火灾报警器实习报告(硬件部分).pdfVIP

单片机课程设计

智能火灾烟雾检测报警系统

学院：电子信息与电气工程学院

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目录

摘要2

1简介3

1.1课题背景3

1.2设计概述3

1.3设计任务分析4

2总体方案设计4

2.1烟雾检测传感器选型5

2.1.1MQ-2半导体气体烟雾传感器5

2.2单片机选型6

3单片机最小系统6

3.1单片机的时钟电路与复位电路设计7

3.2STC89C52单片机简介8

3.3电源模块10

4输入部分与输出部分11

4.1输入部分11

4.2输出部分11

4.2.1显示模块11

4.2.2声音报警电路12

5实物制作与仿真12

6总结评价13

参考文献14

附录一：元器件清单15

附录二：总体原理图设计16

附录三：部分程序源代码17

附录四：实物图31

1

摘要

随着社会和经济的发展，防火工作越来越重要，但是目前国内的许多研发都侧重于

大型场所的火灾报警。因此，我们就有必要研制一种结构简单、经济实用的家庭烟雾报

警器以适应市场的需求。基于供家庭使用的烟雾报警器应该具备的基本要求和功能，文

章设计了一种比较适合的烟雾报警器。

本设计以传感器和单片机作为烟雾报警器设计的核心器件，配合其它器件即可实现

声光报警、自动排烟换气和消防灭火等功能。设计中单片机选用STC89C52作为控制器

件，传感器选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测。烟雾报

警器主要由烟雾信号采集及前置放大电路、模数转换电路、单片机控制电路、显示电路、

声光报警电路和安全保护电路构成，设计合理、简单易懂、价格低廉，使单片机在烟雾

报警系统的控制中得到充分应用，具有一定的实用价值。论文主要针对烟雾报警系统中

的各个组成部分及功能进行了详细的介绍和说明，并对其主控电路和外围设备电路之间

的接口连接方式，以及系统软件设计进行了重点的分析和讲解。

关键字：烟雾报警器；单片机；传感器

2

1简介

1.1课题背景

随着科技的发展，越来越多的巨大的隐患由于工业生产和人们的日常生活而产生。

为了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全。保卫社会主义

现代化建设，防止火灾引起燃烧、爆炸等事故，造成严重的经济损失，甚至危及生命安

全。

为了减少这类事故的发生，就必须对烟雾进行现场实时检测，采用先进可靠的安全

检测仪表，严密监测环境中烟雾的浓度，及早发现事故隐患，采取有效措施，避免事

故发生，才能确保工业安全和家庭生活安全。因此，研究烟雾的检测方法与研制烟雾

报警器就成为传感器技术发展领域的一个重要课题。

1.2设计概述

单片机及烟雾传感器是烟雾报警器系统的两大核心。单片机好比一个桥梁，联系着

传感器和报警电路设备。近几年来，单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门及人们

生活的各个方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而开发出来。单片机是器件级计

算机系统，实际上它是一个微控制器或微处理器。由于它功能齐全，体积小，成本低，

因此它可以应用到所有电子系统中。同样，它也可以广泛应用于报警技术领域，使各类

报警装置的功能更加完善，可靠性大大提高，以满足社会发展的需要。而传感器作为信

息技术系统的“感官”器件，如果没有“感官”感受信息，或者“感官”迟钝，都难以

形成高精度、高速度的控制系统。美国曾把二十世纪八十年代称为传感技术时代，日本

更是把传感技术列为十大技术之首。所以，根据报警器功能的需要，选择合适、精确、

经济的烟雾传感器和单片机芯片是至关重要的。在本论文中的最主要的设计是选

STC89C52单片机和MQ-2半导体气体烟雾传感器为核心器件。

目前，现代建筑都会有选择地安装不同功能的烟雾自动报警系统。因为烟雾自动报

警系统是建筑物的神经系统，它能