火灾自动报警系统设计与实现
目前大多数火灾自动报警系统是面向大型场所设计的，适合个人和家庭使用的火灾自动报警系统则比较少。因此本文设计了一个简单实用的火灾自动报警系统。这次设计以单片机与传感器为核心元件，配合蜂鸣器，A/D转换器，发光二极管等元件构成了整个火灾自动报警系统。它可以实时地检测温度和空气中的烟雾浓度，当火灾发生时，温度上升，空气中的烟雾浓度上升，系统就会进行声光报警，提醒人们火灾的发生。本设计采用的元器件成本较低，使用便捷，有一定的实用价值。本文对火灾自动报警系统中电路的各个模块和元器件进行了较为详细的介绍，对系统的软件设计进行了说明。关键词 火灾自动报警系统 ，传感器 ，单片机
目 录
1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 设计火灾自动报警系统的目的及意义 1
1.3 火灾自动报警系统的现状及特点 2
1.4 火灾自动报警系统的发展趋势 3
2 系统方案设计 4
2.1 火灾自动报警系统的工作结构和原理 4
2.2 温度传感器的选型 5
2.3 烟雾传感器的选型 8
2.4 单片机的选型 11
2.5 火灾自动报警系统的主要功能设计 14
3 系统硬件设计 14
3.1 时钟电路 14
3.2 复位电路 15
3.3 字符显示电路 15
3.4 按键电路 16
3.5 信号采集电路 16
3.6 A/D转换电路 17
3.7 声光报警电路 17
3.8 系统硬件总电路 18
4 系统软件设计 18
4.1 系统主程序流程图 18
4.2 报警流程图 19
4.3 按键输入流程图 20
4.4 信号采集流程图 21
5 仿真与调试 22
5.1 Proteus仿真 22
5.2 硬件调试 25
结论 27
致谢 28
参考文献 29
附录A 程序代码 31
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
1 绪论
1.1 概述
火灾自动报警系统是由很多的模块组合而成的，其中最重要的两个部分就是传感器和单片机。传感器对于火灾自动报警系统来说就好比是人类的眼睛和皮肤。它可以看到火灾发生时所产生的烟雾，感受到火灾发生时产生的高温。而单片机就好比是人类的大脑，它可以处理由传感器接收到的信息，进而判断是否发生了火灾。随着传感器技术的不断发展，传感器的体积越来越小，反应速度越来越快，成本也在不断地降低。因此它被更多的应用于人们的日常生活之中。单片机是一种微型处理器，在智能化的当今社会也被广泛的应用。火灾自动报警系统的要求是及时可靠，尽量避免漏报和误报事件的发生，因为这种情况一旦发生，轻则耽误人们的日常行程，重则对人们的生命财产造成危害。因此本论文较为详细的介绍了传感器与单片机的选用。毕竟与人一样，耳聪目明，才可以观察地细致入微。
AT89C51单片机是一款被广泛应用的单片机。它有着较为强大的功能，使用起来也比较便利。在日常生活的各个角落，都可以看到它的身影。比如人们日常使用的电子秤，洗衣机，考勤机甚至是汽车，手机之中。可以说单片机能够应用于智能社会的各个角落，没有单片机就难以实现智能化，自动化。而本文中使用的传感器也都是比较灵敏的。它们拥有着较高的性价比，使用简单。以单片机和传感器为核心，本文设计的这一个火灾自动报警系统可以实现对于火灾的预警工作。在发生火灾时它可以进行声光报警，提醒人们注意安全，及时消灭火灾，不给火灾以可乘之机。
现代社会很多地方都安装有火灾自动报警系统，它能够在火灾最开始的时候发现火灾，并提醒人们。极大程度的保障了社会财产的安全。古代人们有更夫打更提醒人们天干物燥，小心火烛。而今人们有了火灾自动报警系统，它可以比更夫更准确，更及时的发现火情，对现代社会健康稳定的发展起着不可或缺的作用。简单易用，成本低廉，安全可靠的火灾自动报警系统也应运而生。
1.2 设计火灾自动报警系统的目的及意义
火灾一旦发生，带来的损失就将难以估量。特别是大型的火灾，财产的损失不说，还会让很多人家破人亡，为社会的前行蒙上阴影。然而人的精力是有限的，不可能让人去时时刻刻的监测火灾的发生，不仅浪费人力资源，监测还有可能发生遗漏。因此，火灾自动报警系统的设计就显得更为重要。它可以在火灾发生之初就及时的发现火情，并提醒人们采取相关的措施，更大程度的减少火灾带来的损失。我国地广人多，人口相对密集，一旦发生火灾，一传十，十传百，火灾的危害会提升更多倍。比如说在2014年12月，贵州省剑河县久仰乡久吉苗寨发生了大火，数十栋民宅被火烧毁，这里的房子拥有二百余年的历史，是国家不可多得的文化遗产，只可惜木质的古寨一旦发生火灾，不能及时的发现处理的话火灾就会不断地蔓延，燃烧殆尽。给人们，给国家带来难以挽回的损失。在人口密集的大城市，火灾自动报警系统也是十分重要的，人流密集的商场，层层叠叠的高楼，火灾的预警是必不可少的。比如说在2010年的8月份，沈阳市铁西区就发生了一起火灾，万达广场售楼处里的易燃品被引燃，然而没有及时的发现火灾的发生，导致火灾四处蔓延，火灾引起的烟雾及有毒气体封闭了路口，很多人无法及时的逃生，最终造成了十一人死亡。如果早先发现火灾，利用消防设施及时的灭火，火灾也不会蔓延，进而取人性命。将火灾自动报警系统与消防设备连接起来，即使附近没有人也可以及时灭火，保障人们的财产安全不受损害。据有关数据统计，在安装了火灾自动报警系统的建筑中，一旦发生火灾，九成以上都可以被及时发现，由此可见，火灾自动报警系统是很有必要安装的。很多人可能不会在意，认为自己安全工作做得很好，不必担心火灾的发生。其实并不是这样的，只要不是故意纵火，谁也不会想到自己小小的举动会引发火灾。比如吸烟时扔下的一根烟头，看似不起眼，却有可能引发巨大的火灾。生命只有一次，容不得半点损失，火灾无眼也无情，它对任何人都不会心慈手软，也许有的人只有身陷火海之时才会认识到火灾预警的重要性。也许就是因为一个小小的火灾自动报警系统，就可以及时的发现火灾的发生，让原本幸福美满的家庭避免妻离子散的痛苦，让安定祥和的社会免除紧张不安的氛围。防患于未然才是重中之重，才是安康之本。因此，有必要去设计出简单易用，成本低廉，效果拔群的火灾自动报警系统，用以满足社会与市场的需求。
目 录
1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 设计火灾自动报警系统的目的及意义 1
1.3 火灾自动报警系统的现状及特点 2
1.4 火灾自动报警系统的发展趋势 3
2 系统方案设计 4
2.1 火灾自动报警系统的工作结构和原理 4
2.2 温度传感器的选型 5
2.3 烟雾传感器的选型 8
2.4 单片机的选型 11
2.5 火灾自动报警系统的主要功能设计 14
3 系统硬件设计 14
3.1 时钟电路 14
3.2 复位电路 15
3.3 字符显示电路 15
3.4 按键电路 16
3.5 信号采集电路 16
3.6 A/D转换电路 17
3.7 声光报警电路 17
3.8 系统硬件总电路 18
4 系统软件设计 18
4.1 系统主程序流程图 18
4.2 报警流程图 19
4.3 按键输入流程图 20
4.4 信号采集流程图 21
5 仿真与调试 22
5.1 Proteus仿真 22
5.2 硬件调试 25
结论 27
致谢 28
参考文献 29
附录A 程序代码 31
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
1 绪论
1.1 概述
火灾自动报警系统是由很多的模块组合而成的，其中最重要的两个部分就是传感器和单片机。传感器对于火灾自动报警系统来说就好比是人类的眼睛和皮肤。它可以看到火灾发生时所产生的烟雾，感受到火灾发生时产生的高温。而单片机就好比是人类的大脑，它可以处理由传感器接收到的信息，进而判断是否发生了火灾。随着传感器技术的不断发展，传感器的体积越来越小，反应速度越来越快，成本也在不断地降低。因此它被更多的应用于人们的日常生活之中。单片机是一种微型处理器，在智能化的当今社会也被广泛的应用。火灾自动报警系统的要求是及时可靠，尽量避免漏报和误报事件的发生，因为这种情况一旦发生，轻则耽误人们的日常行程，重则对人们的生命财产造成危害。因此本论文较为详细的介绍了传感器与单片机的选用。毕竟与人一样，耳聪目明，才可以观察地细致入微。
AT89C51单片机是一款被广泛应用的单片机。它有着较为强大的功能，使用起来也比较便利。在日常生活的各个角落，都可以看到它的身影。比如人们日常使用的电子秤，洗衣机，考勤机甚至是汽车，手机之中。可以说单片机能够应用于智能社会的各个角落，没有单片机就难以实现智能化，自动化。而本文中使用的传感器也都是比较灵敏的。它们拥有着较高的性价比，使用简单。以单片机和传感器为核心，本文设计的这一个火灾自动报警系统可以实现对于火灾的预警工作。在发生火灾时它可以进行声光报警，提醒人们注意安全，及时消灭火灾，不给火灾以可乘之机。
现代社会很多地方都安装有火灾自动报警系统，它能够在火灾最开始的时候发现火灾，并提醒人们。极大程度的保障了社会财产的安全。古代人们有更夫打更提醒人们天干物燥，小心火烛。而今人们有了火灾自动报警系统，它可以比更夫更准确，更及时的发现火情，对现代社会健康稳定的发展起着不可或缺的作用。简单易用，成本低廉，安全可靠的火灾自动报警系统也应运而生。
1.2 设计火灾自动报警系统的目的及意义
火灾一旦发生，带来的损失就将难以估量。特别是大型的火灾，财产的损失不说，还会让很多人家破人亡，为社会的前行蒙上阴影。然而人的精力是有限的，不可能让人去时时刻刻的监测火灾的发生，不仅浪费人力资源，监测还有可能发生遗漏。因此，火灾自动报警系统的设计就显得更为重要。它可以在火灾发生之初就及时的发现火情，并提醒人们采取相关的措施，更大程度的减少火灾带来的损失。我国地广人多，人口相对密集，一旦发生火灾，一传十，十传百，火灾的危害会提升更多倍。比如说在2014年12月，贵州省剑河县久仰乡久吉苗寨发生了大火，数十栋民宅被火烧毁，这里的房子拥有二百余年的历史，是国家不可多得的文化遗产，只可惜木质的古寨一旦发生火灾，不能及时的发现处理的话火灾就会不断地蔓延，燃烧殆尽。给人们，给国家带来难以挽回的损失。在人口密集的大城市，火灾自动报警系统也是十分重要的，人流密集的商场，层层叠叠的高楼，火灾的预警是必不可少的。比如说在2010年的8月份，沈阳市铁西区就发生了一起火灾，万达广场售楼处里的易燃品被引燃，然而没有及时的发现火灾的发生，导致火灾四处蔓延，火灾引起的烟雾及有毒气体封闭了路口，很多人无法及时的逃生，最终造成了十一人死亡。如果早先发现火灾，利用消防设施及时的灭火，火灾也不会蔓延，进而取人性命。将火灾自动报警系统与消防设备连接起来，即使附近没有人也可以及时灭火，保障人们的财产安全不受损害。据有关数据统计，在安装了火灾自动报警系统的建筑中，一旦发生火灾，九成以上都可以被及时发现，由此可见，火灾自动报警系统是很有必要安装的。很多人可能不会在意，认为自己安全工作做得很好，不必担心火灾的发生。其实并不是这样的，只要不是故意纵火，谁也不会想到自己小小的举动会引发火灾。比如吸烟时扔下的一根烟头，看似不起眼，却有可能引发巨大的火灾。生命只有一次，容不得半点损失，火灾无眼也无情，它对任何人都不会心慈手软，也许有的人只有身陷火海之时才会认识到火灾预警的重要性。也许就是因为一个小小的火灾自动报警系统，就可以及时的发现火灾的发生，让原本幸福美满的家庭避免妻离子散的痛苦，让安定祥和的社会免除紧张不安的氛围。防患于未然才是重中之重，才是安康之本。因此，有必要去设计出简单易用，成本低廉，效果拔群的火灾自动报警系统，用以满足社会与市场的需求。
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