烟雾报警器选题报告.pdf

电

子

设

计

选

题

报

告

专业：自动化

班级：B140410

姓名：***

李勇

李海松

一、选题背景及意义

随着科技的发展，越来越多的巨大的隐患由于工业生产和人们的日常生活而产生。为

了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全，需要建立火灾自动

报警系统。

单片机及烟雾传感器是烟雾报警器系统的两大核心。单片机好比一个桥梁，联系着传

感器和报警电路设备。近几年来，单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门及人们生活

的各个方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而开发出来。单片机是器件级计算机系

统，实际上它是一个微控制器或微处理器。由于它功能齐全，体积小，成本低，因此它可

以应用到所有电子系统中。同样，它也可以广泛应用于报警技术领域，使各类报警装置的

功能更加完善，可靠性大大提高，以满足社会发展的需要。而传感器作为信息技术系统的

”感官”器件，如果没有“感官”感受信息，或者“感官”迟钝，都难以形成高精度、高速

度的控制系统。美国曾把二十世纪八十年代称为传感技术时代，日本更是把传感技术列为十

大技术之首。所以，根据报警器功能的需要，选择合适、精确、经济的烟雾传感器和单片机

芯片是至关重要的。在本论文中的最主要的设计是选STC89C52单片机和MQ-2半导体气体

烟雾传感器为核心器件。

目前，现代建筑都会有选择地安装不同功能的烟雾自动报警系统。因为烟雾自动报警

系统是建筑物的神经系统，它能够感受、接收着发生火灾的早期信号并及时报警，发出警

报同时告知用户和周边居民。它就像是一个个称职的更夫，给居住、忙碌或是休息在家庭

中的人们以极大的安全感。在火灾的早期阶段，准确的探测到火情并迅速报警，对于及时

组织有序快速疏散、积极有效地控制火灾的蔓延、快速灭火和减少火灾对居住人群的损失

都具有重要的意义。

本次设计一个以STC89C52单片机为核心的火灾报警器可以实现声光报警、故障自诊

断、浓度显示、报警限设置。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。

以下为主要实现的功能：

能够感知烟雾的浓度，到达一定的数值之后实现报警功能。

能够检测现场的温度，到达一定的数值之后实现报警功能。实现三极管驱动数码管显

示当前采集模块烟物浓度和温度值功能。

实现两种报警方式可紧急报警方式和手动取消紧急报警方式。

实现可设置烟雾浓度和高温报警值功能，并在掉电情况下有掉电保存功能。

实现一旦检测到火宅释放的烟雾超过一定数值，即可进行蜂鸣器同步报警功能；

实现能够检测到温度的升高，当超过设定的报警温度时候，蜂鸣器也将产生报警功能。

1.2基于单片机的火灾自动报警系统的设计与开发的研究价值

如今社会火灾事故频繁发生，为了尽可能减少生活中火灾事故的发生，就必须对烟雾进

行现场实时检测，采用先进可靠的安全检测仪表，严密监测环境中烟雾的浓度，及早发现事

故隐患，采取有效措施，避免事故发生，才能确保工业安全和家庭生活安全。因此，研究烟

雾的检测方法与研制烟雾报警器就成为传感器技术发展领域的一个重要课题。

二、研究的基本内容

2.1整体设计思路

本系统是一个由单片机控制的火灾烟雾浓度、温度检测系统，它将传感器输出的电压信

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，则发出声光报警。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。

烟雾报警器是能够检测环境中的烟雾浓度，并具有报警功能的仪器。该报警系统的最基

本组成部分应包括：信号采集模数转换电路、单片机控制电路、字符显示电路、声光报警电

路和安全保护电路等部分组成。

为适应家庭和工业等场所对可燃性易爆烟雾安全性要求，设计的烟雾报警器具有显示报

警状态。报警器采用延时的工作方式，烟雾检测报警器以STC89C52单片机为控制核心，选

用MQ-2半导体气体烟雾传感器采集烟雾浓度信息，配合外围电路构成烟