基于STC12C5A60S2单片机的智能烟雾报警系统设计

邵阳学院信息工程系 江云亮 梁高卫

基于STC12C5A60S2单片机的智能烟雾报警系统设计

邵阳学院信息工程系 江云亮 梁高卫

基于STC12C5A60S2单片机的智能烟雾报警系统设计主要为防火智能化报警系统，已经保证针对于防盗监测和火警报警24小时性，也就是报警器全天都处在工作状态，当有烟雾或者火灾等可检测的事物发生时，报警器会自动报警与此同时发出一种人们所能接收到的信息。基于STC12C5A60S2单片机的智能烟雾报警系系统中的中央处理器主要是由单片机STC12C5A60S2来处理实现的，阐述了烟雾报警系统对外界所产生的信号是如何进行安排与解析，从而实现烟雾、火灾等现象的监测。本文是把单片机和芯片进行了一个有机的结合，从而达到了一个超过预期的效果，实现预报和防火这两个主要过程，具有非常快的报警速度、小巧并且漂亮的外观、具有相当高的可靠性、易于和方便使用等优点。

STC12C5A60S2单片机；智能防火；报警系统

火灾报警系统应从实际，并且有助于消防人员展开工作为前提，一方面为设计智能报警器的研发创立了一个统一合理的依据，另一方面也为有关部门的检测和监控提供了很大一部分的便力。他就像恪尽职守的看门狗，给忙碌中无暇顾及隐患和危险的人们带来安全，再而言之，烟雾报警系统的产生可以提防人们及时注意，有效避免财产和各类经济损失。

一、设计方案

本文主要运用STC12C5A60S2单片机检测传感器所发出的信号以此来判断防火还是防盗，并且作出相应的回应，以达到能时时预防在意外发生的时候作出及时的防范措施。设计由两个部分组成：信号监视部分和信号处理部分。信号监视部分根据设计任务的要求，主要是用于防火的温度传感器。温度传感器设定有一个极限值，当温度超过这个上限时，系统检测电路就会输出一个低电平的温度信号。红外发射器发出特定频率的红外信号经过传播传递给红外接收器，对于大多数情况来说，发生器、接收器两者之间是并不存在物体阻隔的，接收器接到的信号就是连续的，而当它中间有物体阻碍时，接收器接到的信号就会出现一个信号跳变，与此同时接收器输出低平信号给单片机表示有信号输入该区域。信号处理部分是为承接上下两部分而存在的，它的工作是对单片机接受监视部分发过来的信号来做相应的处理，并调用相应部分的程序来处理突发情况。

二、系统硬件设计

在火灾发生的情况下，实现了自动检测和报警。尤为重要的是，防火和防盗报警已经能通过红外探测器来实现。系统由信号检测、区域控制和报警控制等几部分组成。负责收集和转换不同信号的是执行设备和探测器它们主要分布于最底部，与此同时把源源不断的信息传递给控制。设计包括硬件部分和软件部分。处理器在本文中采用STC12C5A60S2芯片。开关电路用于把手动的按钮操作转换成电信号，替代红外传感器发出检测信号，总共两个，分别是一同接在P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.5、P2.6、P2.7（除了P2.4）的SW1和接在P2.4上的SW2。SW1表示的是由七个红外接收管传来的信号。为了防止类似落叶这样的干扰，程序应当设计为至少有两条红外发射线被遮挡时系统才认为有非法入侵，发出警报。SW2的引入目的是表示自己的系统不会因为只触发一个红外传感器而出现报警情况。SW2接入低电平时表示只有一个探测器被触发，根据仿真，当只有一个传感器被触发时系统不会发生报警，所以程序运行正确。

如果有发现入侵艾玛，上图电路数码显示管会自动显示并报警。根据电子参考手册，所选的3mm数码管额定电流为1-10mA选择5mA。额定电压为1.9V而单片机的输出额定电压是5V所以需要限流电阻，根据欧姆定律I=U/R，可知数码管的限流电阻大约是0.6k数码管显示运用查表法，所以电路通过数码管的各个引脚限流电阻与单片机的引脚进行连接，主要是共阴、共阳连接，本电路选用共阴数码管。声音报警电路由一个小型电动式扬声器并联一个10µF的电容组成，直接连接在P2.1上即可。要发出警报声，只需在P2.1口加入个方波信号。光报警信号就是让LED不断闪烁，只要在P2.0加上方波信号即可。

三、系统软件设计部分

当从DS18B20读取数据时，主机生成读时间隙。当主机把数据线从高电平拉到低电平时，写时间隙开始。]数据线必须保持至少1μs，从DS18B20输出的数据在读时间隙的下降沿出现后15μs 内有效。因此，主机在读时间隙开始后必须停止把I/O 脚驱动为低电平15μs，以读取I/O 脚状态。在读时间隙的结尾，I/O 引脚将被外部上拉电阻拉到高电平。所有读时间隙必须最少60μs，包括两个读周期间至少1μs 的恢复时间。DSl8B20工作过程协议如下：初始化 ROM 操作命令处理数据，然后再对ROM进行操作命令，比如，总线监测DS18B20的可疑指令。

四、结论

本文的主要内容是对红外报警器控制系统进行原理设计，采用自顶向下的方法，从系统结构、各模块的设计到Proteus建模和C程序设计，再进行仿真，最后进行硬件制作和整机联调，得到红外报警控制系统，至此基本完成了对该系统的设计与分析。随着时代的发展和科技的飞速进步，智能报警系统的单片机也发也有了突飞猛进的变化，智能烟雾报警带给我们的好处越来越多，功能也愈来愈明细化，为我们的财产、生命安全带来了极大的保障。同时烟雾报警系统与其他系统相结合，比如与摄像系统结合，使人们清楚的知道事故发生的原因等。

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