毕业设计（论文）-基于单片机的火灾自动报警系统

1、 武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计（论文） 武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（ 论 文）说明书 论文题目 基于单片机的火灾自动报警系统 学 号 学生姓名 专业班级 测控技术与仪器02班 指导教师 总评成绩 年 月 日 目 录摘要Abstract第1章 绪论11.1课题的研究其意义11.2火灾报警的发展趋势21.3报警系统的特点21.4系统的研究范围3第2章 自动火灾报警系统整体方案设计42.1火灾发生的条件42.2自动火灾报警系统的组成52.3系统的总体方案设计6第3章 系统硬件模块的选择73.1 主要芯片的选择73.2 传感器的选择8第4章 系统硬件模块设计134.1 单片机外围接口电路134.2 AD转换电路144.3 光报警电路154.4 报警器故障自诊164.5 显示部分17第5章 火灾报警系统的软件设计195.1 软件开发环境195.2 火灾报警系统程序设计20第6章 功能仿真验证分析316.1关于仿真与编程软件276.2 Protues仿真原理图27第7章 总结30致 谢31参考文献32附录33摘 要近年来，火灾是造成人们财产和人生安全损失的罪魁祸首之一。在世

2、界上发生频率最高的灾难就是火灾，全世界几乎每天都有火灾发生。随着社会主义现代化的发展，城里的高层建筑，地下商场以及大型的建筑群日益增多。火灾的隐患也伴随着社会的发展而逐年升高。火灾出现的次数及其造成的生命财产损失在逐年上升，火灾一旦发生，对人的生命财产是极大的危害【1】。本次设计通过AT89C51单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器为核心设计的烟雾报警器从而实现报警、故障自诊断、浓度级别显示、报警设置、温度显示及与温度报警值设定等功能。是一种结构简单、性能 、稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器。能够有效的预防火灾，减少火灾造成的财产损失【13】。 关键词：报警器；AT89C51；传感器；火灾预防Abstract Fire almost every day all over the world. With the development of socialist modernization，the city of high-rise buildings，underground shopping malls and large buildings is increasing.

3、 The hidden danger of the fire also increased year by year along with the development of the society. Cruel calamity，it is the people understood that with the increasing of social wealth，the development of social economy，the dangers of fire brings us constantly expanding. He destroyed not only material wealth. But also caused the social anxiety and confusion. Also directly threaten the safety of life，to the soul of people caused great trauma，reduce unnecessary loss for the people. Automatic fire

4、 alarm system is to protect peoples life and property safety and invention，and with the continuous improvement of modern technology. In a way,the function，and structure. AT89C51 and MQ - 2 type semiconductor resistance type smoke sensor as the core design of the smoke alarm can realize alarm,fault self-diagnosis，concentration level display，alarm limit setting，temperature and the temperature alarm value set. Is a kind of simple structure， stable performance，easy to use，low cost， intelligent smoke

5、 alarm. Has a certain practical value.Keywords: smoke alarm；AT89C51；sensor；I 第1章 绪论1.1课题的研究及其意义在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。火灾是世界上发生频率较高的一种灾害，几乎每天都有火灾发生，据联合国“世界火灾统计中心(wFsC)2000统计资料”，全球每年约发生火灾600万至700万次，全球每年死于火灾的人数约为65000人至75000人。欧洲和北美发生的火灾较多，死亡人数却相对较少，这与欧美发达国家的生活水平高以及消防设施完善有关；亚洲居住人数最多，发生火灾次数较少，但死亡人数较多，这与亚洲经济发展程度不高、消防设施不完善等因素有11。火灾早已成为我国常发性和破坏性以及影响力最强的灾害之一。火灾是世界上发生频率较高的一种灾害，几乎每天都有火灾发生。据统计，我国70年代火灾年平均损失不到2.5亿元，80年代火灾年平均损失接近3.2亿元。进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元，年均死亡2000多人。随着经济和城市建设的快

6、速发展，城市高层、地下以及大型综合性建筑日益增多，火灾隐患也大大增加，火灾发生的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。一旦发生火灾，将对人的生命和财产造成极大的危害2。严峻的事实证明，随着社会和经济的发展，社会财富日益增加，火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大，它不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接危胁生命安全，给人们的心灵造成极大的伤害。残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性，良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的伤亡，为社会减少不必要的损失。火灾自动报警系统(FAS)就是为了满足这一需求而研制出的，并且其自身的技术水平也在随着人们需求的不断地提高，在功能、结构、形式等方面不断地完善3。1.2火灾报警的发展趋势最初始的火灾报警就是通过人工来实现的，例如通过人工的方式，当有人发现出现了火灾时，就通过呼叫通知其他的人来灭火。伴随着社会的进步，人们渐渐的研制出了高科技来防范火灾的发生，省去了很多的人力物力。当发生火灾的时候报警设备发出报警信号，人们就可以以最快的速度抵达火灾现场进行扑救，来达到减轻损失，这就是火灾报警的前身【4】。自动火灾报警系统，从发展

7、历程来看，可分为三个阶段：1，自动火灾报警系统为多线型。每个传感器有三根线，除了两根电源线还有一根报警线。报警模块必须向传感器提供电源，报警显示装置和信号线相连，当某个传感器发现火灾，系统会相应的点亮相关的灯来提示人们，有火灾发生。在国外，如日本“日探”公司最早生产的（CPF）自动火灾报警系统。它的主要作用是报警，或者在联合一些简单的联动装置，例如蜂鸣器，显示器等。这个系统对其外围传感器设备不能进行故障排查功能，只有当电源线断电的时候才能作出反应。这个系统的缺点是校验工作量特别大，安装也是十分的繁琐，和容易出现错误。2，自动火灾报警系统为总线型。这种自动火灾报警系统使用了功能比较全面的微型处理器。如单芯片微型计算机（单片机）。各个模块和传感器用地址编码形式。通过控制器和总线的方式进行信号的传送。传感器的报警形式是数字量，硬件的条件决定了它的灵敏度。灵敏度是不能调节的。这种系统能进行现场编程，是各个模块能较为灵活的控制联动装置，这个系统能对自身的故障进行自动检测，对外围的装置的故障也能进行排查，它的最大的缺点就是很难区分故障的类型。现在，国内大多数的自动火灾报警系统是此类产品。这是因为这

8、种系统有很好的自动控制和自动检测功能，再加上施工简单，价格便宜。所以很多的单位使用这种报警系统。3，自动火灾报警系统为智能型。因为先进的计算机技术已经应用到了自动火灾报警系统之中，这样就使自动火灾报警系统有了飞跃的发展。传感器的报警由过去的开关量变成了数字量。智能系统给人民带来了很多的优点。人们可以根据不同的保护环境设置不同的火灾报警灵敏度。如果是环境变化较大的地方，传感器的灵敏度就要求要低一些。对于环境变化不大的地方或者比较重要的地方对于火灾要求比较严格的场所，要求传感器的灵敏度就比较高。1.3报警系统的特点自动火灾报警系统对于保护人民的生命财产安全是十分重要的，目前，在自动火灾报警系统在家庭中的使用率是很低的，与欧美发达国家相比我们国家市场的发展才刚刚起步，尤其是家庭自动火灾报警系统认可度普遍更低，随着人们火灾防范意识的提高，会有更多的人意识到火灾防范的重要性。可以推测自动火灾报警系统即将会有很广阔的发展空间。目前，国内的一些企业也开始重视智能报警系统的市场，开始研制一些早期的智能火灾报警系统。比如，有我国南京消防公司生产的超早期火灾自动报警系统。（SH97300）是高灵敏度激光吸气式感烟火灾探测报警系统。它的灵敏度可以达到0.0042dB/m。比最早期的烟雾传感器的灵敏度高一百倍以上。并且也具有安装方便，价格便宜，智能报警等诸多特点。这个系统被大量的应用于重要的场合，如图书馆、计算机房，资料室等等。但是在国内的很多的重要地方的火灾报警系统是从外国进口的设备或引进的技术，系统的灵敏度和环境的匹配能力有限，探测的烟雾浓度范围，和节能设计方面还需要很大的提高。在推广之前还有很多的技术瓶颈需要解决，毋庸置疑的是未来的最先进的自动火灾报警系统在随着科学技术的发展，市场推广的应用和人类防火意识的不断增强，会被越来越多的用户所信赖。应用的范围也会越来越广泛，火灾自动报警技术的更新也会不断的发展【5】。1.4系统的研究范围 在任何场合都有可能发生火灾，但是在不同场合发生火灾的预兆也不尽相同。例如，居民小区，各种超市百货商店都有很多易燃的物品，有较高

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