1、西安高新科技职业学院毕 业 设 计（论文）课题名称 基于单片机的火灾报警器设计年 级 2008 级 系 别 计算机科学与技术 专 业 应用电子 班 级 一班 姓 名 穆磊 学号 0801030130指导教师 赵鹏 1西安高新科技职业学院毕业设计（论文）成绩评议姓名 穆磊 年级 2008 级 系别 计算机科学 与技术 专业 应用电子题目 基于单片机的火灾报警器设计指导教师评阅意见成绩评定： 指导教师：年 月 日评阅教师意见评阅教师：年 月 日答辩小组意见 答辩小组负责人：年 月 日2毕业设计（论文）任务书本任务书下达给：姓名：穆磊 年级 2008 级 系 计算机科学与技术 专业 应用电子 设计题
2、目： 1毕业设计（论文）任务及要求（包括设计或论文的主要内容、主要技术指标，并根据题目性质对学生提出具体要求）设计命题：基于单片机的火灾报警器设计主要内容：本系统使用 AT89C51 单片机，选用集成温度传感器 AD590 和气体传感器 TGS202 作为敏感元件，利用多传感器信息融合技术，开发了可用于小型单位火灾报警的语音数字联网报警器。具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点2重点研究的问题及原始资料及依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境等）可用于小型单位火灾报警的语音数字联网报警器。主要利用单片机并结合传感器技术而开发设计的一款烟雾监控系统。3主要参考资料、文献，其他要说明
3、的问题1徐惠民，安德宁.单片微型计算机原理、接口及应用.第二版.北京：北京邮电大学出版社.20002王福瑞.单片微机测控系统设计大全M.北京：北京航空航天大学出版社，19983李东生.Protel99 SE 电路设计技术入门与应用.第一版.北京：电子工业出版社.20024彭为.黄科，雷道仲 .单片机典型系统设计实例精讲.北京：电子工业出版社.2006下达任务日期： 年 月 日要求完成日期： 年 月 日答辩日期： 年 月 日指导教师：3西安高新科技职业学院毕业论文（设计）指导及答辩记录论文（设计）题目 基于单片机的火灾报警器设计学生姓名 穆磊 专业班级 08 级应用电子 指导教师 赵鹏毕业论文指
4、导记录（注明指导过程摘要及日期）1. 论文的选题以及写论文时应注意的事项。指导阅读相关资料，并指点写作方法。2011.4.152. 对我的论文提纲的提出修改意见，并在构思论文的框架、行文及思想表达上给于补充.从而我在整理上完成论文初稿。2011.4.213. 审阅初稿，老师对初稿作出修改，提示论文观点存在的问题，调整文章布局，在行文、语言表达等提出修改。2011.5.2毕业论文答辩记录（注明答辩过程摘要、结果及日期）4摘要本课题是烟雾报警器的设计。主要利用单片机并结合传感器技术而开发设计的一款烟雾监控系统。本系统使用 AT89S51 单片机，选用集成温度传感器 AD590 和气体传感器 TGS
5、202 作为敏感元件，利用多传感器信息融合技术，开发了可用于小型单位火灾报警的语音数字联网报警器。 ，具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点，而且价格低廉，使用寿命长等特点。关键词：单片机，传感器, 烟雾报警器5目录一：绪论 .6（一）火灾探测技术 .6（二）火灾探测器的发展趋势 .6（三）火灾探测原理及功能 .7二：部分器件简介 .8（一）烟雾传感器 .81光电烟雾报警 IC 种类 .82离子烟雾报警 IC .93KT-601 型便携式可燃气体检测仪 .94MF8892 型烟雾检测仪 .105KING-01 型可燃气体检测仪 .116GS-1 型火警报警器 .11（二）主控制器 AT89S
6、51 .121.MSC-51 芯片资源简介 .122.单片机的引脚 .133.89S51 单机的电源线 .144.89S51 单片机的外接晶体引脚 .145.89S51 单片机的控制线 .146.89S51 单片机复位方式 .15三：报警系统设计 .16（一）硬件电路设计 .161单片机最小系统 .162气敏检测系统 .163电源电路 .174报警驱动电路 .17（二）系统软件设计 .181软件流程图 .182程序清单 .18结束语 .22致 谢 .246一：绪论（一）火灾探测技术火灾作为一种在时空上失去控制的燃烧所引发的灾害，对人类生命财产和社会安全构成了极大的威胁。由此引发的重大安全事故比
7、皆是，所以人类一直也未停止过对它的研究。火灾的发生和发展是一个非常复杂的非平稳过程，它除了自身的物理化学变化以外还会受到许多外界的千扰，火灾一旦产生便以接触式(物质流)和非接触式能量流)的形式向外释放能量。接触式形式包括可燃气体、燃烧气体和烟雾、气溶胶等。非接触式如声音、辐射等。火灾探测技术就是利用敏感元件将火灾中出现的物理化学特征转换为另外一种易于处理的物理量。各种探测器对应的火灾物理参量及探测器如图1-1所示。图 1-1 各种探测器对应的火灾物理参量及探测器（二）火灾探测器的发展趋势消防报警产品是一个系列产品，包括火灾探测设备、信息传输设备、报警分析控制器、消防控制联动。是物理传感技术、自
8、动控制、计算机技术、数据传输和管理、智能楼宇等技术的综合集成，属于高新技术。依托中国多年的基本建设的发展，这个行业也得到发展，具备了和国外知名企业抗衡的能力。在目前中国许多冠名以高新技术的行业中，中国企业大多做的是下游的制造和服务，分取极少一部分的利润，象消防报警产品那样又拥有自我知识产权，又拥有大量市场的行业其实是很少的。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，因此它可以应用到任何电子系统中去，同样，它也可以广泛应用于报警技术领
9、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。7（三）火灾探测原理及功能火灾探测能力是火灾信号强度和传感器灵敏度的函数。本文采用高灵敏度的温度传感器与气体传感器作为探测器，报警系统将传感器输出的电信号经滤波放大处理后送入 A/D转换器，得到的数字信号由单片机进行处理分析，当程序判断存在火灾危险时启动声光报警。本文研制的火灾自动报警系统主要包括火灾探测器、报警控制器等部分。主要实现以下功能：利用烟雾传感器对室内烟雾及温度突变进行报警，能进行区域报警；上述两种传感器中一种动作，表明有异常现象，发生异常报警信号；如同时动作说明有火灾，发生火灾报警。 8二：部分器件简介（一）
10、烟雾传感器烟 雾 传 感 器 就 是 通 过 监 测 烟 雾 的 浓 度 来 实 现 火 灾 防 范 的 ， 烟 雾 报 警 器 内 部 采 用 离子 式 烟 雾 传 感 ， 离 子 式 烟 雾 传 感 器 是 一 种 技 术 先 进 ， 工 作 稳 定 可 靠 的 传 感 器 ， 被 广 泛运 用 到 各 种 消 防 报 警 系 统 中 ， 性 能 远 优 于 气 敏 电 阻 类 的 火 灾 报 警 器 。 它在内外电离室里面有放射源镅 241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正
11、常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。烟雾传感器广泛应用在城市安防、小区、工厂、公司、学校、家庭、别墅、仓库、资源、石油、化工、燃气输配等众多领域。 1光电烟雾报警 IC 种类BL59A/S10 兼容 MC145010 连续式报警BL59A/S12 兼容 MC145012 间歇式报警BL59A66 兼容 A5366 连续式报警带静音功能BL59A65 兼容 A5348 间歇式报警带静音功能A.连续式报警BL59A10，BL59A66 报警波形，间隙较短，发声波形占空比 50% 。B.间歇式报警BL59
12、A12，BL59A65 报警波形，有间隙和停顿 ，发声波形占空比 20% 。C. BL59A66 光电烟雾报警器9光电烟雾报警器的传感器是一个暗盒（俗称迷宫） ，里面嵌入一个红外发光管和一个红外接受管。正常无烟状况下，发光管发出的红外光是无法被接受管接受到的，但一旦有烟雾产生，当烟雾进入迷宫后，烟雾粒子会将部分红外光散射到接受管上，从而产生电流。烟雾越浓，接受管接收到的红外光越强，达到一定浓度后，报警器就会进入报警状态。IRED IRDD2离子烟雾报警 ICBL59A18 兼容 MC145018 间歇式报警离子烟雾报警器是通过测量空气中的正负电荷的平衡来工作的。这种报警器的传感器是一个离子室。内部，有一小片放射性物质（离子源） ，这种物质能在感应室内流动的空气中产生一股微小的电流。当烟雾粒子进入到感应室后，就会扰乱那里的正负电荷的平衡，同时也会使这股电流发生变化。当烟雾逐渐加重，正负电荷的不平衡性就会加强。当这种平衡性达到一定的限度，就会进入报警状态。3KT-601 型便携式可燃气体检测仪 本仪器采用了当今世界先进的催化燃烧（英国 city），灵敏度高可靠性好；内部采用 Motorola 军用级超低功耗单片机控制，大容量镍氢可充电池，超长待机；贴片化封装，可靠美观；超大液晶屏幕显示，清晰直观；具有二级声、光、振动报警功能，对电源欠
