论文总字数：15479字

目 录

1．引言 1

1.1研究火灾报警系统的意义 1

1.2国内外火灾智能报警系统的发展历史 1

1.3系统方案 1

1.4本文介绍的主要内容 1

2．火灾报警系统原理与设计 2

2.1 系统框图及介绍 2

2.2 本设计与其他设计的比较 2

3.硬件模块设计与分析 3

3.1 无线收发模块：NRF905 3

3.1.1 NRF905工作原理介绍 3

3.1.2 nRF905接口电路管脚说明 4

3.1.3模块工作方式 4

3.1.4 ShockBurst TX 发送流程 5

3.1.5 ShockBurst RX 接收流程 5

3.1.6 RF905模块的时序 5

3.2 AT89S52和最小系统介绍 6

3.2.1 AT89S52基本介绍 6

3.2.2 51最小系统设计 7

3.3 测温模块：DS18B20温度传感器 8

3.4键盘设置 9

3.5 GSM模块 10

3.6显示模块介绍 12

3.6.1LCD12864液晶显示介绍 12

3.6.2液晶并行接口说明 13

3.6.3液晶显示系统电路图 13

4．软件程序设计 14

4.1核心程序 14

4.2 主程序流程图 16

4.3 12864液晶显示子程序流程图 18

4.4 NRF905程序流程图 18

4.5 程序调试 21

5．硬件模块测试与成果展示 22

6．总结与展望 26

参考文献 27

致谢 28

智能火灾报警监测系统

龚晨晓

，China

Abstract：The national fire accidents happen frequently,bringing about great misfortune.For the above ,this paper introduces the intelligent fire warning system on account of AT89S52, which is designed after the temperature monitored by the 18B20.Then, the temperature is sent to a AT89S52.A keyboard is used to set the alarm value.The 12864 shows the temperature and judge the temperature ,if the number is over than the alarm value ,one message ought to be sent to phone to display danger.This method can help people to monitor fire alarm in daily life ,which is extensively applied.The thesis is absorbed in the system design of wireless transceiver modules ,GSM warning module and the design of the overall framework.

Key word: Wireless Transceiver Module; GSM Module ; AT89S52;

1．引言

1.1研究火灾报警系统的意义

火灾是在几种灾害中最常见的，而且对劳动人民的伤害最大，一场大火就能将人们多年的积蓄毁于一旦，一场大火能烧毁一幢大楼，一片森林，这样的事例对社会的危害极大，一旦引发火灾，它不但可以使财产瞬间化为灰烬归零，而且危害着人们的生命和财产安全，所造成的损失是地震的好几倍。因此发生火灾的情况后能够自动报警是非常重要的，人们解决这个问题的心情是急切的，好的设计才能更好防止火灾。火灾刚刚开始时，它的火会向外辐射大量的热能，火灾地的温度会迅速的向上升。因此用一个探测温度的传感器，能够监测到发生火灾的地点的温度，在系统中设置一个临界温度值，当超过这个数字时，AT89S52可以比较两个温度，然后发送报警短信到手机，达到报警作用，来预防火势的扩张。

1.2国内外火灾智能报警系统的发展历史

从80年代到今天的四十多年里，火灾自动报警技术变得越来越科技化。早期通过火场造成的浓厚烟雾和高温信号发现火灾，进行人工报警。后期人们可以不用在现场，通过一些智能的产品就可以自动报警，这样既及时，又可以省人力。虽然仅仅过了二十多年，但是我国的火灾报警系统已经经历了三个阶段，但是从今往后的发展步伐一定会发展地更加迅速，从业人员会渐渐变多，厂商实力会越来越强，技术会越来越成熟。

1.3系统方案

为了达到设计要求，使结果达到预期要求。本次设计的重点在于利用NRF905无线传感器来传送温度数据和利用GSM模块来发送短信报警。整个设计始终围绕这几个点展开。

本系统由测温模块，控制模块，液晶显示模块，无线收发模块，报警模块组成，下面将会详细介绍这几个模块。

1.4本文介绍的主要内容

第一部分介绍了研究火灾报警系统的意义，国内外火灾报警系统的发展历史和系统方案。

第二部分介绍了系统原理和本设计与其他设计的比较。

第三部分介绍了nrf905，ds18b20，单片机，键盘，GSM模块，LCD12864液晶显示的工作原理。

第四部分介绍了软件程序设计。

第五部分展示了实物图和测试方案。

2．火灾报警系统原理与设计

2.1 系统框图及介绍

图2.1 系统框图

本设计用DS18B20温度探测器探测火灾环境温度，将测到的温度用无线传感器传送给AT89S52，设置一个报警值，用LCD12864液晶显示屏显示温度，AT89S52判断这个温度是否达到报警值，若达到这个值，则利用GSM模块给手机发短信提醒，达到报警作用，以预防火灾的产生或扩大。

2.2 本设计与其他设计的比较

1.本设计利用nrf905无线传感器收发数据。它尺寸小，稳定性高，比起其他的无线通信系统它的优势是功耗低，方便通信，通信距离长。其他设计会选择用蓝牙模块无线传输，但是蓝牙传输距离短，蓝牙传输的速率不高，接口少，如果使用蓝牙传输，很有可能会因为距离的原因接收不到数据，导致无法及时判断情况，无法及时阻止火灾的发生或者扩大。本设计需要监测一定的距离范围，从总体需求来讲，905是一个很好的选择。

2. 用12864显示屏做显示。和其他的显示模块相比，它的电路原理以及显示的程序都相对易于理解，同时，它的价格低，功耗低，经济又环保。本设计中发送端的温度选择用数码管显示，是为了验证发送端和接收端的实时温度是否一致，数码管相比于静态显示方式，它稳定度不够，体积大，耗电较多，更重要的是它没有驱动，要加外加电路，在扫描时占据处理器更多的时间。所以12864是一个更好的而选择。

3.利用GSM短信报警，它十分灵活方便，可以跨地域传送，且短信成本比较低，非常可靠。其他设计会利用声光报警模块报警。声光报警是短程报警，这个模块前不应有遮挡闪光及阻塞发声的物体，其使用上限温度为55度。而GSM短信报警是远程报警，一条报警短信就能说明有异常情况，受环境的限制较小，能及时发现火灾，采取措施，减少损失。因此，本设计采用GSM短信模块报警。

4.使用AT89S52为控制模块。AT89S52单片机是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52单片机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^[1]。其他设计可能会选用MSP430。其工作电压偏低，1.8V-3.6V，对于很多5V的系统来说接口电路颇为麻烦，I/O无保护，过压过流会立即击穿，但是I/O的阻抗和灵敏度很高。所以本设计选用AT89S52为控制模块。
　　

3.硬件模块设计与分析

本系统由无线收发模块，测温模块，控制模块，液晶显示模块，报警模块组成，下面将会详细介绍这几个模块。

3.1 无线收发模块：NRF905

3.1.1 NRF905工作原理介绍

图3.1 nrf905电路原理图

该图为nrf905的电路原理图，工作在3.3-3.6伏。

3.1.2 nRF905接口电路管脚说明

表3.1 nrf905引脚介绍

图3.2 nrf905管脚图

3.1.3模块工作方式

RF905一共有四种工作模式，可以通过如下表3.2这几个引脚来设置，工作模式分别为

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