单片机的火灾控制系统的设计
当今社会，人民生活水平渐渐提高，电子技术逐渐进步，电子产品被广泛应用到各个方面。为了减少火灾造成的损失，在重点区域都要安装火灾控制系统。本设计是假设在某一仓库中，以单片机为控制核心一个小型火灾控制系统。通过该火灾控制系统，实时监测仓库中的烟雾浓度和仓库室温，经过单片机处理后本地显示，同时将数据发送给上位机，上位机将接收到的信号显示，并与设定的报警限值比较，判断确定是否发生火灾。当烟雾和温度数据偏离正常值，但还不是很严重时，启动排烟防火阀，排除烟雾有助于人们扑灭火灾。当发生严重火灾时，单片机控制关闭排烟防火阀启动喷淋系统进行灭火，从而减少损失。
目 录
第1章 绪论 1
1.1 选题背景及意义 1
1.2 火灾控制系统国内外现状 1
1.3 本论文的主要内容 1
第2章 系统模块介绍 2
2.1 STC89C52芯片的介绍[15] 2
2.2 A/D转换芯片ADC0809[8] 3
2.3 CH340T串口通信模块 4
2.4 DS18B20温度模块介绍[2] 5
2.5 MQ烟雾传感器介绍 6
2.6 74LS74四分频电路 6
2.7 SRD05VDCSLC继电器的介绍 7
2.8 电磁阀的介绍 8
2.9 本章小结 8
第3章 硬件设计 8
3.1 STC89C52最小系统 9
3.2 键盘设定及数码管显示电路 10
3.3 数据采集模块 11
3.4 输出控制模块及报警电路 12
3.5 送上位机显示模块 13
3.6 本章小结 14
第4章 软件设计 15
4.1 主程序 15
4.2 烟雾采集子程序 17
4.3 温度采集子程序 18
4.4 串口通讯 22
4.5 上位机程序 22
4.5 系统调试及结果分析 26
4.5.1 系统下位机调试环境 26
4.5.2 系统上位机调试环境 26
4.5.3 系统结果分析
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
27
4.6 本章小结 29
总结与展望 30
参考文献 31
附录 32
附件1 32
附件2 34
附件3 47
致谢 53
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
在生活中火可以为我们带来温暖，火可以为我们带来光明，火象征着希望。可是火的黑暗面，让人们惧怕，为此人人都应做好防火措施。从火的诞生开始，它造福人类的同时，也无情的带走了我们无数同胞。在如今迅速发展的社会中，几乎每天都有不同的地方发生火灾。最近上海的火灾事故，深深的震撼了我们每一个人的心灵，两名年轻的90后消防员，在这场火灾事故中英勇牺牲了。火灾吞噬了两条生命，人们应当在痛心的同时深刻反醒，为了不要再让火灾夺走我们的同胞，火灾控制是刻不容缓的。火灾案例中，仓库火灾日益的发生，造成的损失更是惨重。仓库火灾是火灾事故中的典型，每当仓库失火，损失大量物资的同时带走无数宝贵的生命，导致无数幸福的家庭支离破碎。
本论文通过以单片机为核心，设计了火灾控制系统，能让巡检人员及时发现火灾，扑灭火灾。它可以实现报警限设置、温度及烟雾实时监测、蜂鸣器报警、上位机串口通信等功能。本设计具有结构简单，性能稳定，操作方便，价格低廉的特点，在生活中有一定的实用价值。
1.2 火灾控制系统国内外现状
目前，在我国有智能型、全总线型以及综合型等火灾控制系统，它们可以实现对火灾自动报警系统的监测。在现实生活中，传统型区域报警系统仍得到普遍使用。国外由于非智能火灾自动报警技术成本低，被普遍使用。智能火灾自动报警技术特点是模糊逻辑和神经网络高级算法软件人工智能理论和交互技术。
1.3 本论文的主要内容
本论文要求设计一个以单片机为控制核心的火灾控制系统，通过键盘输入设定值，当烟雾和温度数据偏离正常值，即温度大于50℃，启动排烟防火阀，值班人员看到火灾数据后立即到现场查看和处理。当火灾达到严重的程度时，仓库温度大于70℃或烟雾浓度等级大于3级，关闭排烟防火阀，启动喷淋系统进行灭火。
本论文的结构如下：本文第二章对课题需要的硬件原理、管脚功能进行介绍，第三章进行了硬件设计，第四章对系统的软件进行了设计，进行了软硬件联合调试，并对调试结果进行分析。
第2章 系统模块介绍
本论文要求设计一个基于单片机的火灾控制系统。单片机将在仓库中监测到的数据通过串口送上位机进行显示。该系统需要的硬件有：STC89C52、ADC0809、CH340T、DS18B20、MQ2、继电器模块、74LS74分频电路、键盘及数码管显示模块等。软件部分主要是通过C语言实现功能，通过VB语言实现上位机显示。
2.1 STC89C52芯片的介绍[15]
STC89C52是51系列单片机的一个型号，它是STCMEL公司生产的。STC89C52芯片引脚图如图2.1所示。
图2.1 STC89C52芯片引脚图
STC89C52引脚的功能说明：
① 主电源引脚（2根）
VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源。
GND(Pin20)：接地线。
②外接晶振引脚（2根）
XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端。
XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端。
③控制引脚（4根）
RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号。
PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号。
EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
④可编程输入/输出引脚（32根）
STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
PO口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7 。
P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7 。
P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7。
P3口（Pin10～Pin17）: 8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7。
2.2 A/D转换芯片ADC0809[8]
ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。ADC0809芯片引脚图如图2.2所示。
目 录
第1章 绪论 1
1.1 选题背景及意义 1
1.2 火灾控制系统国内外现状 1
1.3 本论文的主要内容 1
第2章 系统模块介绍 2
2.1 STC89C52芯片的介绍[15] 2
2.2 A/D转换芯片ADC0809[8] 3
2.3 CH340T串口通信模块 4
2.4 DS18B20温度模块介绍[2] 5
2.5 MQ烟雾传感器介绍 6
2.6 74LS74四分频电路 6
2.7 SRD05VDCSLC继电器的介绍 7
2.8 电磁阀的介绍 8
2.9 本章小结 8
第3章 硬件设计 8
3.1 STC89C52最小系统 9
3.2 键盘设定及数码管显示电路 10
3.3 数据采集模块 11
3.4 输出控制模块及报警电路 12
3.5 送上位机显示模块 13
3.6 本章小结 14
第4章 软件设计 15
4.1 主程序 15
4.2 烟雾采集子程序 17
4.3 温度采集子程序 18
4.4 串口通讯 22
4.5 上位机程序 22
4.5 系统调试及结果分析 26
4.5.1 系统下位机调试环境 26
4.5.2 系统上位机调试环境 26
4.5.3 系统结果分析
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4.6 本章小结 29
总结与展望 30
参考文献 31
附录 32
附件1 32
附件2 34
附件3 47
致谢 53
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
在生活中火可以为我们带来温暖，火可以为我们带来光明，火象征着希望。可是火的黑暗面，让人们惧怕，为此人人都应做好防火措施。从火的诞生开始，它造福人类的同时，也无情的带走了我们无数同胞。在如今迅速发展的社会中，几乎每天都有不同的地方发生火灾。最近上海的火灾事故，深深的震撼了我们每一个人的心灵，两名年轻的90后消防员，在这场火灾事故中英勇牺牲了。火灾吞噬了两条生命，人们应当在痛心的同时深刻反醒，为了不要再让火灾夺走我们的同胞，火灾控制是刻不容缓的。火灾案例中，仓库火灾日益的发生，造成的损失更是惨重。仓库火灾是火灾事故中的典型，每当仓库失火，损失大量物资的同时带走无数宝贵的生命，导致无数幸福的家庭支离破碎。
本论文通过以单片机为核心，设计了火灾控制系统，能让巡检人员及时发现火灾，扑灭火灾。它可以实现报警限设置、温度及烟雾实时监测、蜂鸣器报警、上位机串口通信等功能。本设计具有结构简单，性能稳定，操作方便，价格低廉的特点，在生活中有一定的实用价值。
1.2 火灾控制系统国内外现状
目前，在我国有智能型、全总线型以及综合型等火灾控制系统，它们可以实现对火灾自动报警系统的监测。在现实生活中，传统型区域报警系统仍得到普遍使用。国外由于非智能火灾自动报警技术成本低，被普遍使用。智能火灾自动报警技术特点是模糊逻辑和神经网络高级算法软件人工智能理论和交互技术。
1.3 本论文的主要内容
本论文要求设计一个以单片机为控制核心的火灾控制系统，通过键盘输入设定值，当烟雾和温度数据偏离正常值，即温度大于50℃，启动排烟防火阀，值班人员看到火灾数据后立即到现场查看和处理。当火灾达到严重的程度时，仓库温度大于70℃或烟雾浓度等级大于3级，关闭排烟防火阀，启动喷淋系统进行灭火。
本论文的结构如下：本文第二章对课题需要的硬件原理、管脚功能进行介绍，第三章进行了硬件设计，第四章对系统的软件进行了设计，进行了软硬件联合调试，并对调试结果进行分析。
第2章 系统模块介绍
本论文要求设计一个基于单片机的火灾控制系统。单片机将在仓库中监测到的数据通过串口送上位机进行显示。该系统需要的硬件有：STC89C52、ADC0809、CH340T、DS18B20、MQ2、继电器模块、74LS74分频电路、键盘及数码管显示模块等。软件部分主要是通过C语言实现功能，通过VB语言实现上位机显示。
2.1 STC89C52芯片的介绍[15]
STC89C52是51系列单片机的一个型号，它是STCMEL公司生产的。STC89C52芯片引脚图如图2.1所示。
图2.1 STC89C52芯片引脚图
STC89C52引脚的功能说明：
① 主电源引脚（2根）
VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源。
GND(Pin20)：接地线。
②外接晶振引脚（2根）
XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端。
XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端。
③控制引脚（4根）
RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号。
PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号。
EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
④可编程输入/输出引脚（32根）
STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
PO口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7 。
P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7 。
P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7。
P3口（Pin10～Pin17）: 8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7。
2.2 A/D转换芯片ADC0809[8]
ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。ADC0809芯片引脚图如图2.2所示。
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