【導讀】種結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟實用的家庭煙霧報警器以適應需求。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(xiàn)聲光報警的功能。器件，傳感器選用MQ-2型半導體可燃氣體敏感元件煙霧傳感器和DS18B20溫度傳感器。在論文中，詳細介紹了煙霧報警系統(tǒng)中的各個組成部分及功能，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)軟件設計進行了分析和講解。

　　

【正文】 本電路設計了四個按鍵，一個設置鍵、一個加鍵、一個減鍵、一個緊急報警鍵，當遇到緊急情況時，可按下緊急報警鍵，蜂鳴器進行報警。在單片機應用系統(tǒng)中為了控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，以及向系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)，應用系統(tǒng)應設有按鍵或鍵盤，實現(xiàn)簡單的人機對話。 如圖 所示， 圖 按鍵連接電路圖 按下鍵帽時，按鍵內(nèi)的復位彈簧被壓縮，動片觸點與靜片觸點相連，按鍵兩個引腳連通；松手后，復位彈簧將彈片彈開，使動片觸點與靜片觸點脫離接觸，兩引腳返回 斷開狀態(tài)。 電源模塊 電源接口電路如圖 ，其中 P1為電池接口， SW1 為電源開關(guān)。 圖 電源電路 將 P1 的 USB接口接上電腦或者接上電源轉(zhuǎn)換器，即可完成供電。 21 溫度傳感器 (DS18B20)電路 如圖 ，為溫度傳感器 DS18B20 電路圖， 圖 溫度傳感器接口電路圖 DSl8B20 可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單，在測溫精度，轉(zhuǎn)換時間，傳輸距離， 可靠性更高。DS18B20 多點溫度測量系統(tǒng)是以 AT89C52 單 片機作為控制核心，智能溫度傳感器 DS18B20為控制對象，用 數(shù)碼管 顯示，運用 C 語言實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。 22 第 4 章 系統(tǒng)軟件的設計 系統(tǒng)主程序設計及流程圖 主程序流程圖如下圖 。首先 是熱預 傳感器 ,因為 MQ2在不通電存放一段時間之 后， 當 再次通電時， 需要一段時間預熱后， 傳感器 才能 正常采集煙霧信息。程序初始化結(jié)束后，系統(tǒng)進入監(jiān)控狀態(tài) 。 圖 主程序流程圖 在整個報警系統(tǒng)工作中， 煙霧濃度信息經(jīng) ADC0832 轉(zhuǎn)換處理后，由單片機進行分析處理，判斷系統(tǒng)是否啟動報警。主程序還包括 LED 八段式數(shù)碼管濃度字符顯示功能、 手動報警功能 、 報警濃度設定功能 ，中斷子程序等，使報警器功能更加完善。 DS18B20 溫度傳感器流程圖 下圖 是 DS18B20 溫度傳感器的子流程圖， DS18B20 溫度傳感器，當檢測到某個場合溫度超過設定值時，就會將采集到的信息傳遞到處理系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，通過 LED 23 顯示頻，將溫度值顯示出來，并觸發(fā) 報警系統(tǒng)，達到警示的作用。 采集溫度值 圖 溫度傳感器子流程圖 MQ2 煙霧傳感器子程序流程圖 如下圖 ，為 MQ2 煙霧傳感器的流程圖， MQ2 煙霧 傳感器 對液化氣、丙烷、氫氣等氣體 的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也 十分的 理想。這種傳感器可檢測多種可燃 性氣體，是一款適合多種應用的低成本傳感器 ，當檢測到空氣中氣體的濃度發(fā)生變化，并超過預設值時，就會觸發(fā)蜂鳴器，產(chǎn)生報警。 開始 程序初始化 有鍵輸入嗎？ 采集 采集到的值 轉(zhuǎn)化為 BCD 碼 顯示溫度 執(zhí)行功能 24 是 否 圖 煙霧傳感器流程圖 按鍵子程序流程圖 圖 為按鍵子程序的子流程圖，在此設計中， 一共有四個按鍵，一個設置鍵、一個加鍵、一個減鍵、一個緊急報警鍵，當遇到緊急情況時，可按下緊急報警鍵，蜂鳴器進行報警。 采集煙霧 傳輸 讀數(shù)據(jù) 異 常？ 顯示 結(jié)束 報警 初始化 開始 25 圖 子流程圖 報警子流程圖 如圖 所示，是報警子程序的功能是當 MQ2 煙霧傳感器檢測到空氣中各種氣體的能讀發(fā)生較大變化，并且，其濃度已超過設定的范圍時；或當 DS18B20 溫度傳感器檢測空氣的溫度達到設定時，就會觸發(fā)報警系統(tǒng)，蜂鳴器開始工作。 Y N 圖 報警子流程圖 開始 超值？ 報警 結(jié)束 26 第 5 章 調(diào)試 硬件調(diào)試 第一步為目測，單片機應用系統(tǒng)電路全部手工焊接在洞洞板上，因此對每一個焊點都要進行仔細的檢查。檢查它是否有虛焊、是否有毛剌等。 第二步為萬用表測試，先用萬用表復核目測中認為可疑的連線或接點，查看它們的通斷狀態(tài)是否與設計規(guī)定相符后，接著檢查各種電源線與地線之間是否存在短路等現(xiàn)象。 第三步為加電檢查。當給系統(tǒng)加電時，首先檢查插座或 器件引腳的電源端是否有符合要求的電壓值，接地端電壓值是否接近零，接固定電平的引腳端是否電平正確。 第四步是聯(lián)機檢查。 軟件調(diào)試 第一步，用編輯程序把編制的源程序按照一定的書寫格式送到計算機中，編輯程序會根據(jù)使用人員的意圖對源程序進行增、刪或修改。 第二步，把送入的源程序翻譯成機器語言，即用編譯程序?qū)υ闯绦蜻M行語法檢查并將符合語法規(guī)則的源程序語句翻譯成計算機能識別的 “ 語言 ” 。 第三步，使用計算機中的連接程序，把翻譯好的計算機語言程序連接起來，并扶植成一個計算機能真正運行的程序。 第四步，將修改后的程序 進行試算，這時可以假設幾個模擬數(shù)據(jù)去試運行，并把輸 出結(jié)果與手工處理的正確結(jié)果相比較。 27 總結(jié) 火災 煙霧報警器 與人們的生活和生產(chǎn)息息相關(guān)，可以 保障 人們的生命與財產(chǎn)的 安全，它是 人們生活和生產(chǎn) 所必備的儀器， 具有很大的研究價值和實用價值。隨著社會的進一步發(fā)展和科學技術(shù)的進一步提升，火災煙霧報警器也會發(fā)揮著越來越重要的角色。當然，其功能也會有很大的提升，預測報警也會更加的精確。 本論文 依據(jù)火災報警器在日常生活中的使用范圍及其工作原理，制定出了一套合理的設計方案 。根據(jù)設計要求等因素， 以高性能的 STC89C52 單片機作為核心芯片，其高速處理數(shù)據(jù)和豐富的片內(nèi)被充分利用。而 MQ2 型半導體電阻式煙霧傳感 器和 DS18B20 溫度傳感器能檢測空氣煙霧的濃度和溫度，通過單片機和外圍電路，發(fā)出報警。但本設計中還存在許多的不足之處，還可以有更好的改善和優(yōu)化。 28 致謝 在完成本設計的寫作過程中，我十分感謝 梁老師的精心指導和大力支持 。老師一直都是很悉心的給我講解在設計中遇到的各種問題，幫助我開拓設計思路，讓我非常積極地投入到設計中。在此， 我也要感謝同學們 不斷地給與我?guī)椭屛以诖髮W里的最后一 次的學習過程中，充分感受到了自己對學習的興趣和熱情，使我能夠圓滿地完成自己的畢業(yè)設計。 在這次的設計中， 讓我深刻的體會到，理論聯(lián)系實踐，培養(yǎng)自學的能力跟動手能力很重要，要充分的利用網(wǎng)絡資源，查找相關(guān)資料，把其轉(zhuǎn)化成自己的資源。其次也 培養(yǎng)了我的獨立思考能力，進一步提高了在實際設計過程中研究問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力 。同時，也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，并有待進一步學習和發(fā)展，讓自己在未來的工作和學習之中更快的適應和提高自己。 29 參考文獻 [1] 王釗 .智能型火災報警系統(tǒng)的 設計與研究（ J）：（碩士學位論文） .西安理工大學， 2021. [2] 孫健 .基于 ARM7的電氣火災自動報警控制器研制 (J)：（碩士學位論文） .浙江大學， 2021. [3] 雍靜 ,李北海，楊岳 .建筑智能化技術(shù)〔 M〕 .北京 :科學出版社， 2021. [4] 孫育才 .ATMEL新型 AT89S52系列單片機及其應用 [M].北京 :清華大學出版社 ,2021. [5],. A simulation model for studying the implementation of performancebased fire safety design in buildings [J].Automations in Construction， 1998， 17(7)： 852863. [6] ， ， . Intelligent building research： a review [J].Automation in Construction，2021， 14 (l)： 143159. [7]張向亮 . 智能建筑火災自動報警系統(tǒng)的設計與研究 （ J）：（碩士學位論文） .武漢理工大學， 2021. [8]于瀟 .淺談我國火災自動報警系統(tǒng)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展概況 [J].科技資訊， 2021,23（ 5):100105. [9]胡耀輝 .楊帆等 .單片機系統(tǒng)開發(fā)實例經(jīng)典 [M].北京：冶金出版社， 2021. [10]肖忠祥主編 .數(shù)據(jù)采集原理 [M].西北工業(yè)大學出版社 .2021. [11]曉京 .火災探測報警技術(shù)的發(fā)展趨勢 [J].安徽消防， 2021,5（ 16):103104. [12]康保旺 .分布式智能火災報警系統(tǒng)設計 [J].電子技術(shù)應用， 2021,6(11):4752. [13]陳偉 .MCS一 51系列單片機實用子程序集錦 [J].清華大學出版社 .1993. [14]余成波 .傳感器與自動檢測技術(shù) [M].高等教育出版社 .2021. [15]王忠民 .基于單片機的語音數(shù)字聯(lián)網(wǎng)火災報警器設計 [J].現(xiàn)代電子技術(shù)， 2021,27(10). [16]中國電子網(wǎng)。 30 附錄： 附件一：總體原理圖設計 546231SW1sw 灰色12P1GNDR181K12D1