论文总字数：14093字

摘 要

现今，人们对防治火灾越来越重视，不仅仅是大型火灾，小型火灾也需要我们时刻加以防范。针对这种需求，本文通过融合单片机和传感器等技术，阐述了一种构成简单、灵敏度高、价格低廉的烟雾报警系统。本设计主要由单片机和传感器组成，加上外围电路共同构建来完成声光报警、显示当前烟雾浓度以及设定报警阈值等功能。设计中包括信号采集、数模转换、声光报警、电源以及显示等几个部分。经过测试仿真后，当空气中烟雾浓雾超过报警值时，装置会进行声光报警。这种小型报警系统设计实用简便、成本适中、易于被大众接受并推广。本论文对该系统进行了详细阐明。

关键词：烟雾，报警器，STC89C52单片机，传感器

Abstract：Nowadays, people pay more and more attention to fire prevention, not only large-scale fires, but also small-scale fires. In response to this demand, this paper expounds a smoke alarm system with simple structure, high sensitivity and low price by integrating technology such as single chip microcomputer and sensor. This design is mainly composed of a single chip and a sensor, plus peripheral circuits are jointly constructed to complete the sound and light alarm, display the current smoke concentration and set the alarm threshold. The design includes signal acquisition, digital-to-analog conversion, sound and light alarm, power supply and display. After the test and simulation, when the smoke fog in the air exceeds the alarm value, the device will sound and light alarm.The little alarm system is practical, simple, affordable, and easily accepted and promoted. The system is elaborated in this paper.

Keywords: smoke,a burglar alarm,stc89c52,sensor

目 录

1绪论 4

1.1 概述 4

1.2 课题意义 4

1.3 国内外现状及水平 4

1.4火灾报警器的发展趋势  5

2 系统总体方案设计 5

2.1 设计要求 5

2.2 方案的选择与论证 5

2.3 整体方案设计 6

3 系统的硬件设计 6

3.1 最小系统模块 6

3.2 液晶显示电路 9

3.3烟雾检测模块 13

3.4 按键输入模块 15

3.5 关于报警的模块 16

4 软件设计 17

4.1 程序语言与开发环境 17

4.2 程序流程图 17

5 系统的调试 20

5.1 元器件的选测 20

5.2 元件的焊接与组装 20

5.3 电路的调试 21

结 论 24

参考文献 25

致 谢 26

附 录 27

附录一 元件清单 27

附录二 原理图 28

附录三 PCB图 29

1绪论

1.1 概述

作为获取信息的手段,传感器的技术应用已经有了惊人地发展，我们对传感器的种类和要求也越来越多,需求也越来越急切。国家科学发展的水平同样也需要传感器技术来衡量,所以,认识传感器的用途,工作原理及其特性和基本结构对我们来说是非常重要的。

为了深入理解传感器技术,本文结合传感器技术设计和设计了基于51单片机的烟雾报警系统,并根据产品的实际使用情况优化了该系统。

烟雾报警器系统的主心骨是单片机与烟雾传感器^[1]。单片机已逐渐应用到人们生活的方方面面甚至是各个生产部门。

1.2 课题意义

随着社会的迅速发展，许多小型火灾隐患大，因此防范工作变得越来越重要。欲迅速疏散火灾受困群众、组织灭火，就需要火灾迹象能够及时被火灾自动报警系统发觉，发生火灾后，高楼层建筑难以疏散人群，很容易直接造成经济和人员的损失。当今社会，火灾带来的危险越来越多，不仅仅是在大城市会有安全隐患，每个家庭都有发生火灾的潜在危险，因此预防火灾的发生就变得越来越重要，目前我国有许多装置都是用来防范大型火灾的，然而小型火灾依旧不容小觑。“星星之火，可以燎原。”小型火灾如果不加以防范的话，很可能会造成更加严重的后果。

现今，建筑物大多都会设有火灾自动报警系统，它接收着失火的早期信号并适时触发报警，所以火灾报警系统就比如建筑物的神经系统^[2]。发出警铃并引起用户和周边居民的注意，预防危险，使人们获得安全感。只要能在火灾发生前迅速探测到火情，就能有效疏散人群。还能有效限制火灾蔓延、保障居住人群的安全，从而减少火灾带来的损失。

1.3 国内外现状及水平

国外在1930年左右开始开发很迅速，这也同时体现了人们安全意识的增强。另外政府也在支持传感器的市场。1963年间,日本开发了家用燃气泄漏报警器,并将其改进使其可以检测气体便于安装在卫生间等小空间进行监控。

我国于1970年左右研发烟雾报警器，生产规模逐渐扩大，报警器种类也很繁多，其系统甚至扩展到危险环境适用的各种报警器。但还未呈现自己的特色。而近年来我国烟雾报警器在产品稳定性上突飞猛进，很多大型工业和商业环境都设有先进的报警器，然而在家用这方面仍然缺少广泛的推广。相比于国外来说，我认为我国应该更加重视家用便捷型报警器的推广和研发，无论是在社会安全还是科技发展方面都是值得的。

而国外的自动报警技术主要以市场为导向，发展技术，目的多是为了减少误报错报情况，扩大探测范围等。在标准、系统设计安装和维护、产品开发等方面都有了不可忽略的发展速度^[3]。为生命财产等安全发挥着重要的作用。

1.4火灾报警器的发展趋势 

最初，人们设计了感温型火灾探测器，其构成简单。到现今依然被广泛用于自动报警系统中，但是其灵敏度低探测慢，对阴燃火灾往往无法探测得到。随后，瑞士一家公司发明了感烟传感器，此为发展中飞跃的一个发明。因为感烟传感器的灵敏度有了大幅度的提升，并且它更加稳定、可靠。

反观传统的自动报警系统装置，即七十年代左右研发的多线制开关量式自动报警系统，其设计成本低并且构成非常简单，但具有非常明显的不足之处：错误报警的概率很高、抗干扰能力差并且使用寿命不长^[4]。如果报警器不能针对其报警物质响应报警而受困于其他物质的影响，那么这样的报警装置存在的意义不大。

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