基于51单片机的烟雾报警器的设计.doc

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1、题目：烟雾报警器摘要：随着科技的进步，火灾防范问题显得尤为突出，当前国内设计的报警器都是应用于大型场所，而小型而实用的家用烟雾报警器却很少。为此，本文设计了一款较为实用的烟雾报警器。本设计基于AT89C52单片机并且使用了ZYMQ-2气体传感器。通过放大电路，控制电路，蜂鸣器报警电路和LCD1602液晶显示屏，实现了相应的功能。其价格便宜，设计合理，而且充分的发挥了单片机的性能，使各个模块紧密的结合了起来。本文对该系统的各个模块进行了相应的介绍，并对电路之间的连接进行了重点的刨析，具有一定的现实意义。关键词：AT89C52单片机；ZYMQ-2气体传感器；液晶显示1602一、引言1.烟雾报警

2、器研究的背景及意义在现实生活中，火灾经常发生，所以火灾的防范显得尤为重要。现如今市面上有很多不同种类的报警器，其独特的性能，精致的外观，体积小等受到了人们的喜爱。而作为报警器的主控器件单片机，也早已在工农业等地方得到了极为广泛的应用，单片机实际上是一个微处理器，由于他独特的结构，使得在各个电子通讯领域收到了广泛的好评。对于传感器，其实是一种感受外部环境变化而做出相应变换的器件，这个变化就需要用到数模转换器。美国曾经把1980s称之为传感器时代，而于此同时，作为技术格外发达的日本，也把传感器技术列为各种技术之首。在本论文中最重要的设计就是选择了AT89C52单片机和ZYMQ-2气体传感器作为

3、本设计的核心器件。当前，我国的烟雾报警系统都安装在大型场地，来防范火灾，但是在其他国家，就连许多城镇居民都安装了报警系统，而我国对这一问题还没有彻底重视。随着科技的发展，我国人口的增多，人口的密度也急剧增大，许许多多的楼房平地而起，虽然方便了大家，但相应的发生火灾的可能性大大提高，尤其是楼层高的住户，若发生火灾，则疏散困难，及其容易造成经济的损失和人员的伤亡。而且若没有提前的重视，甚至可能引发范围更大，影响程度更大的火灾。所以，家庭防火刻不容缓，本文就设计了一款结构简单，成本低的烟雾报警器，以此来防患于未然，同时扩大市场的销售范围。。2.论文主要研究内容（1）系统设计实现的目标本文是在基本

4、了解ZYMQ-2气体传感器和AT89C52单片机基本情况的条件下，着重对51单片机控制系统的构造和运行的研究主要研究内容包括以下四个部分：①烟雾报警器的工作原理；②单片机最小系统；③ADC0809数模转换器；④子程序流程图。（2）系统的总体设计主控单片机是采用AT89C52芯片，传感器模块选用ZYMQ-2气体传感器，显示模块选用LCD1602，设置部分选用按键电路。该系统的整体框架图如图1所示：图1系统整体框架图二、硬件电路设计1.AT89C52单片机简介本系统主要是由AT89C52单片机作为其核心，选用11.0592MHZ的晶振，使得单片机的运行速度能够较为合理。AT89C52单片机最小

5、系统电路设计如图2所示。图2单片机最小系统电路图单片机最小系统由单片机，晶振电路，复位电路，电源电路等四部分所组成。1.晶振：大小由单片机时钟周期的要求而决定（用于计时，与两个电容并联使用，电容大小由你的晶振决定，一般用22pF）2.复位电路：用于对对当前电路的状态进行复位3.电源：用于供电，一般用电脑的USB口供电4.烧制程序的口：并口输入，这个要根据由使用单片机的种类决定，本设计采用ATC可用并口。2.总体方案设计本系统主要包括五个主要的模块编程：第一模块是声光报警电路的编程；第二模块是ADC0809数模转换模块编程；第三模块是液晶显示屏1602的编程；第四模块是单片机最小系统的编程；

6、第五模块是按键设计电路的编程。图3原理图三、烟雾报警器的原理1.主程序流程当烟雾报警器正常运行时，传感器感受周围的烟雾浓度，将这种微小的电压信号经过放大电路放大，转换成可观的模拟电子信号，然后送入到ADC0809中进行数模转换，之后送到ATC89C52单片机中进行处理。2.报警电路的子程序流程当单片机接收到ADC0809中的感应信号，发现不为零时，系统就会开启报警模式，此时，LED灯闪亮，并且时间持续30min，知道工作人员手动关闭或者周围环境的烟雾浓度降低到一定数值。蜂鸣器鸣叫时，LED显示为“1”，于此同时会发出信号，当烟雾浓度持续30s还不下降时，说明不是误报警，此时通过单片机控制，

7、进行紧急灭火处理，否则的话，报警系统只会LED灯亮，自动排烟系统启动，却不会开启灭火模式。相反，如果烟雾浓度过低，LED显示为“0”.不会报警，此时蜂鸣器无动作。3.关于程序的原理(1)按键抖动的问题抖动分为机械抖动和软件抖动，软件抖动主要受单片机和其他元器件的性能所影响，基本上时固定数值，所以我们常说的抖动是机械抖动，这种抖动是因为按键在我们手动按下时发生的抖动，这是机械的原因，有可能此时系统会检测到多次，并进行多次的