【正文】 中華人民共和國教育部 東北林業(yè)大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 基于單片機(jī)的煙霧報(bào)警器設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 林德明 指導(dǎo)教師 ： 鄭 綱 講師 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 2020級 3班 2020 年 6 月 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 東北林業(yè)大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 設(shè)計(jì)題目 基于單片機(jī)的煙霧報(bào)警器設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 鄭 綱 講師 專 業(yè) 機(jī) 電工程 2020 級 3 班 學(xué) 生 林德明 2020 年 12 月 22 日 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 題目名稱 ： 基于單片機(jī)的煙霧報(bào)警器設(shè)計(jì) 任務(wù)內(nèi)容（包括內(nèi)容、計(jì)劃、時間安排、完成工作量與水平具體要求） （ 1） 課題內(nèi)容： ①． 設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的煙霧 報(bào)警器 ； ② ． 煙霧 報(bào)警器的信號采集模塊設(shè)計(jì) ； ③ ． 煙霧 報(bào)警器的 報(bào)警模塊 設(shè)計(jì) ； ④ ． 煙霧 報(bào)警器 的 軟件 設(shè) 計(jì) ； （ 2） 時間安排 ： 3 月 1 日至 4 月 15 日：查找資料、調(diào)研、方案論 證； 4 月 16 日至 5 月 15 日：設(shè)計(jì)煙霧報(bào)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(xiàn)篇數(shù)： 20 篇以上（其中，外文資料 3 篇以上）； 圖 紙 張 數(shù)： 講解圖： A0圖紙 1 張， A1圖紙 12 張； 說明書字?jǐn)?shù)： 10000 字以上 專業(yè)負(fù)責(zé)人意見 簽名： 年 月 日 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的煙霧報(bào)警器設(shè)計(jì) 摘 要 隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，防火工作越來越重要，但是目前國內(nèi)的 許多 研發(fā) 都 側(cè)重于大型場所的火災(zāi)報(bào)警 。 因此，我們就有必要研制一種結(jié)構(gòu)簡單、 經(jīng)濟(jì)實(shí)用 的 家庭 煙霧報(bào)警器以適應(yīng)市場的需求。 基于供家庭使用的 煙霧報(bào)警器 應(yīng)該具備 的基本要求和功能，文章設(shè)計(jì)了一種比較 適合的煙霧報(bào)警 器。 本設(shè)計(jì) 以 傳感器和單片機(jī)作為煙霧報(bào)警器設(shè)計(jì) 的核心器件，配合其它器件即可實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警、自動排煙 換氣 和 消防 滅火等功能。設(shè)計(jì)中單片機(jī)選用 AT89C51 作為控制器 件 ，傳感器選用 QMN5型氣體傳感器實(shí)現(xiàn) 對 煙霧的檢測。 煙霧報(bào)警器主要由 煙霧信號采集 及前置放大 電路、模 數(shù) 轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路 、顯示電路 、 聲光報(bào)警電路 和安全保護(hù)電路 構(gòu)成 ，設(shè)計(jì)合理 、 簡單易懂 、價(jià)格低廉，使單片機(jī)在煙霧報(bào)警系統(tǒng) 的控制 中得到充分應(yīng)用 ，具有一定的實(shí)用價(jià)值。 論文 主要針對 煙霧報(bào)警系統(tǒng) 中的各個組成部 分 及功能 進(jìn)行了 詳細(xì)的介紹 和說明 ， 并 對 其 主控電路和外圍設(shè)備電路之間的接口 連接方式，以及系統(tǒng) 軟件 設(shè)計(jì) 進(jìn)行了重點(diǎn) 的分析和講解 。 關(guān)鍵詞 ：煙霧報(bào)警器；單片機(jī)；傳感器 Design of Smoke Alarm Based on Microcontroller Abstract With 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 Abstract 1 緒論 .............................................................. 1 概述 ............................................................ 1 設(shè)計(jì)煙霧報(bào)警器的目的及意義 ...................................... 1 火災(zāi)報(bào)警器的現(xiàn)狀及特點(diǎn) .......................................... 2 火災(zāi)報(bào)警器的發(fā)展趨勢 ............................................ 3 2 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) ............................................... 4 煙霧報(bào)警器的工作結(jié)構(gòu)和原理 ...................................... 4 煙霧傳感器的選型 ................................................ 5 煙霧傳感器的介紹 .............................................. 5 QMN5 半導(dǎo)體氣體煙霧傳感器 .................................... 8 單片機(jī)的選型 .................................................... 9 煙霧報(bào)警器的主要功能設(shè)計(jì) ....................................... 12 3 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(fù)位電路 ................................... 13 信號采集及前置放大電路 ......................................... 14 A/D 轉(zhuǎn)換電路 ................................................... 16 聲音報(bào)警及消音鍵電路 ........................................... 17 字符顯示電路 ................................................... 18 狀態(tài)指示燈電路 ................................................. 19 安全保護(hù)電路 ................................................... 20 報(bào)警器故障自診斷電路 ........................................... 21 煙霧報(bào)警器硬件總電路 .......................................... 21 4 系統(tǒng)的軟件的設(shè)計(jì) ................................................ 23 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)及流程圖 ......................................... 23 主程序初始化流程圖 ............................................. 24 報(bào)警子程序設(shè)計(jì)及流程圖 ......................................... 24 按鍵輸入設(shè)計(jì)子程序流程圖 ....................................... 26 5 結(jié)論 ............................................................. 27 參考文獻(xiàn) 致謝 1 基于單片機(jī)的煙霧報(bào)警器設(shè)計(jì) 1 緒論 概述 單片機(jī)及煙霧傳感器是 煙霧報(bào)警器系統(tǒng)的兩大核心。單片機(jī)好比一個橋梁，聯(lián)系著傳感器和報(bào)警電路設(shè)備。近幾年來，單片機(jī)已逐步深入應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各部門及人們生活的各個方面。各種類型的單片機(jī)也根據(jù)社會的需求而開發(fā)出來。單片機(jī)是器件級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)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(yīng)用到所有電子系統(tǒng)中 。同樣，它也可以廣泛應(yīng)用于報(bào)警技術(shù)領(lǐng)域，使各類報(bào)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(shù)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(jì) 八十 年代稱為傳感技術(shù)時代，日本更是把傳感技術(shù)列為十大技術(shù)之首 。 所以，根據(jù)報(bào)警器功能的需要，選擇合適、精確、經(jīng)濟(jì)的煙霧傳感器 和單片機(jī)芯片是至關(guān)重要的。在本論文中的最主要的設(shè)計(jì)是選 AT89C51 單片機(jī)和QMN5 半導(dǎo)體 氣體 煙霧 傳感器 為核心器件。 AT89C51 單片機(jī)兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，功能強(qiáng)大，可供許多高性價(jià)比的場合應(yīng)用，能夠靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 QMN5 半導(dǎo)體 氣體 煙霧 傳感器 在較寬的濃度