基于单片机的烟雾检测设计说明书文档.doc

中国矿业大学银川学院 基于单片机的传感器 说明书 题目:基于单片机的烟雾报警系统 系别： 班级： 成员：  摘要 科学技术的飞速发展与进步给人们的生活带来了前所未有的便利，使人们的衣食住行条件得到了极大的改善。然而其负面的作用也随之凸显出来，易燃装饰材料等我们身边经常接触到的一些普通生活用品，为火灾的发生埋下了巨大的隐患。人们在享受科技带来的便利之外无时不在受到潜在的火灾的威胁。我们必须设计和完善火灾自动报警系统，提高火灾的预警与早期处理水平，将火灾消灭在萌芽状态，最大限度地减少社会财富的损失。 关键词：烟雾；温度；报警器；传感器；单片机 1章 绪论 1.1 设计的背景和意义 在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁到公众安全和社会发展的主要灾害之一。它威胁着人们的健康、生命和财产安全，一旦引发火灾，就能使成千上万的财产瞬间变为灰烬，其所造成的损失约为地震的5倍，仅次于干旱和洪涝灾害。 火灾自动报警系统能迅速监测火情，可发现人们不易发觉的火灾早期特征，可将火灾带来的生命财产损失降到最低限度。智能型火灾报警系统是一个集信号检测、传输、处理、报警于一体的系统。基于社会和经济方面的需求，本课设计为了在开发一个能够实时监控、报警的智能火灾报警系统。 1.2火灾发生时的特点? 普通可燃物在燃烧时表现为以下形式：首先是产生燃烧气体，然后是烟雾，在氧气充足的条件下才能达到全部燃烧，产生火焰，发出可见光和不可见光，并散发出大量的热，使环境温度升高。起火过程中，起初和阴燃两个阶段所占的时间比较长，虽然产生大量的烟雾，但是环境温度不太高，若探测器就应该从此阶段开始进行探测，就可以火灾损失控制在最小限度。火焰燃烧后，迅速蔓延，产生大量的热使得环境温度升高，如果能将这时能够探测到有效地温度值，就可以比较及时地控制火灾。 第2章 系统总体方案设计 2.1 设计要求 (1)熟悉51单片机集成开发环境，运用C语言编写工程文件； (2)熟练应用所选用单片机的内部结构、资源，以及软硬件调试设备的基本方法； (3)构建基于单片机的最小系统，完成相关硬件电路的设计实现； (4)理解火灾报警系统的原理和掌握实现方法。 2.2 单片机的选择 采用单片机作为系统控制器。单片机具有可靠性强、性价比搞、电压低、功耗低等优点得到迅猛发展和大范围推广，单片机算术运算功能强，软件编程灵活，自由度大，可用软件编程实现各种逻辑功能，本身带有定时器、计数器，可以用来定时和计数，并且其功耗低，体积小，计数成熟和成本低等优点。 用STC89C52单片机作为控制器。 2.3 显示器的选择 采用LCD液晶显示屏，液晶显示屏的显示功能强大，可显示大量文字、图形。显示多样、清晰可见，对于本设计而言，一个1602的液晶屏即可，价格也还实惠，所以此设计中采用LCD1602液晶显示屏作为显示模块。 第3章 系统硬件设计 3.1 整体方案设计 3.1.1 系统概述 整个系统以STC89C52单片机为核心器件，配合电阻电容晶振等器件，构成单片机的最小系统。其它个模块围绕着单片机最小系统展开。其中包括，烟雾采集传感器选用MQ-2，由于该传感器输出的是模拟信号，因此需要模数转换芯片ADC0832，把模拟信号转为数字信号再传给单片机；温度采集使用DS18B20数字传感器，该传感器通过单总线和单片机相连；显示设备使用1602液晶，可以在屏幕上显示实时烟雾浓度值、温度值、报警浓度等信息；报警模块则采用蜂鸣器和LED灯组成，两个LED分别代表了烟雾报警指示和温度报警指示，无论哪个因素超标，蜂鸣器都会鸣叫报警；本设计还有3个按键作为操作输入设备，可以用来调节报警阈值的大小；最后是供电采用常用的USB 5V进行供电。 3.1.2 系统框图 3-1 系统框图 3.2 最小系统模块 3.2.1 STC89C52简介 （1）概述 STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），功能强大的STC89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 STC89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线。STC89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 （2）8051单片机的引脚 MCS-51系列单片机一般采用40个引脚，双列直插式封装，用HMOS工艺制造，其外部引脚排列如图所示