【正文】 基于單片機的煙霧報警器設計2題目名稱：基于單片機的煙霧報警器設計任務內容（包括內容、計劃、時間安排、完成工作量與水平具體要求）（1）課題內容：①．設計基于單片機控制的煙霧報警器；②．煙霧報警器的信號采集模塊設計； ③．煙霧報警器的報警模塊設計；④．煙霧報警器的軟件設計；（2）時間安排：3月1日至4月15日：查找資料、調研、方案論證；4月16日至5月15日：設計煙霧報警器；5月16日至6月10日：撰寫論文。（3）工作量：其 中： 參考文獻篇數： 20篇以上（其中，外文資料3篇以上）； 圖 紙 張 數： 講解圖：A0圖紙1張，A1圖紙12張；說明書字數： 10000字以上 專業(yè)負責人意見簽名：年 月 日基于單片機的煙霧報警器設計摘 要隨著社會和經濟的發(fā)展，防火工作越來越重要，但是目前國內的許多研發(fā)都側重于大型場所的火災報警。因此，我們就有必要研制一種結構簡單、經濟實用的家庭煙霧報警器以適應市場的需求。基于供家庭使用的煙霧報警器應該具備的基本要求和功能，文章設計了一種比較適合的煙霧報警器。本設計以傳感器和單片機作為煙霧報警器設計的核心器件，配合其它器件即可實現聲光報警、自動排煙換氣和消防滅火等功能。設計中單片機選用AT89C51作為控制器件，傳感器選用QMN5型氣體傳感器實現對煙霧的檢測。煙霧報警器主要由煙霧信號采集及前置放大電路、模數轉換電路、單片機控制電路、顯示電路、聲光報警電路和安全保護電路構成，設計合理、簡單易懂、價格低廉，使單片機在煙霧報警系統(tǒng)的控制中得到充分應用，具有一定的實用價值。論文主要針對煙霧報警系統(tǒng)中的各個組成部分及功能進行了詳細的介紹和說明，并對其主控電路和外圍設備電路之間的接口連接方式，以及系統(tǒng)軟件設計進行了重點的分析和講解。關鍵詞：煙霧報警器；單片機；傳感器 Design of Smoke Alarm Based on MicrocontrollerAbstractWith the development of social and economic，the prevention of fire are more and more , in the present, most of research and development of fire alarm systems only focus on large sites. Therefore, it is necessary to design a simple, economical and practical family Smoke Alarm to meet the market demand. Taking both the basic requirement and the function of family Smoke Alarms should have into account, thesis designs a suitable smoke alarm for household using. Which the sensor and the microcontroller of the design is the most important part of alarm devices, with other devices can achieve alarming with sound and light, automatically reducing smoke and fighting fire ,etc. IN design, microcontroller used AT89C51 and select QMN5 Gas Sensor to detect smoke. Smoke alarm mainly by the signal acquired circuit, A/D converted circuit, MCU controlled circuit,displayed circuit and alarming with sound and light circuit,reasonable design, simple structure, easy to use, inexpensive. As a result, the microcontroller in the control of the smoke alarm system is fully applied. Therefore, this design about smoke alarm has practical value. Thesis give detailed introduction for the function and theory of the various ponent parts of the alarm system, focus on the interface technology between its main controlled circuit and peripheral circuit, also give explanation of the software . Key words ：Smoke Alarm。MCU。 sensor 目 錄摘要Abstract1 緒論 1 概述 1 設計煙霧報警器的目的及意義 1 2 32 系統(tǒng)的總體方案設計 4 4 5 5 QMN5半導體氣體煙霧傳感器 8 9 123 系統(tǒng)的硬件電路 13 系統(tǒng)電源電路 13 AT89C51的時鐘電路和復位電路 13 14 A/D轉換電路 16 17 18 19 20 21 214 系統(tǒng)的軟件的設計 23 23 24 24 265 結論 27參考文獻致謝基于單片機的煙霧報警器設計1 緒論 概述單片機及煙霧傳感器是煙霧報警器系統(tǒng)的兩大核心。單片機好比一個橋梁，聯系著傳感器和報警電路設備。近幾年來，單片機已逐步深入應用到工農業(yè)生產各部門及人們生活的各個方面。各種類型的單片機也根據社會的需求而開發(fā)出來。單片機是器件級計算機系統(tǒng)，實際上它是一個微控制器或微處理器。由于它功能齊全，體積小，成本低，因此它可以應用到所有電子系統(tǒng)中。同樣，它也可以廣泛應用于報警技術領域，使各類報警裝置的功能更加完善，可靠性大大提高，以滿足社會發(fā)展的需要。而傳感器作為信息技術系統(tǒng)的“感官”器件，如果沒有“感官”感受信息，或者“感官”遲鈍，都難以形成高精度、高速度的控制系統(tǒng)。美國曾把二十世紀八十年代稱為傳感技術時代，日本更是把傳感技術列為十大技術之首。所以，根據報警器功能的需要，選擇合適、精確、經濟的煙霧傳感器和單片機芯片是至關重要的。在本論文中的最主要的設計是選AT89C51單片機和QMN5半導體氣體煙霧傳感器為核心器件。 AT89C51單片機兼容標準MCS51指令系統(tǒng)，功能強大，可供許多高性價比的場合應用，能夠靈活應用于各種控制領域。QMN5半導體氣體煙霧傳感器在較寬的濃度范圍內對可燃氣體有良好的靈敏度，壽命長，成本低，非常適用于家庭使用的氣體泄漏報警器。由這兩個核心器件設計而成的整個煙霧報警器系統(tǒng)可實現聲光報警、報警狀態(tài)字符顯示、換氣扇排煙和噴水滅火等煙霧報警器應有的功能，是一種結構簡單、性能穩(wěn)定、使用方便、價格低廉、智能化的煙霧報警器，具有一定的實用價值。目前，現代建筑都會有選擇地安裝不同功能的火災自動報警系統(tǒng)。因為火災自動報警系統(tǒng)是建筑物的神經系統(tǒng)，它能夠感受、接收著發(fā)生火災的早期信號并及時報警，發(fā)出警報同時告知用戶和周邊居民。它就像是一個個稱職的更夫，給居住、忙碌或是休息在家庭中的人們以極大的安全感。在火災的早期階段，準確的探測到火情并迅速報警，對于及時組織有序快速疏散、積極有效地控制火災的蔓延、快速滅火和減少火災對居住人群的損失都具有重要的意義。 設計煙霧報警器的目的及意義隨著社會和經濟的發(fā)展，家庭火災防不勝防，防火工作也就越來越重要。據美國消防學會統(tǒng)計，最近十多年中，安裝自動消防設施的建筑中發(fā)生火災，%，確實起到了保證建筑物消防安全的作用。這是因為火災自動報警系統(tǒng)能夠及時將火災跡象通知用戶及有關管理人員，以便他們準備疏散或組織滅火，延長了建筑物可供疏散的時間并通過聯動系統(tǒng)啟動其他消防設施。所以，設計一種能夠在火災剛剛發(fā)生時或者有可燃氣體堆積引起的火災隱患時就能報警的報警器就能使人們能夠及時發(fā)現火災，并及時采取有效措施，撲滅初期火災，最大限度的減少或消除因火災造成的生命危害和財產的損失，是人們同火災做斗爭的有力工具。目前我國火災自動報警系統(tǒng)只被安裝在重要建筑上，而在美國、日本等發(fā)達國家，包括許多居民家庭都安裝了火災自動報警系統(tǒng)。近幾年，國內主要側重于大型場所的大型火災報警系統(tǒng)的研發(fā)，而在居民住宅區(qū)等小型防火單位，卻需要安裝廉價實用的煙霧自動報警裝置。由于我國人口不斷的增長，土地也開始的稀缺，所以為了緩解城市用地的緊張，居住的樓層不斷加高，這不但便于集中供電、供熱、供氣，而且也可以集中控制和管理。但是，人們在享受這些現代設施帶來了便利的時候，卻也增加了火災隱患。樓層多、人員密集，一旦發(fā)生火災，疏散困難，容易造成經濟和人員的損失。如果在家庭中沒有安裝火災自動報警器，一旦在家庭中發(fā)生火災，火災容易由不被發(fā)現的早期火災而演變成為更大、更嚴重的大型火災。結果是由于一家的起火，而火勢不能得到有效控制，使得火勢迅速蔓延并很快出現大面積燃燒。這不僅使的用戶本身遭受重大的損失，還容易形成“火燒連營”的局面，給周邊家庭和場所造成無法估計的損失和嚴重的影響。據公安部消防局2011統(tǒng)計，近年來，我國每年發(fā)生家庭火災5萬余起，死亡800余人，占火災死亡人數的70%以上。根據網絡新聞報道可知，英國每年發(fā)生50000起以上的嚴重家庭火災，其中大部分火災造成傷亡和重大的家庭財產損失，甚至連累左鄰右舍。由此可見：家庭防火同樣是現今社會的重要家庭安防問題，而且刻不容緩。家庭防火重在防患于未然，因此，我們就有必要研制一種結構簡單、價格低廉的煙霧自動報警器，以適應市場的需求。 火災自動報警系統(tǒng)作為重要的建筑自動消防設施，其技術進步性表現報警時間提前、報警可靠性提高、特殊場所火災的探測報警、報警系統(tǒng)網絡化、消防聯動控制智能化、消防通信網絡技術與計算機接警指揮管理等。在國外，現在的火災自動報警系統(tǒng)已達到智能型、全總線型和綜合型，系統(tǒng)一旦報警，馬上在顯示器上出現報警探測器的具體地址，一目了然。近年來，我國火災自動報警工程應用技術實現了較快發(fā)展，但由于在實際應用中，火災自動報警系統(tǒng)的通訊協議不一致，火災自動報警工程技術水平還相對落后，還存在著一些比較突出的問題?，F階段，我國火災自動報警系統(tǒng)的主要問題有以下幾點：適用范圍過小。我國火災自動報警系統(tǒng)技術比美、英等發(fā)達國家起步較晚，適用范圍過有限，使得一般家庭用戶未能普及使用火災自動報警器。由于家庭住宅等小單位的防范措施不到位，給家庭生活帶來了許多的不方便和一定的損失。2智能化程度低。我國使用的火災探測器雖然都進行了智能化設計，但由于傳感器件探測的參數較少、支持系統(tǒng)的軟件開發(fā)不成熟、各種算法的準確性缺乏