单片机火灾报警系统毕业论文。演示稿.pptVIP

专 业：10电气工程及自动化级二班 院 （系）：机电工程学院 姓 名：张* 指导教师：苏* 基于单片机的火灾报警器设计 1.设计要求及方案 1.1 设计目的与基本要求 本设计以AT89C51单片机为硬件核心实现火灾报警系统的设计。选用烟雾传感器MQ-2实现烟雾的检测；采用温度传感器AD590实现温度的检测；使用模数转换芯片ADC0809对MQ-2采集的模拟信号进行A/D转换，以便单片机处理，能对周围环境的温度及烟雾的突变进行报警。 。因此该火灾报警系统能有效地防止和减少火灾危害，为社会发展提供安全保障，其完成对保护人身安全和财产安全具有现实意义。 通过这个设计提高自己对单片机的使用能力，了解和掌握温度传感器和烟雾传感器的使用，巩固自己在大学所学知识，增强自己的实际操作能力。 1.2 主要应用方向与设计构思 本设计主要用于居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位，是为人们提供的一种简单的、廉价实用的火灾自动报警装置。 火灾报警器检测传感器的火灾信息，利用智能的算法识别对火灾的监控，当发生火灾时，报警器检测到火灾信号后，除了在火灾现场产生光、声报警信号外，还需要自动拨号通知单位有关人员，并及时通报消防中心。 2 系统硬件组成和基本工作原理 2.1 系统工作原理 本设计中可按照功能分为探测器模块、控制器模块和报警模块三部分，探测器模块能够有效识别火灾信息，减少误报；主控单片机实现对火灾情况进行实时、准确、快速的控制；报警模块可以完成火灾报警和显示相关信息功能。报警器将接收到火警信号后经分析处理发出报警信号，警示消防控制中心的值班人员，并在屏幕上显示出火灾的位置。 系统工作原理框图 传感器 放大电路 A/D转换 单片机 AT89C51 串口通信 状态指示灯 声音报警 按键 2.2 控制器模块设计 在自动火灾报警系统的设计中，单片机是其核心部件。单片机一方面要接收来自传感器送来的感应信号和故障检测信号，另一方面要对不同信号分别进行处理，控制后续电路的相应工作，同时还要查询是否有按键按下的请求。如今市面上比较普遍的单片机主要是89C51系列。89C51单片机应用普遍，工具多，易上手，片源广，价格低，编程灵活，控制简单，很适合所要制作的火灾自动报警系统。 AT89C51引脚图 ADC0809芯片 ：在火灾报警器系统设计中，由于C51单片机只能处理数字量，而烟雾传感器采集到的信号是模拟信号，所以要加入A/D转换芯片—ADC0809芯片。 8路模拟量开关 地址所存与译码器 8路A/D转换器 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 A B C ALE ST 三态输出锁存器 CLK VREF+ VREF- OE EOC D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A/D内部逻辑框图 2.3 传感器模块设计 本设计选用烟雾传感器MQ-2实现烟雾的检测；采用温度传感器AD590实现温度的检测，并将数据传送给单片机进行处理，实现周围环境实时的监测。 气体采集模块 MQ-2传感器输出信号一般比较微弱，需要经过前置电路对其进行放大、滤波、电平调整，满足单片机对输入信号的要求。本系统采用的MQ-2半导体烟雾传感器属于电阻型，因此只需串联一个参考电阻，再经过一个放大电路即可发送给ADC采集。常见的运算放大器中，LM358价格低廉、使用简单等优点比较突出，所以本设计中的前置放大电路采用LM358作为电路的运算放大器。 MQ-2型传感器的外观 MQ-2型传感器的结构图 气体采集电路图 信号经由LM358运算放大器放大后进入ADC0809模数转换模块，ADC0809可以将输入的模拟信号转换成数字信号，然后再将数字信号传送给单片机处理。 温度传感器模块 AD590是美国Analog Devices公司生产的一种电流型二端温度传感器。AD590是电流型温度传感器 ，只需要单电源工作，输出的是电流而不是电压，因此，抗干扰能力强，要求的功率很低（1.5mV/+5V/+25℃）。 +5V AD590 W +VT 图3.2.2-4 AD590的应用电路 3 主程序流程 本论文中，软件解决的主要问题是检测温度传感器和气体传感器的温度信号和气体信号，然后对信号进行显示和判断，在超出预设报警值时候发出报警。为了降低误报率，系统采用了多次采集、多次判断的方法。每次数据采集后根据得到的数据对现场情况进行判断：00H表示正常、01H表示异常、02H表示火灾；然后综合多次判断结果做出最终的火情判断。 检查周期 读入烟、温感信号