基于单片机的火灾报警系统的设计与制作.doc

目 次 1 引言 1 1.1 概述 1 1.2 火灾报警 1 1.3 火灾探测器 2 2 总体设计及方案论证 4 2.1 系统设计思想 4 2.2 方案论证 4 3 单片机AT89C51概述 5 3.1 AT89C51单片机简介 5 3.2 AT89C51部分工作特性介绍 8 4 报警器硬件设计 10 4.1 硬件组成 10 4.2 单片机控制模块 11 4.3 温度采集模块 12 4.4 烟雾、红外探测模块 16 4.5 温度显示模块 16 4.6 声光报警模块 19 5 软件设计 23 5.1 主要设计思路与电路图 23 5.2 主程序流程图 24 6 调试结果 24 6.1 DS18B20温度探测模块与LCD1602显示模块 24 6.2 红外、烟雾探测模块与声光报警 26 6.3 单片机复位电路 27 7 设计拓展 27 7.1 系统组成和工作原理 27 7.2 MT8880简介 28 7.3 设计思想 30 结论 31 致谢 32 参考文献 33 附录 34 1 引言 1.1 概述 随着生活水平的不断提高，尤其是物质生活水平的提高，火灾发生的次数、频率和造成的损失都在不断增加，人们对人身安全及家庭财产越来越重视，安全已成为一种市场需求；同时经济的飞速发展及城市的人口急剧增加，给家庭防控增加了难度并提出了新的课题。如何用最低的人力物力财力在第一时间发现火警、尽可能减少火灾造成的伤害成为人们最关心的话题。 我国的火灾报警系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，智能化程度也越来越高。目前国内厂家生产的火灾报警系统多面向于大型仓库、商场、宾馆、写字楼等大型场所，主要采用的是集中区域报警控制方式，其成本高、系统复杂。而在小型防火单位，如居民住宅、办公室等场所，需要设置一种单一或区域联网、廉价实用的火灾自动探测报警装置，因此，研制一种结构简单、价格低廉的火灾报警器是非常必要的。 本设计是主要应用与居民住宅、办公室的小型防火报警器，价格低廉且可在火灾发生初期就检测到险情，发出声光报警并显示该场所的环境温度。 1.2 火灾报警 所谓火灾自动报警系统，主要由触发器、火灾报警装置以及具有其他辅助功能的装置组成，能在火灾初期将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位、时间等，使人们能够及时发现火灾、并采取有效措施扑灭火灾，最大限度减少因火灾造成的生命和财产的损失，是人们同火灾作斗争的有力工具。火灾自动报警系统，为解决火灾报警系统存在的两个难题（误报、漏报）提供了新的方法和手段，并在处理火灾真伪方面表现出明显的有效性和创新性，这是火灾报警系统在技术上的飞跃[1]。 目前普遍采用的火灾自动报警技术主要有两种。一种是非智能火灾自动报警技术，包括嫁接新技术的老式或传统火灾自动报警技术、七十年代末出现的可寻址火灾自动报警技术和八十年代初期出现的模拟量可寻址火灾自动报警技术，这些技术尽管高科技含量少，但由于成本低，能够满足众多民用或商业防火保护需要，至今仍被许多国家广泛应用。另一种则是代表现代化火灾自动报警技术发展水平和发展趋势的智能火灾自动报警技术，包括从八十年代初期开发到九十年代中期已经发展成熟并得到广泛应用的、采用具有人工智能理论和技术的高级算法软件的智能集中型模拟量可寻址火灾自动报警技术（由智能控制器做报警决策），和九十年代初期开发并得到应用的采用人工智能理论和技术的高级算法软件（主要指模糊逻辑和神经网络软件技术）的智能分布型火灾自动报警技术（由智能探测器做报警决策）[2]。 智能火灾自动报警技术主要用于解决大、中型空间防火安全和多种系统的联动问题。从传统型走向智能型，是国内外火灾自动报警系统技术发展的必然趋势。未来的火灾自动报警系统将以无线传感型为主，它是小而低成本的密集的无线网络，用以收集和传输环境数据，部署无需预先设置基础设施且维修量小，其种种优点表明无线传感火灾自动报警系统将取代传统的有线型[3]。 1.3 火灾探测器 1.3.1 火灾探测器简介 火灾探测器是火灾探测系统最重要的组成部分之一，它至少含有一个能连续或以一定频率周期探测物质燃烧过程中所产生的各种物理、化学现象的传感器，并且能够向控制和指示设备提供一个适合的信号。其基本功能就是对物质燃烧过程中产生的各种气、烟、热、光（火焰）等表征火灾的信号的物理、化学参量做出有效响应，并转化为计算机可接收的电信号，供计算机分析处理[4]。 火灾探测器一般由敏感元件传感器、处理单元和判断及指示电路组成，其中敏感元件传感器可以对一个或多个火灾参量起监视作用，做出有效响应，然后经过电子或机械方式进行处理，并转化为电信号[5]。 衡量火灾探