软件设计 13
4.1软件总设计 13
4.2 DS18B20温度流程 14
4.3 LCD1602液晶显示流程 14
4.4 ADC0832模数转换流程 16
4.5报警系统程序 16
第五章
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
系统调试 18
5.1 软件仿真设计 18
5.2 仿真调试 19
结束语 21
致谢 22
参考文献 23
附录A 原理图 24
附录B 源程序 25
第一章 绪论
1.1选题背景和意义
地下车库系统中，要保证车库内车辆的绝对安全，避免因为火灾事故引起的一系列意外灾害。在地下车库中，因为一根烟头引起的火灾事故有不少，烟头的火源导致了火灾的发生，车库中的车辆燃烧，在没有检测装置，也没有人员发现的情况下，会引起车辆的连环爆炸，造成重大事故。为此做好地下车库内的火灾源检测是必不可少的，需要通过不同的传感器，去实现地下车库内的环境烟雾检测和环境内的温度信号检测，以及环境内的一氧化碳浓度的检测，通过这些装置能实现整个地下车库内的火源的实时检测。为了更好的保障地下车库停车的安全，本文设计了一个单片机的防火报警系统装置，通过该装置监测环境内的温度、环境内的烟雾信号，确定整个地下车库停车系统的可靠性和安全性。该装置中有环境烟雾传感器一直在不断的检测地下车库环境中的烟雾信号，检测到地下车库内，一旦有浓烟出现，单片机便会接收到环境烟雾传感器发出的警告信号，接着再对此信号进行处理，处理完毕后的环境烟雾信号会在LCD液晶显示器中输出。车库中的环境温度传感器一直在不断的检测地下车库环境中的温度信号，检测到地下车库内的环境温度信号后，此时单片机会把接收到环境温度传感器发出的信号，并对信号进行处理，处理完毕后的环境温度信号会在LCD液晶显示器中输出。地下车库内的防火报警检测装置系统，检测到高温或者高烟雾信号。系统会发出红色指示报警以及声音报警。该防火报警系统在地下车库系统中安全可靠性高，传感器的灵敏度高，能够检测到环境内的烟雾和温度信号发生变化，能立即响应并在LCD液晶显示器中出来，该单片机防火报警系统对地下车库的监测和安全有保障。
1.2国内外研究现状
我国的区域内的用于地下车库的防火报警系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程。目前，地下车库系统中，采用的还是老式的防火报警检测系统，通过LED显示输出检测的环境温度信号或者环境烟雾信号，由于传感器的老化，传感器检测环境的灵敏度低，设计技术的落后，为此需要设计一款简单、可靠并且能实时检测的地下车库系统。?国内上海艾斯达电子公司研发出一款报警控制通讯主机，通过传感器采集现场的数据信息，接着通过通讯口，实现数据的传递，给主机，在主机通讯的过程中，实现现场环境信号检测，一旦达到了数据的报警，主机就会报警系统，改产品采用总线的设计方式，可以实现远距离的通讯，在地下车库领域中，可以远距离检测和传输信号，但是此产品测量的精度和灵敏度比国外的低，还需要进一步的改进和完善。
国外对于地下车库的管理很严格，从进入地下车库前，需要进行身份的识别，到进入地下车库后车辆车位的信息确认，每一道关口都需要认真核对信息，此外，在地下车库中，采用烟雾传感器、二氧化碳传感器、温度传感器等检测器件设计出了智能的地下车库的环境检测系统，这种传感器灵敏度高，报警和指示功能很完善，被广泛的使用。
其中，美国HONEYWELL（霍尼韦尔）、NALOG DEVICES（美国著名半导体公司）设计的湿度以及温度传感器的探头在精确度、一致性、响应速度和使用寿命等方面都远远领先于其他厂家生产的温湿度传感器。这种传感器利用空气中空气的流动性来测量数据，而跟房间的面积没有关系，其次根据人们的需求，该传感器可增加RS485接口，可以通过布设两芯线进行联网，通过传感器检测到数据，最后通过通信端口将数据在监测的电脑显示屏中显示输出。这种信息采集的采集数据很精确，方便快捷，但是价格昂贵，需要更进一步突破技术难关，降低设计的成本。
国内在地下车库中的防火报警装置，相对于国外的产品，功能比较单一，主要实现烟雾和温度的单独检测，然后，分别实现指示报警，这样检测的装置有时候会误报警。为此需要结合国外的设计理念，将烟雾和温度传感器同时结合起来，共同实现地下车库的环境的监测，通过此设计理念研制一种结构简单、价格低廉的单片机防火报警装置系统。
1.3研究内容
本次设计的地下车库防火报警系统，实现地下环境中的烟雾浓度信号的检测，以及地下车库环境中的烟雾信号的检测，环境温度和环境烟雾信号，一旦检测超标，地下车库防火报警装置系统，会红光指示报警和声音报警。根据这种理念，本次系统设计，需要完成下面的任务要求：
1、通过环境温度传感器DS18B20，实时的检测到地下车库内的环境温度信号。
2、通过环境烟雾传感器，实时的检测到地下车库内的环境烟雾信号。
3、通过环境温度传感器、环境烟雾传感器检测到地下车库内的环境信号后，监控显示器LCD1602能显示监测的环境温度信号和环境温度信号。
4、通过设置电路，能对环境温度信号和环境烟雾信号进行指标的设定。
5、环境温度信号和环境烟雾信号一旦超出了设定的指标，此时，整个地下车库防火报警系统装置，就会光指示报警和声音报警，提醒相关工作人员，注意车库中，有紧急情况需要处理。
第二章 防火报警系统的设计方案
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景和意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3研究内容 2
第二章 防火报警系统的设计方案 3
2.1总设计方案 3
2.2温度传感器 3
2.3主控芯片 4
2.4显示模块 5
2.5 ADC0832转换模块 6
2.6烟雾传感器转换模块 6
第三章 硬件设计 8
3.1 单片机防火报警系统设计框图 8
3.2 AT89C51单片机的最小系统电路 8
3.2.1.晶振电路 8
3.2.2.复位电路 9
3.3 LCD1602显示电路 9
3.4 DS18B20温度传感器电路 10
3.5报警电路 10
3.6烟雾传感器电路 11
3.7单片机防火报警系统总电路设计 11
第四章 软件设计 13
4.1软件总设计 13
4.2 DS18B20温度流程 14
4.3 LCD1602液晶显示流程 14
4.4 ADC0832模数转换流程 16
4.5报警系统程序 16
第五章
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
系统调试 18
5.1 软件仿真设计 18
5.2 仿真调试 19
结束语 21
致谢 22
参考文献 23
附录A 原理图 24
附录B 源程序 25
第一章 绪论
1.1选题背景和意义
地下车库系统中，要保证车库内车辆的绝对安全，避免因为火灾事故引起的一系列意外灾害。在地下车库中，因为一根烟头引起的火灾事故有不少，烟头的火源导致了火灾的发生，车库中的车辆燃烧，在没有检测装置，也没有人员发现的情况下，会引起车辆的连环爆炸，造成重大事故。为此做好地下车库内的火灾源检测是必不可少的，需要通过不同的传感器，去实现地下车库内的环境烟雾检测和环境内的温度信号检测，以及环境内的一氧化碳浓度的检测，通过这些装置能实现整个地下车库内的火源的实时检测。为了更好的保障地下车库停车的安全，本文设计了一个单片机的防火报警系统装置，通过该装置监测环境内的温度、环境内的烟雾信号，确定整个地下车库停车系统的可靠性和安全性。该装置中有环境烟雾传感器一直在不断的检测地下车库环境中的烟雾信号，检测到地下车库内，一旦有浓烟出现，单片机便会接收到环境烟雾传感器发出的警告信号，接着再对此信号进行处理，处理完毕后的环境烟雾信号会在LCD液晶显示器中输出。车库中的环境温度传感器一直在不断的检测地下车库环境中的温度信号，检测到地下车库内的环境温度信号后，此时单片机会把接收到环境温度传感器发出的信号，并对信号进行处理，处理完毕后的环境温度信号会在LCD液晶显示器中输出。地下车库内的防火报警检测装置系统，检测到高温或者高烟雾信号。系统会发出红色指示报警以及声音报警。该防火报警系统在地下车库系统中安全可靠性高，传感器的灵敏度高，能够检测到环境内的烟雾和温度信号发生变化，能立即响应并在LCD液晶显示器中出来，该单片机防火报警系统对地下车库的监测和安全有保障。
1.2国内外研究现状
我国的区域内的用于地下车库的防火报警系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程。目前，地下车库系统中，采用的还是老式的防火报警检测系统，通过LED显示输出检测的环境温度信号或者环境烟雾信号，由于传感器的老化，传感器检测环境的灵敏度低，设计技术的落后，为此需要设计一款简单、可靠并且能实时检测的地下车库系统。?国内上海艾斯达电子公司研发出一款报警控制通讯主机，通过传感器采集现场的数据信息，接着通过通讯口，实现数据的传递，给主机，在主机通讯的过程中，实现现场环境信号检测，一旦达到了数据的报警，主机就会报警系统，改产品采用总线的设计方式，可以实现远距离的通讯，在地下车库领域中，可以远距离检测和传输信号，但是此产品测量的精度和灵敏度比国外的低，还需要进一步的改进和完善。
国外对于地下车库的管理很严格，从进入地下车库前，需要进行身份的识别，到进入地下车库后车辆车位的信息确认，每一道关口都需要认真核对信息，此外，在地下车库中，采用烟雾传感器、二氧化碳传感器、温度传感器等检测器件设计出了智能的地下车库的环境检测系统，这种传感器灵敏度高，报警和指示功能很完善，被广泛的使用。
其中，美国HONEYWELL（霍尼韦尔）、NALOG DEVICES（美国著名半导体公司）设计的湿度以及温度传感器的探头在精确度、一致性、响应速度和使用寿命等方面都远远领先于其他厂家生产的温湿度传感器。这种传感器利用空气中空气的流动性来测量数据，而跟房间的面积没有关系，其次根据人们的需求，该传感器可增加RS485接口，可以通过布设两芯线进行联网，通过传感器检测到数据，最后通过通信端口将数据在监测的电脑显示屏中显示输出。这种信息采集的采集数据很精确，方便快捷，但是价格昂贵，需要更进一步突破技术难关，降低设计的成本。
国内在地下车库中的防火报警装置，相对于国外的产品，功能比较单一，主要实现烟雾和温度的单独检测，然后，分别实现指示报警，这样检测的装置有时候会误报警。为此需要结合国外的设计理念，将烟雾和温度传感器同时结合起来，共同实现地下车库的环境的监测，通过此设计理念研制一种结构简单、价格低廉的单片机防火报警装置系统。
1.3研究内容
本次设计的地下车库防火报警系统，实现地下环境中的烟雾浓度信号的检测，以及地下车库环境中的烟雾信号的检测，环境温度和环境烟雾信号，一旦检测超标，地下车库防火报警装置系统，会红光指示报警和声音报警。根据这种理念，本次系统设计，需要完成下面的任务要求：
1、通过环境温度传感器DS18B20，实时的检测到地下车库内的环境温度信号。
2、通过环境烟雾传感器，实时的检测到地下车库内的环境烟雾信号。
3、通过环境温度传感器、环境烟雾传感器检测到地下车库内的环境信号后，监控显示器LCD1602能显示监测的环境温度信号和环境温度信号。
4、通过设置电路，能对环境温度信号和环境烟雾信号进行指标的设定。
5、环境温度信号和环境烟雾信号一旦超出了设定的指标，此时，整个地下车库防火报警系统装置，就会光指示报警和声音报警，提醒相关工作人员，注意车库中，有紧急情况需要处理。
第二章 防火报警系统的设计方案
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