基于單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

唐歡+彭森

摘 要：隨著“信息時(shí)代”的到來，傳感器技術(shù)得到了顯著的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，對其要求越來越高。傳感器技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。本論文以電阻式煙霧傳感器和單片機(jī)技術(shù)為核心并與其他電子技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出一種技術(shù)水平較好的煙霧報(bào)警器。其中選用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，具有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格低廉，使用壽命長。選用的AT89S52單片機(jī)，其整合了A/D轉(zhuǎn)換、硬件乘法器、硬件脈寬調(diào)制器等資源，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)中性價(jià)比較高的產(chǎn)品。以AT89S52單片機(jī)和MQ-2型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器為核心設(shè)計(jì)的煙霧報(bào)警器可實(shí)現(xiàn)報(bào)警、故障自診斷、濃度級別顯示、報(bào)警限設(shè)置、溫度顯示及與溫度報(bào)警值設(shè)定等功能。是一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉、智能化的煙霧報(bào)警器。具有一定的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：煙霧；報(bào)警器；AT89S52；傳感器

1 引言

火災(zāi)作為危害人類生存的大敵，越來越受到人們的重視?；馂?zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)可作為城市消防系統(tǒng)的單元，通過城市消防專用網(wǎng)與城市消防報(bào)警中心聯(lián)網(wǎng)，及時(shí)將報(bào)警信息傳遞到消防報(bào)警中心，城市消防報(bào)警中心會自動查找到火災(zāi)發(fā)生的位置，并為消防隊(duì)員制定消防路線圖，以便消防隊(duì)員可以迅速抵達(dá)火災(zāi)地點(diǎn)?；馂?zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)能對火災(zāi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和準(zhǔn)確報(bào)警，有著防止和減少火災(zāi)危害、保護(hù)人身安全和財(cái)產(chǎn)安全的重要意義，有著很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2 硬件電路設(shè)計(jì)

圖1為火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。報(bào)警系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集模塊、單片機(jī)控制模塊、聲光報(bào)警模塊組成。單片機(jī)是整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)的工作原理是：先通過傳感器將現(xiàn)場溫度、煙霧等非電信號轉(zhuǎn)化為電信號，調(diào)理電路將傳感器輸出的電信號進(jìn)行調(diào)理，使之滿足A/D轉(zhuǎn)換的要求，最后由A/D轉(zhuǎn)換電路，完成將溫度傳感器和煙霧傳感器輸出的模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，單片機(jī)判斷現(xiàn)場是否發(fā)生火災(zāi)。如果發(fā)生火災(zāi)，系統(tǒng)以聲光的形式報(bào)警。

圖2為DS18B20測溫電路。DS18B20的1腳接地，2腳數(shù)據(jù)端接單片機(jī)的P3.4，3腳接VCC，為了確保DS18B20工作可靠，2腳要接10K的上拉電阻。

圖3為報(bào)警電路。本系統(tǒng)中采用蜂鳴器報(bào)警，由于單片機(jī)輸出電流較小，所以用三極管9013驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音。

圖4為四位數(shù)碼管顯示電路。4位數(shù)碼管為共陽管，由于單片機(jī)輸出電流比較小，故用4個(gè)PNP型的三極管9015來驅(qū)動數(shù)碼管。單片機(jī)輸出低電平時(shí)三極管導(dǎo)通，使數(shù)碼管的4各公共端1、4、5和12腳為高電平，此時(shí)數(shù)碼管的數(shù)據(jù)端輸入低電平后數(shù)碼管被點(diǎn)亮，120歐電阻R12到R19為三極管的限流電阻。

3 結(jié)論

本設(shè)計(jì)以單片機(jī)作為控制內(nèi)核，四段數(shù)碼管作為顯示部分，及其他電路，共同組成了數(shù)字溫度計(jì)。首先設(shè)計(jì)的是它的硬件電路，最重要的部分是89S51控制內(nèi)核，所有的數(shù)據(jù)處理都是采用的單片機(jī)，其次是DS18B20溫度采集電路，其他還有晶振電路，復(fù)位電路，報(bào)警點(diǎn)及上下限溫度調(diào)整電路。最后設(shè)計(jì)了它的靈魂軟件電路，通過用C語言編程實(shí)現(xiàn)對器件的控制。

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作者簡介

唐歡，邵陽學(xué)院信息工程系電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生。

通訊作者（指導(dǎo)老師）

彭森，邵陽學(xué)院信息工程系教師。