基于单片机的火灾报警系统设计

基于单片机的火灾报警系统设计

一、选题简介、意义

目前全球时不时都有火灾发生，火灾造成的损失也都非常的大，很多甚至造成了不少人员的死亡。但是，随着社会的发展。人们的生活质量日益提高，很多大楼拔地而起，家里的电器设施也急剧增加。同时，火灾自动报警系统也日益的被人们重视。并且不断得到更新，完善，增强，这样才能有效的保证人民的生活安全。

二、课题综述

主要内容：

本次课题主要研究一个基于AT89C51单片机为核心的火灾自动报警系统，它可以通过检测烟雾浓度、温度来检测火灾，并实现声光报警、故障自诊断等功能。是一种结构简单，性能稳定，方便使用，价格低廉，智能化的火灾报警系统，具有一定的实用价值。

要解决问题：

如何设计一个能通过烟雾传感器、温度传感器来获取烟雾浓度、环境温度，并通过LED显示烟雾浓度、环境温度的火灾报警系统。当烟雾浓度、环境温度超过一定限值时，报警系统报警，发出声光警示。

措施：

本设计将实现基于单片机的火灾自动报警系统的硬件设计和主要的软件程序设计。通过autocad进行电路原理图的设计，通过visual studio进行软件程序的编写。

预期：

1 查找资料、搜集相关素材

2完成需求分析

3完成概要设计

4完成详细设计

5完成编码

6完成软件测试

7整理资料、撰写毕业论文

8根据导师要求，完善毕业设计和论文

三、设计（论文）体系、结构（大纲）

第一章绪论

1.1 选题的背景及意义

1.2国内外的现状及发展情况

1.3课题的研究内容

第二章系统总体设计

第三章硬件设计

3.1主控单元设计

3.1.1单片机的选择

3.1.2单片机的外围接口电路

3.1.3主控电路图

3.2烟雾检测电路图设计

3.2.1烟雾传感器

3.2.2烟雾传感器信号调理电路图

3.2.3 TLC0831数模转换器

3.2.4烟雾检测电路图

3.3温度检测电路设计

3.4声光报警电路设计

3.6显示电路设计

3.7按键电路设计

第四章系统软件设计

4.1 主程序

4.1.1主程序流程图

4.1.2主程序初始化流程图

4.2滤波子程序

4.3报警子程序

4.4按键程序

4.4.1按键去抖

4.4.2独立按键

4.5显示程序

第五章系统调试

5.1 PROTEUS调试软件

5.2 PROTEUS仿真图

5.3调试情况

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

程序附录

摘要：

在如今科学高速发展的年代，各种基础设施不断完善更新。各种家用设备也跟着不断的更新，人们的生活日益丰富。但同时这些高科技设备所带来的安全隐患也是巨大的。一旦发生短路等情况，很容易引起严重的火灾。例如液化气、天然气、微波炉等等，这些设备虽然极大的方便了人们的生活，但其危险性也不容忽视。很多火灾造成的损失非常的大，甚至造成了不少人员的死亡。所以安全成了一个非常重要的问题。为此，本文设计了一种以AT89C51单片机为芯片适用于各个地方的火灾自动报警系统。此警报系统可以从烟雾传感器、温度传感器上进行火灾现场的烟雾浓度、温度的检测，将每次采集到的数据和标准数值进行比较。如果超过设定的报警值时，系统便会发出声光报警。报警系统能够实现声光报警、故障自诊断等功能，是一种价格低廉、结构简单且实用性能高的智能化的自动报警系统，具有很高的实用价值。

关键词：AT89C51;单片机;传感器;报警系统

第一章绪论

1.1 选题的背景及意义

从人类拥有火种时期，火种引起的火灾大大小小就有无数。火灾不仅危害公众安全还严重阻碍了社会发展。

虽然人被火种带来了温暖及光明，但在一失控人类就会遭受灭顶之灾。据不完全统计，五十年前由于火灾而损失的财力一个亿都不到，到了四十年前损失却达到了两个亿，一直到二十年前因为火灾而蒙受的损失早已突破数十个亿的可怕数字。

种种数据表明，伴随社会发展和经济发展，人们生活水平提高的同时，火灾危害人类和社会的严重系数呈几何数增大。火灾不但毁掉了许多社会资源，还把社会弄的一团糟，给遭受火灾的人们心里也造成很重的阴影。

为了避免或者减少这样的情况出现，消防和监控预警得到了越来越多的重视。

在如今，科技发展十分迅速。越来越多的电子产品进入家庭，电子起火引起的火灾也愈来愈多。且由于电子产品的特殊性，其存在的隐患也很难被发现。因此火灾的监控预警系统也更新为了智能化的火灾自动报警系统，其中融合了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器技术等，使得火灾自动报警系统能更有效的更及时的做到报警以及监控。

科学技术高速的发展，更新火灾自动报警系统或者更换更好的系统节奏也愈来愈快。相信在未来，火灾自动报警系统会发展的愈来愈好。

1.2国内外的现状及发展情况

目前，国内外普遍采用的火灾自动报警系统技术大体有两种：一种是传统意义上的火灾自动报警系统（即非智能化自动报警系统）。此类报警系统，成本较低，但其内含的高新技术含量也较低，适合小型居民住所以及商业防火需求。

另一种是具有现代代表意义的智能化自动报警系统，这种报警系统成本较高，内含的高新技术含量也较高。但随着社会的发展，科学的高速发展，智能化自动报警系统技术的更新越来越快，很多小型居住所以及商业防火也都逐步采用此类防火系统。

1.3课题的研究内容

目前国内外的智能化自动报警系统成本较为昂贵，其性能也没有达到预期的效果。因此本次设计一个火灾检测与报警一体的系统，可以通过烟雾传感器获得当前监测环境的烟雾浓度、温度传感器获得当前监测环境的温度，并且通过数码管显示器显示。将获得的烟雾浓度、环境温度与系统内设定的标准值进行比较，若是烟雾浓度超过标准值则会发出警报，同样温度超过标准值时，也会发出警报。

参考文献

【1】单正压芮长颖·51单片机应用技术C语言版·高职高专国家示范性院校课改教材·西安电子科技大学出版社，2015

【2】刘雪．电子技术基础．第1版，高等教育出版社,2006．

【3】张一．单片机原理与接口技术．湖北理工大学出版社，2006．

【4】赖涛生．微型计算机电子控制技术．机械工业出版社，2009．

【5】李长望．智能火灾报警系统的设计．安全科技，2008．

【6】王忠．基于单片机的数字联网火灾报警器设计．现代电子技术，2004．

【7】薛至平．智能化火灾报警系统的设计与研究：（硕士学位论文）．西安理工大学，2009．

【8】孙健．基于ARM7的火灾自动报警控制器研制：（硕士学位论文）．浙江大学，2007．

【9】雍静，李北海，杨岳等．建筑智能化技术［M］．北京:科学出版社，2008．

【10】王忠民，覃飞飞等．基于单片机的语音数字联网火灾报警器设计.西安邮电学院．

【11】陈留．基于C8051F单片机的火灾智能报警控制系统的设计：大连海事大学，2007．