基于單片機(jī)的火災(zāi)報警系統(tǒng)的設(shè)計

譚小紅 彭森

摘 要：在這個經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快的社會，電子產(chǎn)品對我們太重要了，我們愈發(fā)的離不開它了，可也就是因為如此，它給我們帶來了很多不便之處甚至是生命危險，其中火災(zāi)就是最典型的例子。為了保障我們的人身安全和財產(chǎn)安全，我們一定要盡最大的努力把火災(zāi)徹底消滅。這次我研發(fā)的火災(zāi)報警系統(tǒng)是運用了所學(xué)單片機(jī)的專業(yè)知識，亦經(jīng)實踐證明，單片機(jī)技術(shù)在這個方面以及其他領(lǐng)域的應(yīng)用都非常廣泛，是最不能缺少的。我們要用人類已經(jīng)擁有的最偉大的智慧成果去解決實際問題，要在失火后能自動發(fā)出警報，提醒人們已經(jīng)發(fā)生火災(zāi)。此外，正是由于該系統(tǒng)能夠為我們帶來這么多的好處，因此才能更好的去應(yīng)對火災(zāi)發(fā)生的實際情況。這樣，當(dāng)人們遭遇火災(zāi)時，我們就可以非常及時有效的預(yù)防災(zāi)難的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：火災(zāi)報警；單片機(jī)；傳感器

1. 引言

國家的政策好啊，總的來說生活質(zhì)量得到了全面的提升，但是人們的防范意識沒有提高，導(dǎo)致了財產(chǎn)的損失，各種高科技產(chǎn)品放在家里，像我就是這樣，在寢室的時候電腦手機(jī)什么都放在那里，并且上課去了還不關(guān)門，手機(jī)會不會起火，沒有好的防范意識，很危險，同時導(dǎo)致一些不法分子也變多，造成了大量的財產(chǎn)損失，人們迫切希望可以有一種便宜好用的“看門狗”，“看門狗”就是大家所說的報警器，有些家庭是因為設(shè)施比較昂貴，也有些系統(tǒng)不靈敏不便于隱藏，好的“看門狗”是給某些大公司的供用的，價格十分昂貴，普通家庭是很難承受。我感覺我的任務(wù)很承重，我必須要設(shè)計出一種價格是普通家庭能承擔(dān)得起并且有著十分強(qiáng)大的性能的報警系統(tǒng)。

顯而易知，火災(zāi)傳感器設(shè)計是極度重要的，所以必定在整個系統(tǒng)的開發(fā)過程中發(fā)是不可缺少的。在我們生活水平提升的同時，也使得計算機(jī)的制作成本一步一步地下降。眾所周知，有關(guān)智能化技術(shù)猶如雨后春筍般蓬勃發(fā)展，導(dǎo)致商業(yè)以及類似的市場對火災(zāi)報警器的需要持續(xù)增加，盡管在系統(tǒng)安裝方面相對以前進(jìn)步很大，可依舊沒有讓人們的需要得到滿足，而現(xiàn)在的我們都明白，無線火災(zāi)報警系統(tǒng)已經(jīng)給我們帶來了新的希望，它不但安裝起來簡便，也方便我們使用，而且成本又不昂貴，對我們生活的需求是極其符合的。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示：在很多地方，如果安裝了報警系統(tǒng)的話，一旦出現(xiàn)危險，它就可以及時提醒人們，而當(dāng)人們接收到通知后，也就可以盡可能地把傷害降到最低。一般一個產(chǎn)品的講解肯定硬件和軟件方便的講解，火災(zāi)報警系統(tǒng)的電路相同的也是要包括兩個部分的。我們先說硬件，硬件包括電源單片機(jī)以及感應(yīng)的硬件，具體細(xì)分一下還可以把單片機(jī)這一部分分解為最小系統(tǒng)指示燈電路、報警電路等模塊，等下我們做一一的分析，看看具體什么硬件負(fù)責(zé)哪個區(qū)域，軟件部分的話，我們是通過keil這個軟件來進(jìn)行編程和仿真，將這兩個部分結(jié)合。

2. 工作原理

火災(zāi)報警系統(tǒng)的工作原理比較簡單，它的組成也不是非常復(fù)雜。一般就是火災(zāi)探測器通過直接探測，然后通過傳感器使其成為火警電信號，最后把該信號快速輸送至警報器。只要報警器接收信號后能夠立即做出反應(yīng)，我們就不用太過于擔(dān)心火災(zāi)會得不到及時的提醒了，然后人們也可以看到失火發(fā)生的位置，事情也基本上沒什么問題了。工作原理圖如圖1所示。

3. 程序及電路設(shè)計

3.1 程序設(shè)計

一般情況下，我們需要把傳感器進(jìn)行預(yù)熱，時間是三分鐘，若對傳感器不進(jìn)行通電，在這種情況下停留一小會后，即使到通電的那個時刻了，傳感器也不能征求到一些有效消息，因此只能又耗費一小會時間來進(jìn)行預(yù)熱。等待一段時間后，系統(tǒng)就會發(fā)生變化，從而處于了一種監(jiān)控的狀況了。不言而喻，這篇文章的程序設(shè)計第一要務(wù)也就是傳感進(jìn)行預(yù)熱，這對于完成整個報警系統(tǒng)極其關(guān)鍵。我們在預(yù)熱的時候，也要一邊仔細(xì)檢查傳感器，看是否有什么故障會出現(xiàn)，重點是查看傳感器的電纜線有沒有存在斷線的現(xiàn)象，并檢測是否接觸不良。我們把AT89C52單片機(jī)對煙霧含有量信號進(jìn)行一系列處理后，這樣做是為了把濃度值和原來的報警限定值去進(jìn)行一下對比，便很快可以判斷出它究竟還會不會發(fā)出警報。而在這時候我們要做的就是使其擁有段式液晶，以此就能輕松地知道煙霧濃度值。主程序要包含狀態(tài)指示燈和按鍵功能設(shè)置，把子程序中斷，來讓報警器的功能變得更進(jìn)一步，為使用它的人們創(chuàng)造更美好的生活。

3.2 電路設(shè)計

選擇AT89C52單片機(jī)為主要控制核心的原因是我考慮到AT89C52具有低價高速，高可靠強(qiáng)抗靜電，強(qiáng)抗干擾的優(yōu)點。AT89C52它一共有40個引腳，外部雙向輸入/輸出有32個，同時也包括2個外部中斷，2個全雙工串行通信口，32個讀寫口，片內(nèi)振蕩器和時鐘電路，3個16位的可編程定時計數(shù)器。同時它可降到0Hz的靜止?fàn)顟B(tài)按順序執(zhí)行狀態(tài)，而且節(jié)電工作狀態(tài)可以有支持兩種軟件來選的。在閑暇狀態(tài)的時候就會讓控制器不參加工作，但可以讓隨機(jī)存儲器，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)持續(xù)執(zhí)行。在功耗最小狀態(tài)的時候就會存儲隨機(jī)存儲器中的內(nèi)容，但振蕩器不參加工作而且不讓剩下其他器件工作一直等到下一個硬件回到初始狀態(tài)，它將都可以使用的中央處理器和內(nèi)閃存器相結(jié)合，著重要注意的是可反復(fù)更新的Flash存儲器能夠更大程度的降低開發(fā)金額。 AT89C52是8位通用微處理器，VCC和VSS都是供電，分別接+5V電源的正負(fù)極。P0～P3是可編程I/O腳，它主要功能是由軟件定義。在本設(shè)計中，P0端口被用來作為N1的功能控制端，分別與N1相對應(yīng)的功能引腳連接，13腳被用來作為IR輸入端，10腳和11腳被用來作為為I2C總線的控制端，分別與N1的SDAS和SCLS端相連接，12腳、27腳以及28腳被用來作為握手信號功能端，和相應(yīng)功能的終端連接CPU主板作為標(biāo)準(zhǔn)檢測和收斂到一個控制功能調(diào)整狀態(tài)。

4. 結(jié)論

火災(zāi)報警器不僅能夠幫助解決我們所處環(huán)境的失火問題，還能有效減少其他類似的突發(fā)的危險事故，它對于我們?nèi)松碡敭a(chǎn)安全起著至關(guān)重要的作用，這也是它在多個領(lǐng)域都擁有如此寬廣的發(fā)展空間的原因。這一次的設(shè)計不僅讓我動手實踐能力得到了提升，還使我更熟悉了以前所學(xué)的單片機(jī)課程，對所學(xué)的專業(yè)知識溫故而知新，著實是受益匪淺。在此次設(shè)計中，我對自己有了更進(jìn)一步的了解和認(rèn)知，發(fā)現(xiàn)了很多不同于以往的一些錯誤。我還更明白只有把理論與實際相結(jié)合，才能給我們的生活帶來真正的便利，才能獲得更大的進(jìn)步和成功，因為，實踐才是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳堂敏.劉煥平主編.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2007.

[2]沈聿農(nóng).傳感器及應(yīng)用技術(shù)[M].北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

[3]付家才.單片機(jī)控制工程實踐技術(shù)[M]：北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

[4]劉迎春，葉湘濱.傳感器原理、設(shè)計與應(yīng)用.3版[M].長沙：國防科技大學(xué)出版社，1997.

[5]張琳娜，劉武發(fā).傳感器檢測技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：中國計量出版社，1999.

[6]張毅剛.MSC-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計[M].哈爾濱： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2009.

[7]閆玉德.單片微型計算機(jī)原理與設(shè)計[M].北京： 中國電力出版社， 2010.

[8]郭天祥.新概念51單片機(jī)C語言教程[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2009.

[9]朱紅，趙琦.C++程序設(shè)計教程[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2009.

作者簡介

譚小紅，邵陽學(xué)院信息工程學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生。