基于单片机的烟雾报警系统设计

基于单片机的烟雾报警系统设计毕业设计报告（论文）系别：通信与信息工程系专业：通信技术班级：通信六班学生姓名：xxx学生学号：xxx论文题目:基于单片机的烟雾报警系统设计指导教师：xxx起讫日期：xxx基于单片机的烟雾报警系统设计毕业设计(论文)成绩评定表学生姓名xxx系部通信与信息工程系学号xxxx课题名称基于单片机的烟雾报警系统设计指导教师评语：建议成绩：指导教师：评阅教师评语：答辩简洁，流利，清楚，重点突出，不经提示能准确陈述研究结果。答辩过程中能准确回答主要问题。论文所用材料翔实、恰当，掌握相关的背景和数据。建议成绩：指导教师：答辩小组评语：建议成绩：答辩小组负责人：基于单片机的烟雾报警系统设计毕业设计（论文）任务书专业通信技术学号姓名xxx课题名称：基于单片机的烟雾报警系统设计主要技术指标：AT89C52单片机、DS18B20温度传感器、MQ-2烟雾传感器、Proteus软件工作内容和要求：1.了解烟雾报警系统研究现状，完成总体方案设计，主要是功能和组成；2.了解其MQ-2烟雾传感器、ADC0832模数转换芯片、DS18B20温度传感器的基本结构和存储器配置等；3.完成烟雾报警系统的硬件电路设计；4.完成烟雾报警系统的软件设计并进行测试；5.对整个设计工作进行全面的总结，指出存在的问题和不足。主要参考文献：[1]孙加存,王鹏,赵志强,陶志福.电子设计自动化.西安电子科技大学出版社,2008.[2]张迎新,等著.单片机原理及应用（第2版）.[3]张毅坤.单片微型计算机原理及应用.西安电子科技大学出版社,1998.[4]余锡存,曹国华.单片机原理及接口技术[M].陕西:西安电子科技大学出版,2000.7.[5]雷丽文,等.微机原理与接口技术[M].北京：电子工业出版社，1997.2.基于单片机的烟雾报警系统设计毕业设计（论文）开题报告专业通信技术学号xxx姓名xxx设计（论文）题目基于单片机的控制交通灯设计1.选题的背景和意义：火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。火，给人类带来文明进步、光明和温暖。但是，失去控制的火，就会给人类造成巨大的灾难。基于单片机的烟雾报警系统是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的火灾报警器，具有一定的实用价值。该系统是一个由单片机控制的火灾烟雾浓度、温度检测系统，它将传感器输出地电压信号进行A/D转换、滤波、线性化，由单片机将电压值转换为气体浓度和温度送LED显示，并判断是否超过报警上限，若超过，则发出报警。同时用户可以自己设定报警上限和定时时间，使用户可以根据实际情况方便的掌握安全状况。本系统的设计能够及时监测到系统故障和环境中有无火灾，并采取有效措施控制火情的发展，将火灾消灭在萌芽状态，以确保人身财产安全，最大限度地减少损失。2.课题研究的主要内容：1)设计一个以MCS_51单片机为核心的烟雾报警系统2)对所选烟雾传感器、ADC0832模数转换芯片及DS18B20温度传感器做简单介绍3)对烟雾报警系统进行整体功能分析4)完成硬件电路设计和软件设计5)分模块实现各部分功能3.主要研究（设计）方法论述：4.（1）通过独立检索文献资料并恰当运用，完成基于单片机的控制的烟雾报警系统总体方案设计；（2）通过学习单片机AT89C52的基本结构和存储器配置等，更好的设计软件仿真；基于单片机的烟雾报警系统设计（3）基于Protus软件完成软件设计与调试。四、设计（论文）进度安排：时间（迄止）日期工作内容2014.11.9-2014.11.16查找资料确立选题2015.1.16完成开题报告2015.1.17-2015.2.28基于单片机的控制交通灯设计（毕业设计内容）2015.3.1-2015.5．31撰写论文2015.4.22中期检查2015.6.10毕业设计答辩2015.6.10根据答辩小组和指导老师意见修改论文，力争在内容和格式上符合毕业设计规范要求。五、指导老师意见：本课题基于单片机AT89C52设计交通灯的控制系统，涉及到电子、计算机、自动化控制等多个学科，是一个综合性的应用研究课题。开题报告内容附合毕业设计要求，论文综述材料与课题内容相关性较强，能起到一个良好的引导作用，同意开题。指导教师签名：xxx2015年6月7日六、系部意见同意开题系主任签名：XXX基于单片机的烟雾报警系统设计毕业设计（论文）中期检查表学生姓名xxx学号xxx指导教师xxx选题情况课题名称基于单片机的烟雾报警系统设计难易程度偏难适中√偏易工作量较大适中√较小符合规范化的要求任务书有√无开题报告有√无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好√一般差工作进度快√按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况符合进度同意开题指导教师：xxxXXXX年x月x日所在专业意见：继续进行系主任：xxx基于单片机的烟雾报警系统设计基于单片机控制的烟雾报警系统方案摘要：本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一烟雾自动报警系统。本设计将采用DS18B20数字温度传感器，可将温度信号直接转换成数字信号送给单片机，电路简单，成本低；同时可设置温度报警值，实现声光报警。选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测，具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点，而且价格低廉，使用寿命长。采用四位一体数码管显示模块可以直观的显示实时温度和气体浓度。选用最常用的STC89C52单片机对所采集的数据进行处理。该烟雾自动报警系统结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉，具有一定的实用价值。关键字：DS18B20单片机MQ-2基于单片机的烟雾报警系统设计目录1绪论11.1概述11.2现状12烟雾报警系统的设计22.1烟雾报警系统工作原理22.2烟雾报警控制器模块设计32.2.1STC89C52单片机32.2.2单片机最小系统42.3烟雾报警系统温度模块设计62.3.1DS18B20简介62.3.2DS18B20的使用方法72.4烟雾报警气体采集模块设计82.4.1MQ-2烟雾传感器介绍82.4.3模数转换芯片ADC0832的简介92.5烟雾报警显示模块的设计102.6烟雾报警系统电路模块设计112.6.1蜂鸣器的设计112.6.2按键报警及温度设置122.6.3烟雾报警状态指示灯133烟雾报警系统的应用软件设计133.1STC89C52系列单片机的调试及开发工具133.2PROTEUS仿真环境简介143.3系统主程序初始化流程图143.4扫描程序流程图153.5报警程序流程图154烟雾报警系统调试174.1烟雾报警硬件调试17基于单片机的烟雾报警系统设计4.1.1温度报警194.1.2紧急报警按键报警214.2烟雾报警软件调试224.2.1烟雾浓度报警仿真调试224.2.3紧急报警按键仿真26结论27致谢28参考文献：29基于单片机的烟雾报警系统设计1绪论1.1概述火灾是指人们在时间和空间不能控制的燃烧所造成的灾害。它是最常见威胁人身安全以及阻碍社会的发展的一种灾害。社会文明一个重要的象征是人类能控制和用火。随着历史文明的进步，火的用途范围逐渐变广，使人类告别茹毛饮血的时代，但是火也可以危害人身和财产安全，当我们用好火时，它犹如是饭后的午茶，给人甜美、温馨；但是反之，则是如虎一般猛兽危害生命，当人类在享受生活的同时，一定要正确谨慎地使用火资源，要有居安思危的忧虑的思想。基于单片机的烟雾报警系统使用方便,成本低,性能稳定,结构简单,有一定的实用价值。该系统是一个由AT89C52单片机控制的火灾烟雾浓度以及温度检测系统，它将传感器输出的电压信号量进行A/D转换、并且将变换过得信号进行滤波、线性化，由单片机将电压量转化为烟雾浓度，看是否超过报警限度，一旦超过，该系统就会自动报警。人们也能够根据自己的需求设置报警界限。本系统的设计能够监测环境是否有无火灾，一旦出现，能够及时采取措施，使得预防火灾在萌芽之中，降低以及保护大众的生产生活。1.2现状人口密集、大型设备众多、可燃性物质随处可见是当今的现状，这就要求我们要有严格的防范意识。我们也开始加强宣传力度，在各种娱乐场所，活动中心，都有禁止吸烟，不带可燃性物质的标语，时刻提醒我们要防范于未然，做好自己，同时也是在保护他人。随着我国经济不断的发展，各种大型建筑物、各式各样的商场的不断地拔地而起，所以对预防火灾的报警系统要求也会越来越高。为了有效的预防火灾，防止火灾给人类带来的巨大痛苦，保卫社会主义经济建设，同时为了有效的预报灾害，在如今现代化经济建设中，火灾自动报警系统已成为非常重要的设备。在各类商场、大型娱乐场所以及各类人类活动中，火灾报警系统扮演了及其重要的角色，它俨然是现代化建设保驾护航的一把坚固的盾牌。伴随着人们对火灾意识的加强，火灾报警系统在我国有着跨越式的发展，它的神速发展，使其从复杂庞大的设备逐渐变的简单易操作，让火灾报警系统更加的人性化，使其更广泛的服务人类。火灾自动报警系统能够将火灾前期的温度、热量等物理量通过热和光敏传感器变成电信号,传输到单片机上，再经过单片机基于单片机的烟雾报警系统设计的接受处理，使其报警，提前预报火灾。目前火灾报警系统已经服务于人类生活中，不但在各类大型商场可以随处可见，同时各色酒吧、大型办公室等生活娱乐场所也能看见它的踪影。火灾烟雾报警系统如何适应现代化经济建设是非常重要的技术环节。面对社会发展与广泛应用，就要求我们设计该系统是低成本并且设备趋于小型化。目前制造商和开发商投入大量的资金对该系统进行更深入的研究，为了使该系统更加完善，更好地服务于人类。2烟雾报警系统的设计2.1烟雾报警系统工作原理烟雾报警系统设计是采用MQ-2烟雾传感器、DS18B20温度传感器、ADC0832模数转换芯片、AT89C52单片机以及数码管显示组成。当释放烟雾、火灾烟雾传感器把信号ADC0832处理模块的单片机进行处理,当出现一个红色的指标时，说明ADC0832检测到有较高的浓雾，并且ADC89C52能够将物理量转化为电信号，发出报警声，能够便于我们用于生产生活。同时,该系统还可以检测温度,当温度升高时，该系统通过温度传感器传输到单片机中，通过单片机的指挥命令，LED显示器会跳转为红色。当系统正常上电时该系统指示灯为绿灯,另外，当发生火灾时该指示灯立刻跳为红灯，该系统设计极为人性化，把自身设计与生活实际巧妙地联系在一起，非常适于我们现实生活。系统还配备一个紧急开关，它主要有两种功能，一种是如果有烟雾时，那么它就可以自动报警，另外一种则可以按下紧急开关使其发生蜂鸣也就是人们所说的告警声。单片机随时向显示器输出信号，并且能够实时显示数值等参数。2.2烟雾报警控制系统模块设计2.2.1STC89C52单片机烟雾报警系统的核心组件是AT89C52单片机。其不但能够接收传感器的信号并且能够故障检测,而且能处理不同的信号,控制电路的后续工作,以及查询的请求是否有按一个按钮。STC89C52单片机是以AT89系列单片机为基础扩展自己的内存,内存和主板存储空间,其不但体积小，而且便于携带，同时控制简单容易操作,所以它非常适合社会应用以及广泛推广。STC89C52单片机是整个烟雾报警器系统的核心，它是该系统的大脑，检测并处理各个模块的所发送的信号。基于单片机的烟雾报警系统设计STC公司生产是高性能，低价格CMOS8单片机,在系统可编程flash8k。让许多STC89C52嵌入式应用程序高度灵活和有效的解决措施。STC89C52具有如下功能:标准8k字节,512字节的内存、I/O端口线32位。看门狗定时器,并且拥有复位电路,4外部中断向量7年级4中断结构(5向量与传统51兼容2级中断结构),全双工串行端口。支持两种类型的软件可以选择省电模式，能够节省自身的电源，同时也不需要外部电源供电。除了STC89C52静态逻辑运算可以减少到0赫兹。该CPU具有掉电保护功能，当CPU处于无电状态，该振荡器将被冻结，无法工作。那么系统将暂停CPU，停止一切。当CPU处于空闲时，该系统CPU将停止工作直到CPU下一次复位，该CPU才正常