发布时间 : 星期日 文章（完整word版）基于单片机的火灾报警器设计与实现更新完毕开始阅读d8a735fa777f5acfa1c7aa00b52acfc788eb9f37
桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸
1 系统概述
1.1 选题背景
全世界几乎每天都有火灾发生。城里的高层建筑，地下商场以及大型的建筑群日益增多。火灾的隐患也伴随着社会的发展而逐年升高。自动火灾报警系统就是为了保障人民生命财产安全而发明的，并且随着现代技术水平的不断提高。在方式，功能，和结构上不断的完善。
家庭火灾的主要原因是麻痹大意，没有及时采取预防措施，本次设计的火灾报警器，是防止火灾最重要的手段之一,它的作用是使用18B20温度传感器，实时检测房间的温度，使用MQ-2实时检测房间。一切正常时，绿灯亮，但温度超过预定值或有大量烟雾是,说明可能发生火灾时，蜂鸣器便会发出报警信号，且红灯亮。
1.2 设计要求
要求：
（1）用单片机实现； （2）用C语言编程；
（3）硬件电路板布局合理；
（4）使用18B20温度传感器，实时检测房间的温度，且使用数码管显示温度； （5）使用烟雾传感器，实时检测房间；
（6）如果空气中有烟雾，则蜂鸣器报警，并点亮红灯；若气体没有烟雾，则绿点亮表示正常；
（7）如果空气温度超过限定值，则认为发生火灾，并蜂鸣器报警，点亮红灯。
2 设计原理
2.1 硬件部分
火灾报警器分为三个部分：温度传感器检测温度模块，烟雾传感器检测烟雾模块，数码管显示模块。
主控芯片采用AT89C52；显示部分采用四位共阴数码管；时钟电路采用12MHZ的石英晶体振荡器，将其和单片机对应的引脚正确连接，将晶振产生的时钟信号作为定时信号；复位电路采用传统RC复位电路。
单片机的I/O口分配：P1.0接温度传感器输出脚，P1.1接烟雾传感器模块的TTL信号； P1.5接绿灯，P1.6接红灯，P1.7接蜂鸣器，P0口和P2口分别接数码管的段选和位选。
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2.2 软件部分
程序采用C语言进行编程，编程后利用KeiluVision4来进行编译，再生成的HEX文件通过下载口导入芯片中。然后根据按键功能查看是否实现功能。
3 硬件电路设计与分析 3.1 硬件框架图
烟雾传感器模块 单 烟雾传感器模块 片 机 复位电路 STC 89C52 时钟电路 图1
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数码管显示 实时温度 光电信号 蜂鸣器报警
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3.2 单片机最小系统
3.2.1 STC89C52芯片介绍
STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，指令代码完全兼容传统8051使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
工作电压： 3.3V～5.5V； 工作频率范围：0～40MHz； 用户应用程序空间为8K字节； 片上集成512 字节RAM； 通用I/O 口（32 个），上电复位后为：P0/P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉， P0作为 I/O 口用时，需加上拉电阻；
外部中断2个，下降沿中断或低电平触发电路；共2个16 位定时器/计数器。即定时器T0、T1；可通过可直接使用串口下载，串口（RxD/P3.0，TxD/P3.1）直接下载用户程序；具有EEPROM（掉电储存）功能，内带4K字节EEPROM存储空间。 图2
3.2.2 时钟电路
STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生在RXD和TXD引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.2～12MHz之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。
单片机最小系统起振电容C1、C2一般采用15~33pF，晶振一般采用12MHZ，并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好。
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时钟电路原理图：
图3
3.2.3 复位电路
一般情况下，电容的大小是10uF，电阻的大小是10k，复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号，只要保证电容的充放电时间大于2US，即可实现复位。
在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。
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