基于AT89S52單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警器的設(shè)計(jì)

1、基于AT89S52單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警器的設(shè)計(jì)摘 要：本設(shè)計(jì)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(guò)AT89S52單片機(jī)控制各個(gè)傳感器對(duì)監(jiān)測(cè)地點(diǎn)的煙霧、火焰、溫度等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并把監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理。若是超過(guò)預(yù)設(shè)警戒值，則通過(guò)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器響和LED燈閃爍達(dá)到報(bào)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(guò)程千差萬(wàn)別,但所有的火災(zāi)過(guò)程本身都有一定共同的物理特征,物質(zhì)在燃燒的過(guò)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(hào)的物理化學(xué)參量,也稱為火災(zāi)參量,特征性較強(qiáng)。火災(zāi)探測(cè)器是通過(guò)對(duì)這些參量的測(cè)量來(lái)確定是否發(fā)生火災(zāi),并發(fā)出報(bào)警

4、信號(hào)。1874年至今,各種類型的火災(zāi)探測(cè)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(cè)器是根據(jù)對(duì)火災(zāi)發(fā)生時(shí)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(chǎng)合,也有各自的局限。2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案火災(zāi)報(bào)警器的系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖1所示。本設(shè)計(jì)可對(duì)檢測(cè)地點(diǎn)的溫度、煙霧濃度及火焰情況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)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(shí)自動(dòng)報(bào)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(shí)現(xiàn)煙霧的檢測(cè)，具有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾能力錢(qián)等優(yōu)點(diǎn)，并且價(jià)格低廉，使用壽命長(zhǎng)。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(jì)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(bào)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(jì)火災(zāi)報(bào)警器的硬件電路圖如圖2所示。其包含以下幾個(gè)模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小控制系統(tǒng)，煙霧探測(cè)模塊、火焰紅外探測(cè)模塊、溫度探測(cè)模塊以及報(bào)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(gè)部分；煙霧探測(cè)模塊是通過(guò)MQ-2檢測(cè)煙霧情況，當(dāng)煙霧顆粒進(jìn)入傳感器時(shí)改變了傳感器的電阻值，從而改變電壓信號(hào)，然后采用ADC0804轉(zhuǎn)換芯片將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)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(shí)，從輸出口輸出的電壓會(huì)隨著檢測(cè)到的紅外光的強(qiáng)弱在0+5V之間改變數(shù)值，在沒(méi)有探測(cè)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(guò)ADC0804將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入給單片機(jī)；溫度探測(cè)模塊是利用DS18B20芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣中的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)性的檢測(cè)。4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)主要解決的問(wèn)題是檢測(cè)傳感器的信號(hào)，然后對(duì)信號(hào)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(dòng)報(bào)警器聲光報(bào)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(duì)監(jiān)測(cè)地點(diǎn)的煙霧、火焰、溫度等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并把監(jiān)測(cè)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(jì)算流程圖如圖5所示。若檢測(cè)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(guò)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器響和LED燈閃爍達(dá)到報(bào)警效果。結(jié)束語(yǔ)：本設(shè)計(jì)是在對(duì)煙霧、溫度、火焰紅外傳感器以及報(bào)警技術(shù)進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，全面比較國(guó)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(jì)方案，并對(duì)儀器的整體設(shè)計(jì)和各個(gè)組成部分進(jìn)行了詳細(xì)分析和設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(jì)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(shí)現(xiàn)了儀器的小型化和智能化。使儀器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、體積小、成本低等優(yōu)勢(shì)。通過(guò)報(bào)警裝置發(fā)出警告，及時(shí)得到處理，從而滿足現(xiàn)場(chǎng)需要，具有廣泛的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)：1 楊