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基于单片机控制的光电式烟雾感应报警器的设计与实现

周旭楠

，河南省郑州市，

郑州技师学院450000）

摘要基于当前光电子技术不断发展，制造成本呈现出明显下降趋势，并且在实际生产中便捷简单，这使得光电感应烟雾

报警器受到市场青睐。目前，光电感应烟雾报警器已经遍布民用住宅领域，分析光电感应烟雾报警器可知，其可以起到抗

风、抗潮、抗电磁干扰作用，并且精度高、使用寿命长，因而在市场上成为主流防火报警装置。针对此，本文设计开发出一

种价格低廉、结构简单的数字联网烟雾报警器，借助烟雾感应电路，搭配单片机控制电路，使得报警系统简单好用。希望

此次分析和讨论可以为更多小型防火单位提供借鉴和参考。

关键词光电式烟雾感应报警器；单片机控制；感应电路；硬件设计；软件设计

0引言1.1遮光型光电烟雾感应报警

现代化城市建设与发展，安全问题尤为突出，对大型遮光型光电烟雾感应报警器，包含了一个光源、灯泡

场所的大型火灾报警系统研发较多，但缺少对住宅等小型或发光二极管，还有一个光电元件，主要安装在小暗室中。

防火单位的重视，很多住宅小区仅安装了廉价实用的烟雾所在区域内没有烟雾时，报警器中的光源所发出的光在透

自动报警装置。随着各类技术的不断提升，国内也逐渐开镜作用下会聚集成光束，并照射到光电元件上，由此形成

始制定烟雾报警器的相关系统标准，当前的应用较多的是电信号，当电路处于正常状态时，该电信号不会报警。如果

3V供电的烟雾报警器系统，该型可编程光电烟感器芯片报警器探测到火灾发生时的烟雾，会直接改变光的传播特

能精准探测区域环境中的火灾烟雾，且能耗低、抗干扰能性，此时的光强会大幅度降低而打破电路的正常状态，进

力强、使用寿命长，还可结合具体应用需求进行可编程操而发出相应的报警信号。

作，有较强的适应性。但因缺乏一定的应用扩展性，市场应1.2散射光电式烟雾感应报警

用有限，对此，本文提出基于单片机控制的光电式烟雾感散射光电式烟雾感应报警系统中，光电元件的位置和

应报警器的设计和实现展应用的具体分析。发光二极管的位置存在差异，前者是在多孔小暗室内，只

1光电式烟雾感应报警器基本原理要空气是正常的情况，不会发射出散射光，此时的电路没

光电式烟雾感应报警器是目前使用最广的烟雾报警有异样。若区域环境中发生火灾，散射光电式烟雾感应报

设备，它主要由光电转换器、光学系统、电路处理系统和报警器会探测到烟雾信号，此时在烟雾粒子反射、散射作用

警装置四部分组成。其工作原理是基于光电效应，具有高下，光会直接照射在光电元件上，此时的光信号会转换为

灵敏度和快速响应的特点。光电转换器是光电感烟报警器电信号，并在放大电路作用下进行放大。而后报警器中的

的核心部件，它通过光电效应将光信号转化为电信号，具并带动自动报警装置进行报

单片机会检测到相应的信号，

有高灵敏度和快速响应的特点，能准确探测火灾发生时所警。从实际应用情况看，散射光电式烟雾感应报警与遮光

形成的烟雾，获取信号之后发送报警信息。型光电烟感探测方式相比，不需要复杂的光学组件结构，

光电式烟雾感应报警器的光源并非都是相同的，所以而且成本较低[2]，因此，下面主要围绕散射光电式烟感探

还可以划分各种类型，如紫外光、红外光、一般光、激光等测方式展开讨论。

几类光电式。相比激光光电式、红外光光电式、紫外光光电2单片机控制的光电式烟雾报警器的设计方案

式，一般光电式的成本较低，所以是目前最为常用的方式。2.1系统的总体设计思路

在一般光电式中还包含了遮光型、散射型[1]，本文主要以在光电式烟雾探测器系统设计中，应当包含单片机控

一般光电式烟雾感应报警器