【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)將采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器，可將溫度信號(hào)直接。警值，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警。選用MQ-2型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳。采用SMC1602A液晶顯示模塊可。以直觀的顯示實(shí)時(shí)溫度和氣體濃度。選用最常用的AT89S51單片機(jī)。對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。該火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)。定、使用方便、價(jià)格低廉，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

　　

【正文】 時(shí)候， LED 燈緩慢閃爍報(bào)警。 當(dāng)接收到易燃?xì)怏w濃度達(dá)到很高值信號(hào)的時(shí)候， LED 急速閃爍報(bào)警。 當(dāng)接收到溫度超額信號(hào)時(shí)候， LED燈急速閃爍報(bào)警。 當(dāng)接收到按鍵報(bào)警信號(hào)時(shí)候， LED燈急速閃爍報(bào)警。 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 圖 LED燈電路 按鍵報(bào)警 當(dāng)有人提前發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱情時(shí)候，可以按動(dòng)報(bào)警按鍵發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提醒其他人注意安全。單片機(jī)通過檢測(cè)報(bào)警按鍵所連接端口信號(hào)判 斷按鍵是否按下。 圖 213 按鍵電路 S44 GND P 31 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 3 系統(tǒng)的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì) AT89S51 單片機(jī)調(diào)試及開發(fā)工具 本系統(tǒng)的軟件編程使用的是美國(guó) Keil Software 公司出品的 Keil C51，是 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)。 AT89S51 單片機(jī)下載程序使用的是 ISP 下載編程軟件。 ISP 工具的功能主要是將由 PC 機(jī)串接來的 8 位并行數(shù)據(jù)與單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn) PC 機(jī) 與 AT89S51 的 RXD 及 TXD 口通訊。當(dāng)用戶將源程序 (匯編語(yǔ)言或 C 語(yǔ)言 )經(jīng)語(yǔ)法檢查無(wú)誤并生成代碼時(shí)，就可以將程序代碼下載到 Flash 芯片中，而用戶的系統(tǒng)可以是在線狀態(tài)。用戶可以通過調(diào)試環(huán)境軟件的人機(jī)對(duì)話界面，檢查或修改 Flash芯片內(nèi)的各種存儲(chǔ)器、寄存器的數(shù)據(jù)。并可以在程序中設(shè)置斷點(diǎn)，在AT89S51 中，可以同時(shí)設(shè)置 3 個(gè)硬件斷點(diǎn)，它是經(jīng)過串口的傳輸，由芯片中的幾組斷點(diǎn)條件寄存器實(shí)現(xiàn)的。 主程序流程 本論文中，軟件解決的主要問題是檢測(cè)溫度傳感器和氣體傳感器的溫度信號(hào)和氣體信號(hào)，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行顯示和判 斷，在超出預(yù)設(shè)報(bào)警值時(shí)候發(fā)出報(bào)警。 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 圖 31 主程序流程圖 主程序見附錄 2。 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 4 系統(tǒng)調(diào)試 根據(jù)查閱的 MQ2 資料顯示其最佳工作時(shí)間為預(yù)熱時(shí)間不少于24 小時(shí)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)該裝置預(yù)熱五至八分鐘即可使其工作在相對(duì)較穩(wěn)定的工作狀態(tài)下。實(shí)驗(yàn)中使用了一級(jí)運(yùn)放對(duì) MQ2 低電壓信號(hào)進(jìn)行放大，然后將放大值送給 A/D 進(jìn)行處理，將處理結(jié)果送給單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)處理后將結(jié)果顯示在液晶上，其結(jié)果僅是一個(gè)相對(duì)量，并沒有任何可比性，但能反映和解決實(shí)際問題。 本設(shè)計(jì)僅對(duì)香煙和酒精進(jìn)行了測(cè)試，實(shí)驗(yàn)顯示，該系統(tǒng)對(duì)上述兩種物質(zhì)反 應(yīng)靈敏，測(cè)試空間空氣質(zhì)量為顯示值 50 以下，當(dāng)有香煙是顯示值上升至 60 以上，并發(fā)出緩慢報(bào)警聲音，提示人們開始凈化空氣，此時(shí)空氣不足以給人造成致命傷害。故可以連接在排氣扇上在此時(shí)予以排氣換氣。當(dāng)測(cè)試酒精且其濃度超過安全值時(shí)，屏幕上可以顯示器空氣質(zhì)量值馬上超越 100，并發(fā)出急促的聲音以提醒人們注意檢查可燃性氣體泄漏，注意開窗通風(fēng)換氣，且防止在此時(shí)出現(xiàn)明火。 此裝置可對(duì)液化氣，丙烷，丁烷，甲烷，氫氣和酒精等危險(xiǎn)氣體進(jìn)行檢查，并能自定義的設(shè)置器報(bào)警門限值（需進(jìn)行程序數(shù)據(jù)調(diào)整），反應(yīng)靈敏度較高，可在危險(xiǎn)到來前最大限度的 提醒人們注意，以最大程度的避免危險(xiǎn)的發(fā)生。 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 總 結(jié) 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可保障生產(chǎn)與生活的安全，避免火災(zāi)和爆炸事故以及煤氣中毒的發(fā)生，它是防火、防爆和安全生產(chǎn)所必備的儀器，具有廣闊的市場(chǎng)空間與發(fā)展前景。 本論文設(shè)計(jì)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主要由溫度信號(hào)采集電路、氣體信號(hào)采集電路與單片機(jī)控制電路構(gòu)成。根據(jù)設(shè)計(jì)要求、使用環(huán)境、成本等因素，選用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器、 MQ2 型半導(dǎo)體電阻式氣體傳感器和 AT89S51 單片機(jī)。 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器采用DS18B20 可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成，具有耐磨耐碰 ，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。 MQ2 型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器屬于氣敏傳感器，是氣 電變換器，它將可燃性氣體在空氣中的含量 (即濃度 )轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號(hào)，通過 A/D 轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報(bào)警控制等工作。 MQ2 型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾性好、使用方便、價(jià)格便宜，且不會(huì)發(fā)生探頭阻緩及中毒現(xiàn)象，維護(hù)成本較低等優(yōu)點(diǎn)。 AT89S51 單片機(jī)是低功耗的、具有 4KB 在線課編 程 Flash 存儲(chǔ)器的單片機(jī)，應(yīng)用普遍，工具多，易上手，片源廣，價(jià)格低，編程靈活，控制簡(jiǎn)單，很適合我們所要制作的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。 在本論文研制的報(bào)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以再做適當(dāng)?shù)墓δ軘U(kuò)展，使火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的功能更加完善，安全性更高，使用更加方便等，例如增加消防聯(lián)動(dòng)裝置，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)可以直接對(duì)火災(zāi)進(jìn)行控制，降低火災(zāi)的損失。 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 致 謝 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 參考文獻(xiàn) [1] GB5011698火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 [M].北京 :中國(guó)計(jì)劃出版社 . [2] 李群芳 ,肖看 .單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用 ——嵌入式系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ) .北京 :清華 大學(xué)出版社 ,2020. [3] 譚浩強(qiáng)著 .C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) .北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020 [4] 張義和 ,王敏男 ,許宏昌，等 .例說 51 單片機(jī) .北京 :人民郵電出版社 ,2020. [5] 周麗娜 .Protel99SE電路設(shè)計(jì)技術(shù) .北京 :中國(guó)鐵道出版社 ,2020 [6] 郁有文 ,常健，程繼紅等 .傳感器原理及工程應(yīng)用（第三版） .西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,2020. [7] 謝望 .煙霧傳感器技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) .儀器儀表用戶 ,2020,13(5):12. [8] 李永生 ,楊莉玲 .半導(dǎo)體氣敏元件的選擇性研究 .傳感 器技術(shù) , 2020(3): 1~3. [9] Yoon D h, Yu J h, Choi Gm. CO Gas Sensing Properties of Zn0CuO Composite. Sensors and Actuators. 1998(46): 1523. [10] Wang Xihuai， Xiao Jianmei， Bao Minzhong. Multisensor Fire Detection Algorithm for Ship Fire Alarm System Using Neural Fuzzy Network. Signal Processing Proceedings. 2020(3):16021605. 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 附錄一 原理圖 附圖 1設(shè)計(jì)電路圖 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 附錄二 程序 include include include include unsigned char value=1。 unsigned char count=0。 void main() { TMOD=0x11。//定時(shí)器 0c初始化 TH1=(655351000)/256。 TL1=(655351000)%256。 EA=1。 ET0=1。 ET1=1。 TR0=1。 TR1=1。 Init_DS18B20()。//溫度 芯片初始化 P0=0xff。 //初始化 斷口 P1=0xff。 P3=0xff。 while(1) { Scan_Key()。 baojin()。 value = ReadAdc0832(0)。 } } 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 附錄 三 實(shí)物圖 附圖 1設(shè)計(jì)實(shí)物圖