毕业设计 基于单片机的综合火灾报警系统设计与实现.doc

PAGE  PAGE 20 基于单片机的综合火灾报警系统 学院：物理与机电工程学院 专业：电子信息工程 学号：200402124 姓名：刘振贵 指导老师：张士钱 摘要： 本系统采用AT89C51作为控制器，选用温度传感器DS18B20、烟雾传感器、红外敏感元件ST178P作为火灾探测的敏感元件，采用声光报警的方式，设计出可以应用于办公室、教室、家庭房屋等场所的简单实用的火灾探测报警器。单片机巡回检测温度、红外辐射、烟雾并显示温度，当以上任一项发生异常时系统判断具体是哪项异常，再发出相应的声光报警信号，只到异常被排除，系统自动停止报警 关键字：单片机、DS18B20、ST178P、火灾报警 目录 摘要 ………………………………………………………………………………………………1 1 引言………………………………………………………………………………………………3 2报警器硬件设计 ………………………………………………………………………………3 2.1硬件组成………………………………………………………………………………………3 2.2单片机控制模块………………………………………………………………………………3 2.2.1AT89C51的简介 …………………………………………………………………………3 2.2.2单片机接线…………………………………………………………………………………4 2.3 数码显示电路…………………………………………………………………………………4 2.4声光报警电路…………………………………………………………………………………5 2.5烟雾检测模块…………………………………………………………………………………5 2.6红外探测模块…………………………………………………………………………………6 2.6.1LM339比较器的使用简介…………………………………………………………………6 2.6.2 ST178的工作原理…………………………………………………………………………6 2.7温度采集模块…………………………………………………………………………………7 2.7.1 DS18B20简介 ……………………………………………………………………………7 2.7.2 接线图………………………………………………………………………………………8 2.8电源电路………………………………………………………………………………………9 2.9主程序流程图…………………………………………………………………………………10 3．调试结果………………………………………………………………………………………12 3.1 温度检测模块的功能调试……………………………………………………………………12 3.2红外探测模块的功能调试……………………………………………………………………13 3.3 烟雾探测模块的功能调试 ………………………………………………………………13 4设计总结…………………………………………………………………………………………13 参考文献 ……………………………………………………………………………………………13 附页 …………………………………………………………………………………………………14 程序清单 ……………………………………………………………………………………………14 1 引言： 我国的火灾自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高，灵敏度也越来越高[1]。目前国内厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所大型火灾报警系统的研发，他们采用集中区域报警控制方式，其系统复杂、成本较高[2]。 本系统则主要应用于居民住宅、机房、办公室等场所的小型防火报警器。廉价实用且可在火灾发生的初期就检测到并且发出声光报警，同时可实时显示该场所的环境温度[3]。 2报警器硬件设计 设计原理：单片机巡回检测温度、红外辐射、烟雾并显示温度，当以上三项任意两项或三项都同时发生异常时系统认为发生了火灾，发出声光报警信号，只到异常被排除，系统才自动停止报警。 2.1硬件组成 AT89C51 控制模块 温度采集模块 红外检测模块 烟雾探测模块 声光报警模块 数码管显示模块 图2-1硬件组成 如图2-1，本系统主要由单片机控制模块、烟雾探测模块、温度采集模块、红外探测模块、数码管显示模块、声光报警模块、电源模块。 2.2单片机控制模块 因本系统要求实时显示环境温度，涉及到一些计算及BCD转化的处理