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摘 要

日前，随着社会的进步，煤气、天然气等在人们生活中广泛使用，由于人们安全意识仍比较薄弱，越来越多的安全隐患逐渐地出现在人们的日常生活中。为了降低火灾次数甚至避免火灾发生所造成的损失，我们有必要设置出一种结构简单、方便，并且廉价实用的火灾自动报警装置，来降低人们的损失，创造一个安全的社会居住环境。

本设计主要以STC89C52单片机和传感器为核心器件。该设计分为烟雾检测部分、温度检测部分、MCU微控处理器主控部分、报警部分、独立按键部分、紧急信号灯打开部分、LCD液晶显示部分。当选用的MQ-2烟雾传感器与DS18B20温度传感器检测到火灾发生时，它们发出火灾信号给MCU微控处理器，即单片机，然后控制紧急信号灯打开，同时报警系统发出警报。

关键词：火灾报警，单片机，烟雾传感器，温度传感器

Abstract: At present, with the progress of the society, gas and natural gas are widely used in people"s life. Because of the people"s safety awareness is still relatively weak, more and more security risks are gradually appearing in people"s daily life. In order to reduce the fire and even avoid loss caused by fire, we need to set up a simple, convenient, cheap and practical automatic fire alarm device, to reduce the loss of people, to create a safe social living environment.

This design mainly takes STC89C52 micro-controller and sensors as the core device. The design is divided into smoke detection part, temperature detection part, MCU micro-controller processor main control part, alarm section, Independent key section, Emergency signal light open part, LCD liquid crystal display part. When the MQ-2 smoke sensor and the DS18B20 temperature sensor detect the fire, they send out the fire signal to the MCU micro control processor, that is, the MCU, then control the emergency signal to open, and the alarm system sends out the alarm.

Key words: family fire alarm system, single-chip, smoke sensor, temperature sensor

目录

1 前言 4

1.1 背景及意义 4

2 系统总体方案设计 4

2.1 工作原理 4

2.2 总体设计分析及框图 4

3 系统选用元件介绍 5

3.1 STC89C52单片机介绍 5

3.1.1 STC89C52单片机功能 6

3.1.2 STC89C52单片机内部结构 6

3.1.3 STC89C52引脚介绍及其功能 7

3.2 MQ-2烟雾传感器的介绍 8

3.2.1 MQ-2烟雾传感器的功能 8

3.2.2 MQ-2烟雾传感器的原理 9

3.3 LCD液晶显示器的介绍 10

3.3.1 LCD液晶显示器的功能 10

3.3.2 LCD液晶显示器的原理 10

4 系统的硬件电路设计 11

4.1 烟雾传感器模块 11

4.2 独立按键模块 12

4.3 LCD液晶显示模块 13

4.4 报警模块 14

5 系统软件设计 15

5.1 系统主程序设计与流程图 15

5.2 LCD液晶显示设计与流程图 16

5.3 报警判断设计与流程图 17

6 实验测试结果及分析 18

结论 21

参考文献 22

致谢 23

附录 24

附件1：仿真图 24

附件2：部分程序 25

附件3：实物图 28

1 前言

1.1 背景及意义

随着时代的进步，科技得到飞速的发展，由于需要工商业、电子行业以及其他场地的生产，越来越多的巨大的安全隐患逐渐地出现在人们的日常生活中。每年，全国都会接报火灾好几十万次。我们可以从近几年新闻以及媒体消息得到每年发生火灾的次数，大量的数据表明，火灾次数在近几年是在逐年的降低。这是根据近三年的统计得到的结论，按照数据我们可以看出，全国接报火灾次数在逐步降低，相对于前几年，每年逐渐降低百分之三左右，由此我们可以看得到社会安全性得到提高。正因如此，我们仍需要为我们的生活安全保障做最好的防护，降低我们的生命财产安全，创造舒心的生活环境。正因如此，在每个人的小家庭里，都有必要安置一个智能化的家庭火灾报警器，以便于更好的保护自身安全。

从安全性方面考虑，为了让我们迅速的发现火源并且通报火灾，尽可能减小发生火灾危害的概率，甚至可以做到防止其发生，保护我们的人身和财产安全，需要设计出一款简单方便、经济实用的家庭火灾报警系统装备，并且将其广泛应用于我们的实际生活中去。因此，我们主要利用单片机及传感器，并使用其他零件辅佐一起来完成我们所需要的结构系统，设计出简单方便并且经济实用的家庭防火报警器。随着人类社会生活水平的提高，人们安全意识有所增强，相信此系统会得到更迅速地运用与发展，社会便会更加的美好。

2 系统总体方案设计

2.1 工作原理

当火灾发生的时候，所发生的地方必定会产生不同浓度的烟雾，一般探测器对这些都会十分敏感。在我们设计的家庭防火报警系统主要是使用STC89C52芯片作为主导的控制部位，倘若MQ-2烟雾传感元件与温度传感器感应到了烟雾或者是检测到有火灾发生的话，它们立即传递火灾信号给MCU微控处理器，之后MCU微控处理器控制窗户与紧急照明灯打开，同时报警系统发出警报,液晶显示器显示为平时调节部分，并且显示出我们所需要的浓度。

2.2 总体设计分析及框图

在该系统应用中，主要以STC89C52单片机作为中央控制处理器，并采用烟雾传感器MQ-2与DS18B20温度传感器以及其他器件共同协作，然后对硬件模块电路进行初步的设计并且不断地改进，完善其功能，最终实现报警、紧急信号灯打开、LCD液晶显示等功能。一般来说，硬件是一个系统设计的基础，软件则是整个系统的灵魂。通过完成主程序和子程序模块的编写来实现对硬件电路的控制，达到此系统的要求与目的。通过软件与硬件的综合调试最终实现一个可运行的、理想化的烟雾报警系统的设计。其电路总体框图如下：

图2-1 总设计框图

3 系统选用元件介绍

3.1 STC89C52单片机介绍

STC89C52单片机的CPU是由8051单片机经过增强与提升性能得到的一组芯片，在使用过程中，它消耗的功能相对较低，并且工作性能也比较高。它的制造技术相当精确，具有一定的高质量的保证，能够保持功能的稳定。在C51的基础上，该单片机得到不断地改进与提优，具备更多的优点，但是它的指令和引脚与C51系列的产品是完全兼容的。单从芯片的功能而言，除了它的Flash存储器是可以在线系统可编程的，此单片机还富有灵便的8位CPU，在使用上，更加的快速高效，十分方便。在近几年，嵌入式开发系统发展的越来越迅速，在许多应用设计上，单片机STC89C52都有被涉及到，因为相对于其他芯片而言，此单片机具有更加灵活方便的功能。STC89C52单片机一共具有40个引脚，这些引脚可以被分为电源线、端口线以及控制线3种类型。其引脚图如下：

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