火災智能報警系統(tǒng)畢業(yè)論文演示稿

專業(yè)：電子信息工程姓名：胥智慧指導教師：朱彬彬

火災智能報警系統(tǒng)1.設計要求及方案

1.1設計目的與基本要求目的是設計一個由單片機控制的火災自動報警系統(tǒng)，采用溫度傳感器和煙霧傳感器，對溫度及煙霧的情況進行實時監(jiān)測，能對周圍環(huán)境的溫度及煙霧的突變進行報警。通過這個設計提高自己對單片機的使用能力，了解和掌握溫度傳感器和煙霧傳感器的使用，鞏固自己在大學所學知識，增強自己的實際操作能力。要求所設計的火災自動報警系統(tǒng)能夠?qū)囟群蜔熿F進行實時監(jiān)測，出現(xiàn)異常狀況能夠進行報警，起到早期發(fā)現(xiàn)火災和通報火災的作用。1.2主要應用方向與設計構(gòu)思本設計主要用于居民住宅區(qū)、機房、辦公室等小型防火單位，是為人們提供的一種簡單的、廉價實用的火災自動報警裝置。本火災自動報警系統(tǒng)應由觸發(fā)器件、警報裝置、顯示裝置以及數(shù)據(jù)處理等裝置組成。觸發(fā)器件包括自動或者手動產(chǎn)生報警信號的器件，如DS18B20溫度傳感器，MQ-2氣體傳感器，手動報警按鈕。警報裝置包括聲音報警裝置（蜂鳴器）和光報警裝置（LED燈）。顯示裝置是CAI3461BH數(shù)碼管模塊，能夠?qū)崟r顯示由DS18B20溫度傳感器和MQ-2氣體傳感器所傳送的數(shù)據(jù)。采用AT89C51單片機作為主控芯片進行數(shù)據(jù)處理和各項操作。其中MQ-2氣體傳感器需要配置放大電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊對其信號進行處理，采用LM324芯片做放大電路，ADC0832芯片制作A/D轉(zhuǎn)換模塊。2系統(tǒng)硬件組成和基本工作原理

2.1系統(tǒng)工作原理本火災自動報警系統(tǒng)中，以AT89S52單片機為主控核心，使用DS18B20溫度傳感器采集溫度信息，使用MQ-2氣體傳感器采集氣體信息。DS18B20采集的數(shù)據(jù)為數(shù)字信號，可以直接發(fā)送至單片機進行處理。MQ-2氣體傳感器輸出的信號一般比較微弱，需要經(jīng)過前置電路對其進行放大、濾波、電平調(diào)整，滿足單片機對輸入信號的要求。MQ-2半導體煙霧傳感器屬于電阻型，因此只需串聯(lián)一個參考電阻，再經(jīng)過一個放大電路即可發(fā)送給ADC0832采集，信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊后傳送進入單片機進行處理。按鍵報警DS18B20MQ-2LM324ADC0804AT89S52單片機CAI3461BH蜂鳴器LED燈系統(tǒng)工作原理框圖2.2控制器模塊設計

在自動火災報警系統(tǒng)的設計中，單片機是其核心部件。單片機一方面要接收來自傳感器送來的感應信號和故障檢測信號，另一方面要對不同信號分別進行處理，控制后續(xù)電路的相應工作，同時還要查詢是否有按鍵按下的請求。如今市面上比較普遍的單片機主要是89S52系列。89S52單片機應用普遍，工具多，易上手，片源廣，價格低，編程靈活，控制簡單，很適合我們所要制作的火災自動報警系統(tǒng)。

AT89C51單片機是低功耗的、具有4KB在線可編程Flash存儲器的單片機。它與通用80C51系列單片機的指令系統(tǒng)和引腳兼容。片內(nèi)的Flash可允許在線重新編程，也可使用非易失性存儲器編程。他將通用CPU和在線可編程Flash集成在一個芯片上，形成了功能強大、使用靈活和具有較高性能性價比的微控制器。AT89S52引腳圖

2.3顯示模塊設計本火災自動報警系統(tǒng)需要實現(xiàn)對周圍環(huán)境溫度和氣體的實時監(jiān)測，故需要顯示模塊來顯示周圍環(huán)境的溫度和氣體變量。采用SMC1602A液晶顯示模塊可以實時清楚的顯示周圍環(huán)境變量，該液晶顯示模塊能夠同時顯示16x02即32個字符，也就是16列2行，便于獨立顯示溫度和氣體變量。數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖2.4溫度采集模塊設計本設計的測溫元件采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器，該產(chǎn)品采用美國DALLAS公司生產(chǎn)的DS18B20可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設備數(shù)字測溫和控制領域。使用DS18B20數(shù)字溫度傳感器，可以感測周圍環(huán)境溫度變化，并將數(shù)據(jù)傳送給單片機進行處理，實現(xiàn)周圍環(huán)境實時溫度的監(jiān)測。DS18B20介紹

DS18B20數(shù)字溫度計提供9位溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過單線接口送入DS18B20或從DS18B20送出，因此從中央處理器到DS18B20僅需連接一條線（和地）。讀、寫和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供，而不需要外部電源。

DS18B20具有獨特的單線接口，只需1個接口引腳即可通信；多點能力使分布式溫度檢測應用得以簡化；不需要外部元件；可用數(shù)據(jù)線供電，不需備份電源；測量范圍從-55℃至+125℃，增量值為0.5℃。等效的華氏溫度范圍是-67°F至257°F；以9位數(shù)字方式讀出溫度；在1秒（典型值）內(nèi)把溫度變換為數(shù)字；用戶可定義的，非易失性的溫度告警設置；告誡搜索命令識別和尋址溫度在編定的極限之外的器件（溫度告警情況）；應用范圍包括恒溫控制，工業(yè)系統(tǒng)，消費類產(chǎn)品，溫度計或任何熱敏系統(tǒng)。2.5氣體采集模塊設計氣體采集模塊是能夠檢測環(huán)境中的煙霧等氣體的濃度，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳送至主控芯片，其最基本組成部分