论文总字数：18711字

摘 要

近年来，随着社会经济的发展人们的生活越加的富裕，私家的电动自行车，电动摩托车，电动轿车越发的普及。电动车行业数据显示，电动车年产量约2000万辆，电动自行车保有量超过2.5亿。然而，我国的电动车行业正处于初步的发展阶段与之相关的市场监管体系、安全技术标准、存放充电方面任存在着大量的问题，导致电动车火灾事故频发，社会经济财产和人民的人生安全都面临重大威胁。对电动车充电时的监控和火灾的预防已是迫在眉睫，基于此，设计出一种具备报警，切断电源，记录数据等功能的烟雾火光报警系统。

本设计是以火焰传感器、烟雾传感器、温度传感器和单片机技术为核心来实现对充电器周围环境的检测和报警。设计中选用STC89C52单片机作为控制器件，传感器选用DS18B20温度传感器实现温度的检测，选用MQ-2型烟雾传感器实现烟雾检测，选用火焰传感器实现火光的检测。烟雾火光报警系统不断的采集充电器周围环境中的烟雾浓度信号、温度信号、火焰信号等进行实时的处理判断，一旦高于设置的报警阈值，则启动声光报警进行提醒并切断充电器的电源。本报警系统是一种功能强大、性能稳定、价格便宜、使用便捷、智能化的报警系统，并且具有一定的实用价值。

关键词：单片机；烟雾浓度；温度；传感器

Design of Smoke and Fire Alarm around Charger

Abstract

In recent years, e-bikes and e-scooters have gradually become important tools for mass transportation due to their economic, convenient and other characteristics, and their ownership has increased rapidly. According to electric vehicle industry data, the annual output of electric vehicles is about 20 million, and the possession of electric bicycles exceeds 250 million. However, due to the safety technical standards are not sound, market supervision is not in place, storage and charging problems are prominent, and other reasons, electric vehicle fire accidents frequently, to the people's lives and property safety caused great losses. Fire monitoring and prevention work has become increasingly urgent. It has become an urgent problem for people to find a timely and effective method to prevent fire. Based on this, a kind of alarm which can detect smoke temperature and fire around the charger is designed.

This design is based on the flame sensor, smoke sensor, temperature sensor and MCU technology as the core to achieve the charger around the smoke concentration temperature fire detection alarm.In the design, STC89C52 single chip microcomputer is selected as the control device, mq-2 type smoke sensor is selected as the sensor for smoke detection, DS18B20 temperature sensor for temperature detection, and flame sensor for flame detection.This smoke light alarm continuously collects combustible gas concentration signal, smoke concentration signal, temperature signal and flame signal in the surrounding environment of the charger for real-time processing and judgment. Once it is higher than the set alarm threshold, it starts the acousto-optic alarm for warning and cuts off the power supply of the charger.This alarm is a simple design, stable performance, easy to use, low price, intelligent fire alarm, with a certain practical value.

Keywords: single chip microcomputer;Smoke concentration;Temperature;The sensor

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 选题背景与意义 1

1.2 主要研究内容 1

第二章 烟雾火光报警系统总体方案设计 2

2.1 引言 2

2.2 烟雾火光报警系统硬件总体设计 2

2.3 主要元器件的选取 3

2.3.1 核心控制器的选取 3

2.3.2 显示方案的选择 4

2.3.3 烟雾传感器的选择 4

2.4 本章小结 4

第三章 硬件设计 5

3.1 引言 5

3.2 单片机系统 5

3.3 液晶显示模块 6

3.4 传感器模块 7

3.4.1 烟雾传感器 7

3.4.2 温度传感器 8

3.4.3 火焰传感器 9

3.8 报警模块 9

3.9断电和数据保护模块 10

第四章 软件设计 12

4.1 程序流程图设计 12

4.1.1 总体程序流程图设计 12

4.1.2 液晶程序设计 12

4.2.3 模数转换程序设计 13

4.2.4 温度传感器程序设计 14

4.2.5 AT24c02存储芯片程序设计 14

第五章 验 证 16

5.1 烟雾火光报警器组装 16

5.1.1 烟雾火光报警器的硬件构成 16

5.2 烟雾火光报警器硬件调试 16

第六章 结束语 18

致 谢 19

参考文献（References） 20

第一章 绪 论

1.1 选题背景与意义

随着社会经济的发展人们的生活越加的富裕，私家的电动自行车，电动摩托车，电动轿车越发的普及。据相关机构报道截至2018年以来，电动车年产量约2000万辆，电动自行车保有量超过2.5亿。在电动车行业发展的如此的迅猛的情况下，我国相关的安全技术标准、市场监管体系、存放充电方面任存在着许多问题，从而导致电动车火灾事故频发，给人民群众生命财产安全造成重大损失。对电动车充电的监控和火灾的预防已是迫在眉睫，设计出一种具备报警，切断电源，记录数据等功能的报警系统可以大大降低人员的伤亡减少社会经济的损失。而本次设计的烟雾火光报警系统就具备这些功能，并且其自身的功能还会随着科技的发展而不断的提高和完善。

烟雾火光报警系统以单片机技术和传感器技术为核心，使其对充电器充电时周围环境的监控更加的实时精准，从而，能够大大的降低火灾发生地概率。在现如今火灾多发的环境下智能的火灾报警器就显得尤为重要，它能够及时的报警从而避免火灾的进一步的扩大，为社会的安定人民的幸福保驾护航。

1.2 主要研究内容

本课题主要研究的是烟雾火光报警系统硬件设计。本次设计中是以STC89C52单片机为核心控制器件，在外加一些电阻电容等配件组成最小单片机系统。其它的模块围绕其展开，其中包括：烟雾传感器MQ-2将采集到的模拟信号通过模数转换芯片ADC0832转化成数字信号传输给单片机，温度传感器DS18B20将采集到的信号以二进制的形式传给单片机，火焰传感器将接受到的信号进行放大，比较后以高低电平的形式传给单片机，1602液晶模块显示烟雾和火光触发的时间，报警模块采用蜂鸣器和LED灯的组合报警后启动继电器切断充电器并且利用外接的E2ROM来存储触发的时间。本课题设计的最终目的是能够检测到充电器周围是否发生火灾并且切断电源记录触发的时间，而烟雾火光报警系统就能够实现该功能。

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