專業(yè)：10電氣工程及自動(dòng)化級(jí)二班姓名：張*指導(dǎo)教師：蘇*

基于單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警器設(shè)計(jì)專業(yè)：10電氣工程及自動(dòng)化級(jí)二班基于單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警11.設(shè)計(jì)要求及方案

1.1設(shè)計(jì)目的與基本要求本設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為硬件核心實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。選用煙霧傳感器MQ-2實(shí)現(xiàn)煙霧的檢測(cè)；采用溫度傳感器AD590實(shí)現(xiàn)溫度的檢測(cè)；使用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809對(duì)MQ-2采集的模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，以便單片機(jī)處理，能對(duì)周圍環(huán)境的溫度及煙霧的突變進(jìn)行報(bào)警。。因此該火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)能有效地防止和減少火災(zāi)危害，為社會(huì)發(fā)展提供安全保障，其完成對(duì)保護(hù)人身安全和財(cái)產(chǎn)安全具有現(xiàn)實(shí)意義。通過這個(gè)設(shè)計(jì)提高自己對(duì)單片機(jī)的使用能力，了解和掌握溫度傳感器和煙霧傳感器的使用，鞏固自己在大學(xué)所學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)自己的實(shí)際操作能力。1.設(shè)計(jì)要求及方案

1.1設(shè)計(jì)目的與基本要求21.2主要應(yīng)用方向與設(shè)計(jì)構(gòu)思本設(shè)計(jì)主要用于居民住宅區(qū)、機(jī)房、辦公室等小型防火單位，是為人們提供的一種簡(jiǎn)單的、廉價(jià)實(shí)用的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置?；馂?zāi)報(bào)警器檢測(cè)傳感器的火災(zāi)信息，利用智能的算法識(shí)別對(duì)火災(zāi)的監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，報(bào)警器檢測(cè)到火災(zāi)信號(hào)后，除了在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生光、聲報(bào)警信號(hào)外，還需要自動(dòng)撥號(hào)通知單位有關(guān)人員，并及時(shí)通報(bào)消防中心。

1.2主要應(yīng)用方向與設(shè)計(jì)構(gòu)思32系統(tǒng)硬件組成和基本工作原理

2.1系統(tǒng)工作原理本設(shè)計(jì)中可按照功能分為探測(cè)器模塊、控制器模塊和報(bào)警模塊三部分，探測(cè)器模塊能夠有效識(shí)別火災(zāi)信息，減少誤報(bào)；主控單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、快速的控制；報(bào)警模塊可以完成火災(zāi)報(bào)警和顯示相關(guān)信息功能。報(bào)警器將接收到火警信號(hào)后經(jīng)分析處理發(fā)出報(bào)警信號(hào)，警示消防控制中心的值班人員，并在屏幕上顯示出火災(zāi)的位置。2系統(tǒng)硬件組成和基本工作原理

2.1系統(tǒng)工作原理4系統(tǒng)工作原理框圖傳感器放大電路A/D轉(zhuǎn)換單片機(jī)AT89C51串口通信狀態(tài)指示燈聲音報(bào)警按鍵系統(tǒng)工作原理框圖傳感器放大電路A/D轉(zhuǎn)換串口通信狀態(tài)指示燈聲52.2控制器模塊設(shè)計(jì)

在自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，單片機(jī)是其核心部件。單片機(jī)一方面要接收來自傳感器送來的感應(yīng)信號(hào)和故障檢測(cè)信號(hào)，另一方面要對(duì)不同信號(hào)分別進(jìn)行處理，控制后續(xù)電路的相應(yīng)工作，同時(shí)還要查詢是否有按鍵按下的請(qǐng)求。如今市面上比較普遍的單片機(jī)主要是89C51系列。89C51單片機(jī)應(yīng)用普遍，工具多，易上手，片源廣，價(jià)格低，編程靈活，控制簡(jiǎn)單，很適合所要制作的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

2.2控制器模塊設(shè)計(jì)6AT89C51引腳圖

AT89C51引腳圖7ADC0809芯片：在火災(zāi)報(bào)警器系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由于C51單片機(jī)只能處理數(shù)字量，而煙霧傳感器采集到的信號(hào)是模擬信號(hào)，所以要加入A/D轉(zhuǎn)換芯片—ADC0809芯片。8路模擬量開關(guān)地址所存與譯碼器8路A/D轉(zhuǎn)換器IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6ABCALEST三態(tài)輸出鎖存器CLKVREF+VREF-OEEOCD0D1D2D3D4D5D6D7A/D內(nèi)部邏輯框圖8路模擬量開關(guān)地址所存與譯碼器8路A/D轉(zhuǎn)換器IN0AST三82.3傳感器模塊設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)選用煙霧傳感器MQ-2實(shí)現(xiàn)煙霧的檢測(cè)；采用溫度傳感器AD590實(shí)現(xiàn)溫度的檢測(cè)，并將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)周圍環(huán)境實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。2.3傳感器模塊設(shè)計(jì)9氣體采集模塊MQ-2傳感器輸出信號(hào)一般比較微弱，需要經(jīng)過前置電路對(duì)其進(jìn)行放大、濾波、電平調(diào)整，滿足單片機(jī)對(duì)輸入信號(hào)的要求。本系統(tǒng)采用的MQ-2半導(dǎo)體煙霧傳感器屬于電阻型，因此只需串聯(lián)一個(gè)參考電阻，再經(jīng)過一個(gè)放大電路即可發(fā)送給ADC采集。常見的運(yùn)算放大器中，LM358價(jià)格低廉、使用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)比較突出，所以本設(shè)計(jì)中的前置放大電路采用LM358作為電路的運(yùn)算放大器。氣體采集模塊10MQ-2型傳感器的外觀MQ-2型傳感器的結(jié)構(gòu)圖MQ-2型傳感器的外觀MQ-2型傳感器的結(jié)構(gòu)圖11氣體采集電路圖信號(hào)經(jīng)由LM358運(yùn)算放大器放大后進(jìn)入ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，ADC0809可以將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后再將數(shù)字信號(hào)傳送給單片機(jī)處理。氣體采集電路圖信號(hào)經(jīng)由LM358運(yùn)算放大器放大后進(jìn)入A12溫度傳感器模塊AD590是美國AnalogDevices公司生產(chǎn)的一種電流型二端溫度傳感器。AD590是電流型溫度傳感器，只需要單電源工作，輸出的是電流而不是電壓，因此，抗干擾能力強(qiáng)，要求的功率很低（1.5mV/+5V/+25℃）。+5VAD590W+VT圖3.2.2-4AD590的應(yīng)用電路溫度傳感器模塊+5VAD590W+VT圖3.2.2-4AD133主程序流程本論文中，軟件解決的主要問題是檢測(cè)溫度傳感器和氣體傳感器的溫度信號(hào)和氣體信號(hào)，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行顯示和判斷，在超出預(yù)設(shè)報(bào)警值時(shí)候發(fā)出報(bào)警。為了降低誤報(bào)率，系統(tǒng)采用了多次采集、多次判斷的方法。每次數(shù)據(jù)采集后根據(jù)得到的數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行判斷：00H表示正常、01H表示異常、02H表示火災(zāi)；然后綜合多次判斷結(jié)果做出最終的火情判斷。3主程序流程14檢查周期讀入煙、溫感信號(hào)周期轉(zhuǎn)換是否異常？邏輯判斷異常報(bào)警故障報(bào)警單片機(jī)系統(tǒng)主程序流程圖NYY是否故障YNN異常數(shù)=2初始化火災(zāi)報(bào)警檢查周期讀入煙、溫感信號(hào)周期轉(zhuǎn)換是否異常？邏輯判斷異常報(bào)警故15單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)局部電路圖單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)局部電路圖16總結(jié)該系統(tǒng)的試制成功，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和推廣應(yīng)用價(jià)值。通過項(xiàng)目可以開拓眼界，增進(jìn)求實(shí)創(chuàng)新的能力，培養(yǎng)敢于思考，積極動(dòng)手的行為習(xí)慣，并且最終達(dá)到完成用于火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的無線傳感器的設(shè)計(jì)來發(fā)工作能力。在本論文研制的報(bào)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以再做適當(dāng)?shù)墓δ軘U(kuò)展，使火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的功能更加完善，安全性更高，使用更加方便等，例如增加消防聯(lián)動(dòng)裝置，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)可以直接對(duì)火災(zāi)進(jìn)行控制，降低火災(zāi)的損失?？偨Y(jié)17經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量StudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe寫在最后經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量寫18謝謝你的到來學(xué)習(xí)并沒有結(jié)束，希望大家繼續(xù)努力LearningIsNotOver.IHopeYouWillContinueToWorkHard演講人：XXXXXX時(shí)間：XX年XX月XX日

謝謝你的到來演講人：XXXXXX19專業(yè)：10電氣工程及自動(dòng)化級(jí)二班姓名：張*指導(dǎo)教師：蘇*

基于單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警器設(shè)計(jì)專業(yè)：10電氣工程及自動(dòng)化級(jí)二班基于單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警201.設(shè)計(jì)要求及方案

1.1設(shè)計(jì)目的與基本要求本設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為硬件核心實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。選用煙霧傳感器MQ-2實(shí)現(xiàn)煙霧的檢測(cè)；采用溫度傳感器AD590實(shí)現(xiàn)溫度的檢測(cè)；使用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809對(duì)MQ-2采集的模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，以便單片機(jī)處理，能對(duì)周圍環(huán)境的溫度及煙霧的突變進(jìn)行報(bào)警。。因此該火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)能有效地防止和減少火災(zāi)危害，為社會(huì)發(fā)展提供安全保障，其完成對(duì)保護(hù)人身安全和財(cái)產(chǎn)安全具有現(xiàn)實(shí)意義。通過這個(gè)設(shè)計(jì)提高自己對(duì)單片機(jī)的使用能力，了解和掌握溫度傳感器和煙霧傳感器的使用，鞏固自己在大學(xué)所學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)自己的實(shí)際操作能力。1.設(shè)計(jì)要求及方案

1.1設(shè)計(jì)目的與基本要求211.2主要應(yīng)用方向與設(shè)計(jì)構(gòu)思本設(shè)計(jì)主要用于居民住宅區(qū)、機(jī)房、辦公室等小型防火單位，是為人們提供的一種簡(jiǎn)單的、廉價(jià)實(shí)用的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置?；馂?zāi)報(bào)警器檢測(cè)傳感器的火災(zāi)信息，利用智能的算法識(shí)別對(duì)火災(zāi)的監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，報(bào)警器檢測(cè)到火災(zāi)信號(hào)后，除了在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生光、聲報(bào)警信號(hào)外，還需要自動(dòng)撥號(hào)通知單位有關(guān)人員，并及時(shí)通報(bào)消防中心。

1.2主要應(yīng)用方向與設(shè)計(jì)構(gòu)思222系統(tǒng)硬件組成和基本工作原理

2.1系統(tǒng)工作原理本設(shè)計(jì)中可按照功能分為探測(cè)器模塊、控制器模塊和報(bào)警模塊三部分，探測(cè)器模塊能夠有效識(shí)別火災(zāi)信息，減少誤報(bào)；主控單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、快速的控制；報(bào)警模塊可以完成火災(zāi)報(bào)警和顯示相關(guān)信息功能。報(bào)警器將接收到火警信號(hào)后經(jīng)分析處理發(fā)出報(bào)警信號(hào)，警示消防控制中心的值班人員，并在屏幕上顯示出火災(zāi)的位置。2系統(tǒng)硬件組成和基本工作原理

2.1系統(tǒng)工作原理23系統(tǒng)工作原理框圖傳感器放大電路A/D轉(zhuǎn)換單片機(jī)AT89C51串口通信狀態(tài)指示燈聲音報(bào)警按鍵系統(tǒng)工作原理框圖傳感器放大電路A/D轉(zhuǎn)換串口通信狀態(tài)指示燈聲242.2控制器模塊設(shè)計(jì)

在自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，單片機(jī)是其核心部件。單片機(jī)一方面要接收來自傳感器送來的感應(yīng)信號(hào)和故障檢測(cè)信號(hào)，另一方面要對(duì)不同信號(hào)分別進(jìn)行處理，控制后續(xù)電路的相應(yīng)工作，同時(shí)還要查詢是否有按鍵按下的請(qǐng)求。如今市面上比較普遍的單片機(jī)主要是89C51系列。89C51單片機(jī)應(yīng)用普遍，工具多，易上手，片源廣，價(jià)格低，編程靈活，控制簡(jiǎn)單，很適合所要制作的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

2.2控制器模塊設(shè)計(jì)25AT89C51引腳圖

AT89C51引腳圖26ADC0809芯片：在火災(zāi)報(bào)警器系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由于C51單片機(jī)只能處理數(shù)字量，而煙霧傳感器采集到的信號(hào)是模擬信號(hào)，所以要加入A/D轉(zhuǎn)換芯片—ADC0809芯片。8路模擬量開關(guān)地址所存與譯碼器8路A/D轉(zhuǎn)換器IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6ABCALEST三態(tài)輸出鎖存器CLKVREF+VREF-OEEOCD0D1D2D3D4D5D6D7A/D內(nèi)部邏輯框圖8路模擬量開關(guān)地址所存與譯碼器8路A/D轉(zhuǎn)換器IN0AST三272.3傳感器模塊設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)選用煙霧傳感器MQ-2實(shí)現(xiàn)煙霧的檢測(cè)；采用溫度傳感器AD590實(shí)現(xiàn)溫度的檢測(cè)，并將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)周圍環(huán)境實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。2.3傳感器模塊設(shè)計(jì)28氣體采集模塊MQ-2傳感器輸出信號(hào)一般比較微弱，需要經(jīng)過前置電路對(duì)其進(jìn)行放大、濾波、電平調(diào)整，滿足單片機(jī)對(duì)輸入信號(hào)的要求。本系統(tǒng)采用的MQ-2半導(dǎo)體煙霧傳感器屬于電阻型，因此只需串聯(lián)一個(gè)參考電阻，再經(jīng)過一個(gè)放大電路即可發(fā)送給ADC采集。常見的運(yùn)算放大器中，LM358價(jià)格低廉、使用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)比較突出，所以本設(shè)計(jì)中的前置放大電路采用LM358作為電路的運(yùn)算放大器。氣體采集模塊29MQ-2型傳感器的外觀MQ-2型傳感器的結(jié)構(gòu)圖MQ-2型傳感器的外觀MQ-2型傳感器的結(jié)構(gòu)圖30氣體采集電路圖信號(hào)經(jīng)由LM358運(yùn)算放大器放大后進(jìn)入ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，ADC0809可以將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后再將數(shù)字信號(hào)傳送給單片機(jī)處理。氣體采集電路圖信號(hào)經(jīng)由LM358運(yùn)算放大器放大后進(jìn)入A31溫度傳感器模塊AD590是美國AnalogDevices公司生產(chǎn)的一種電流型二端溫度傳感器。AD590是電流型溫度傳感器，只需要單電源工作，輸出的是電流而不是電壓，因此，抗干擾能力強(qiáng)，要求的功率很低（1.5mV/+5V/+25℃）。+5VAD590W+VT圖3.2.2-4AD590的應(yīng)用電路溫度傳感器模塊+5VAD590W+VT圖3.2.2-4AD323主程序流程本論文中，軟件解決的主要問題是檢測(cè)溫度傳感器和氣體傳感器的溫度信號(hào)和氣體信號(hào)，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行顯示和判斷，在超出預(yù)設(shè)報(bào)警值時(shí)候發(fā)出報(bào)警。為了降低誤報(bào)率，系統(tǒng)采用了多次采集、多次判斷的方法。每次數(shù)據(jù)采集后根據(jù)得到的數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行判斷：00H表示正常、01H表示異常、02H表示火災(zāi)；然后綜合多次判斷結(jié)果做出最終的火情判斷。3主程序流程33檢查周期讀入煙、溫感信號(hào)周期轉(zhuǎn)換是否異常？邏輯判斷異常報(bào)警故障報(bào)警單片機(jī)系統(tǒng)主程序流程圖NYY是否故障YNN異常數(shù)=2初始化火災(zāi)報(bào)警檢查周期讀入煙、溫感信號(hào)周期轉(zhuǎn)換是否異常？邏輯判斷異常報(bào)警故34單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)局部電路圖單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)局部電路圖35總結(jié)該系統(tǒng)的試制成功，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和推廣應(yīng)用價(jià)值。通過項(xiàng)目可以開拓眼界，增進(jìn)求實(shí)創(chuàng)新的能力，培養(yǎng)敢于思考，積極動(dòng)手的行為習(xí)慣，并且最終達(dá)到完成用于火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的無線傳感器的設(shè)計(jì)來發(fā)工作能力。在本論文研制的報(bào)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以再做適當(dāng)?shù)墓δ軘U(kuò)展，使火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的功能更加完善，安全性更高，使用更加方便等，例如增加消防聯(lián)動(dòng)裝置，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)可以直接對(duì)火災(zāi)進(jìn)行控制，降低火災(zāi)的損失?？偨Y(jié)36經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。