基于AT89S52單片機(jī)的火災(zāi)報警器的設(shè)計

1、基于AT89S52單片機(jī)的火災(zāi)報警器的設(shè)計摘 要：本設(shè)計以煙霧傳感器MQ-2、火焰紅外傳感器、數(shù)字溫度傳感器DS18B20以及AT89S52單片機(jī)為核心器件并與其他電子技術(shù)相結(jié)合，通過AT89S52單片機(jī)控制各個傳感器對監(jiān)測地點(diǎn)的煙霧、火焰、溫度等信息進(jìn)行實時監(jiān)測，并把監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理。若是超過預(yù)設(shè)警戒值，則通過單片機(jī)驅(qū)動蜂鳴器響和LED燈閃爍達(dá)到報警效果。關(guān)鍵詞：AT89S52單片機(jī)；紅外傳感器；MQ-2；DS18B20； The design of fire alarm based on AT89S52Abstract：This project designs a better s

2、moke alarm with smoke sensor MQ-2, Infra-red sensor,DS18B20 and SCM technology as the core, and combines with other electronic technology. Each module is controlled by the SCM for monitoring the smoke, fire, temperature and other information in real-time and the SCM will process the information. The

3、 SCM will drive the buzzer rang and LED lights when the information More than the preset alert value.Key words: AT89S52; Infra-red sensor; MQ-2; DS18B20;1 引言研究發(fā)現(xiàn),雖然火災(zāi)的起因和燃燒過程千差萬別,但所有的火災(zāi)過程本身都有一定共同的物理特征,物質(zhì)在燃燒的過程中產(chǎn)生的氣（燃燒氣體）、煙（煙霧粒子）、熱（溫度）、光（火焰）是表征火災(zāi)信號的物理化學(xué)參量,也稱為火災(zāi)參量,特征性較強(qiáng)?；馂?zāi)探測器是通過對這些參量的測量來確定是否發(fā)生火災(zāi),并發(fā)出報警

4、信號。1874年至今,各種類型的火災(zāi)探測器相繼出現(xiàn),為火災(zāi)的防治做出了巨大貢獻(xiàn)。不同類型的火災(zāi)探測器是根據(jù)對火災(zāi)發(fā)生時不同生成物的特殊反應(yīng)而起作用的,它們分別作用于不同的場合,也有各自的局限。2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案火災(zāi)報警器的系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖1所示。本設(shè)計可對檢測地點(diǎn)的溫度、煙霧濃度及火焰情況進(jìn)行實時采集和檢測，當(dāng)檢測地點(diǎn)的溫度高于預(yù)警值或者有煙霧、火焰紅外產(chǎn)生時自動報警。選用MQ-2型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器實現(xiàn)煙霧的檢測，具有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾能力錢等優(yōu)點(diǎn)，并且價格低廉，使用壽命長。選用的AT89S52單片機(jī)，它具有高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，是目前同類技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的

5、。本設(shè)計不僅用了煙霧傳感器還用到數(shù)字溫度傳感器DS18B20和火焰紅外傳感器，這使得報警器的精確性更加的完善。圖1系統(tǒng)構(gòu)成框圖3 硬件系統(tǒng)設(shè)計火災(zāi)報警器的硬件電路圖如圖2所示。其包含以下幾個模塊：單片機(jī)最小控制系統(tǒng)，煙霧探測模塊、火焰紅外探測模塊、溫度探測模塊以及報警模塊。單片機(jī)最小系統(tǒng)包含AT89S52單片機(jī)芯片、復(fù)位電路和振蕩電路三個部分；煙霧探測模塊是通過MQ-2檢測煙霧情況，當(dāng)煙霧顆粒進(jìn)入傳感器時改變了傳感器的電阻值，從而改變電壓信號，然后采用ADC0804轉(zhuǎn)換芯片將電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入單片機(jī)進(jìn)行處理；火焰紅外模塊是由遠(yuǎn)紅外火焰?zhèn)鞲衅骱虯DC0804模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成，當(dāng)遠(yuǎn)紅外火焰

6、傳感器加+5V電壓時，從輸出口輸出的電壓會隨著檢測到的紅外光的強(qiáng)弱在0+5V之間改變數(shù)值，在沒有探測到紅外光的情況下輸出電壓為0V，紅外線越強(qiáng)輸出值越大。再將輸出的電壓值通過ADC0804將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入給單片機(jī)；溫度探測模塊是利用DS18B20芯片來實現(xiàn)對空氣中的溫度進(jìn)行實時性的檢測。4 軟件系統(tǒng)設(shè)計軟件系統(tǒng)主要解決的問題是檢測傳感器的信號，然后對信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，分析數(shù)據(jù)是否達(dá)到境界值，并驅(qū)動報警器聲光報警。軟件程序主流程圖如圖3所示。初始化程序后，煙霧傳感器、火焰紅外傳感器、溫度傳感器對監(jiān)測地點(diǎn)的煙霧、火焰、溫度等信息進(jìn)行實時監(jiān)測，并把監(jiān)測結(jié)果傳輸給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理。煙霧/火

7、焰采集處理流程圖如圖4所示，溫度采集計算流程圖如圖5所示。若檢測到煙霧濃度達(dá)到一定程度或有火焰出現(xiàn)或者溫度升高到警戒值（45°C）以上，則通過單片機(jī)驅(qū)動蜂鳴器響和LED燈閃爍達(dá)到報警效果。結(jié)束語：本設(shè)計是在對煙霧、溫度、火焰紅外傳感器以及報警技術(shù)進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，全面比較國內(nèi)外同類產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)，合理地確定系統(tǒng)的設(shè)計方案，并對儀器的整體設(shè)計和各個組成部分進(jìn)行了詳細(xì)分析和設(shè)計。根據(jù)設(shè)計要求、使用環(huán)境、成本等因素，選用MQ-2型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器，DS18B20數(shù)字溫度傳感器，火焰紅外傳感器。它們的靈敏程度適中，具有響應(yīng)與恢復(fù)特性好，長期工作穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在系統(tǒng)單片機(jī)控制電路的設(shè)計上，采用了高性能的AT89S52單片機(jī)作為核心芯片，充分利用了其高速數(shù)據(jù)處理能力和豐富的片內(nèi)外設(shè)，實現(xiàn)了儀器的小型化和智能化。使儀器具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、體積小、成本低等優(yōu)勢。通過報警裝置發(fā)出警告，及時得到處理，從而滿足現(xiàn)場需要，具有廣泛的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)：1 楊