智能火灾报警系统的设计论文 - 图文

智能火灾报警系统的设计

前 言

火灾”，是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。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。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。对于火灾，相信大家都不陌生，随时可以听到或者看到各种各样的火灾，小的失去钱财，大的家破人亡。火灾的危害性也越来越大。实践证明，随着社会和经济的发展，消防工作的重要性就越来越突出。由此，火灾报警器在消防工作就的作用也尤为突出了。

智能火灾报警器系统的发展变化很快，新技术的发展进一步拓展了火灾报警系统的应用领域，为一些报警系统无法胜任的环境提供了有效的手段。我国的火灾报警从无到有，从有到现在的智能。火灾报警系统集早期探测、多传感器复合探测和探测器小型化、智能化的方向发展迈出了更快的步伐。

随着技术的创新，单片机早已深入应用到工农业生产各个领域及人们生活应用中。于是，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，因此它可以应用到任何电子系统中去。同样，它也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。

我国的火灾报警从无到有，从有到现在的智能的发展过程，而且它的智能化的程度也越来越高了。面对人类社会的经济与技术的急速发展改进火灾报警系统也成为必做的。火灾报警的工作性能、维护费用及维护要求，向着高可靠性、高灵敏性、低误报率、系统网络化、技术智能化方向发展，因此，研制一种结构简单、价格低廉的智能火灾报警器是非常必要的。

III

智能火灾报警系统的设计

1 总体方案设计

智能火灾报警系统主要用到的是烟雾报警器，烟雾报警器是能够检测环境中的烟雾浓度，并具有报警功能的仪器。该报警系统的最基本组成部分应包括：信号采集模数转换电路、单片机控制电路、字符显示电路、声光报警电路和安全保护电路等部分组成。

为适应家庭和工业等场所对可燃性易爆烟雾安全性要求，设计的烟雾报警器具有显示报警状态。报警器采用延时的工作方式，烟雾检测报警器以STC89C52单片机为控制核心，选用MQ.2半导体气体烟雾传感器采集烟雾浓度信息，配合外围电路构成烟雾报警系统。本设计包括硬件和软件设计两个部分。

从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：烟雾检测部分、STC89C52单片机主控部分、报警部分，AD采集四大部分。电路总题框图如图1.1所示：

电源 AD采集电路 按键控制 STC89C52 单片机 显示电路 报警电路 电源开关

图1.1 总体设计框图

处理器采用51系列单片机STC89C52[1]。整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在监测点上的烟雾检测探头将检测到的烟雾变换成电信号，送出模拟信号，给AD采集电路采集。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出烟雾报警状态控制信号。驱动蜂鸣器及报警指示灯报警。

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统共分为控制电路、检测电路、显示和报警电路。系统原理图如图2.1所示。

应到信号由ADC0832进行处理模数转化再到单片机进行处理，喇叭发出报警声音。系

2系统原理及原理图

智能火灾报警系统的原理是依据当烟雾浓度或温度达到设定值时，烟雾传感器和温度传感器感

图2.1 系统原理图

智能火灾报警系统的设计

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智能火灾报警系统的设计

3 系统的硬件电路

3.1 控制模块设计

3.1.1 单片机选型

单片机是智能火灾报警系统的心脏，用来接收火灾信号并启动报警装置显示和执行相应的报警。在单片机实现的控制功能中，需要单片机有较快的运算速度，使检测人员和用户在报警器系统正常工作时能够及时地观测到实时的烟雾浓度等级，并进行相应处理。同时，在能够满足报警器系统设计的计算速度及接口功能要求的同类型单片机中，要考虑选择价格低廉且体积轻巧的机型，在保证了报警器的精确性、可靠性及抗干扰性的基础上，能够不提高成本，缩小体积。

由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，许多国家的集成电路的生产厂家也都相继推出各种类型的单片机，在众多单片机中，MCS系列单片机就其指令和运行速度而言，比以往的功能强大了很多，性能、技术、可靠性和性能价都十分的优秀，其中，C52系列单片机的优点是价钱便宜、I/O口多、程序空间大。因此测控系统中，使用52系列单片机是最理想的选择，本设计就选择采用STC89C52【2】。

TC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K可编程Flash存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在线可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89C52【3】具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM和定时器及串口和中断时继续工作。这一模块以单片机为中心把程序代码烧进去然后外围接上复位电路、振荡电路、键盘控制、LED显示电路、报警电路等子模块。

下面对STC89C52【4】各引脚的功能进行较为详细的介绍： (1)电源引脚Vcc和Vss。 Vcc(40脚)：电源端为+5V。 Vss(20脚)：接地端。

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