基于单片机的火灾报警系统的设计

谭小红 彭森

摘 要：在这个经济发展越来越快的社会，电子产品对我们太重要了，我们愈发的离不开它了，可也就是因为如此，它给我们带来了很多不便之处甚至是生命危险，其中火灾就是最典型的例子。为了保障我们的人身安全和财产安全，我们一定要尽最大的努力把火灾彻底消灭。这次我研发的火灾报警系统是运用了所学单片机的专业知识，亦经实践证明，单片机技术在这个方面以及其他领域的应用都非常广泛，是最不能缺少的。我们要用人类已经拥有的最伟大的智慧成果去解决实际问题，要在失火后能自动发出警报，提醒人们已经发生火灾。此外，正是由于该系统能够为我们带来这么多的好处，因此才能更好的去应对火灾发生的实际情况。这样，当人们遭遇火灾时，我们就可以非常及时有效的预防灾难的发生。

关键词：火灾报警；单片机；传感器

1. 引言

国家的政策好啊，总的来说生活质量得到了全面的提升，但是人们的防范意识没有提高，导致了财产的损失，各种高科技产品放在家里，像我就是这样，在寝室的时候电脑手机什么都放在那里，并且上课去了还不关门，手机会不会起火，没有好的防范意识，很危险，同时导致一些不法分子也变多，造成了大量的财产损失，人们迫切希望可以有一种便宜好用的“看门狗”，“看门狗”就是大家所说的报警器，有些家庭是因为设施比较昂贵，也有些系统不灵敏不便于隐藏，好的“看门狗”是给某些大公司的供用的，价格十分昂贵，普通家庭是很难承受。我感觉我的任务很承重，我必须要设计出一种价格是普通家庭能承担得起并且有着十分强大的性能的报警系统。

显而易知，火灾传感器设计是极度重要的，所以必定在整个系统的开发过程中发是不可缺少的。在我们生活水平提升的同时，也使得计算机的制作成本一步一步地下降。众所周知，有关智能化技术犹如雨后春笋般蓬勃发展，导致商业以及类似的市场对火灾报警器的需要持续增加，尽管在系统安装方面相对以前进步很大，可依旧没有让人们的需要得到满足，而现在的我们都明白，无线火灾报警系统已经给我们带来了新的希望，它不但安装起来简便，也方便我们使用，而且成本又不昂贵，对我们生活的需求是极其符合的。根据相关的数据显示：在很多地方，如果安装了报警系统的话，一旦出现危险，它就可以及时提醒人们，而当人们接收到通知后，也就可以尽可能地把伤害降到最低。一般一个产品的讲解肯定硬件和软件方便的讲解，火灾报警系统的电路相同的也是要包括两个部分的。我们先说硬件，硬件包括电源单片机以及感应的硬件，具体细分一下还可以把单片机这一部分分解为最小系统指示灯电路、报警电路等模块，等下我们做一一的分析，看看具体什么硬件负责哪个区域，软件部分的话，我们是通过keil这个软件来进行编程和仿真，将这两个部分结合。

2. 工作原理

火灾报警系统的工作原理比较简单，它的组成也不是非常复杂。一般就是火灾探测器通过直接探测，然后通过传感器使其成为火警电信号，最后把该信号快速输送至警报器。只要报警器接收信号后能够立即做出反应，我们就不用太过于担心火灾会得不到及时的提醒了，然后人们也可以看到失火发生的位置，事情也基本上没什么问题了。工作原理图如图1所示。

3. 程序及电路设计

3.1 程序设计

一般情况下，我们需要把传感器进行预热，时间是三分钟，若对传感器不进行通电，在这种情况下停留一小会后，即使到通电的那个时刻了，传感器也不能征求到一些有效消息，因此只能又耗费一小会时间来进行预热。等待一段时间后，系统就会发生变化，从而处于了一种监控的状况了。不言而喻，这篇文章的程序设计第一要务也就是传感进行预热，这对于完成整个报警系统极其关键。我们在预热的时候，也要一边仔细检查传感器，看是否有什么故障会出现，重点是查看传感器的电缆线有没有存在断线的现象，并检测是否接触不良。我们把AT89C52单片机对烟雾含有量信号进行一系列处理后，这样做是为了把浓度值和原来的报警限定值去进行一下对比，便很快可以判断出它究竟还会不会发出警报。而在这时候我们要做的就是使其拥有段式液晶，以此就能轻松地知道烟雾浓度值。主程序要包含状态指示灯和按键功能设置，把子程序中断，来让报警器的功能变得更进一步，为使用它的人们创造更美好的生活。

3.2 电路设计

选择AT89C52单片机为主要控制核心的原因是我考虑到AT89C52具有低价高速，高可靠强抗静电，强抗干扰的优点。AT89C52它一共有40个引脚，外部双向输入/输出有32个，同时也包括2个外部中断，2个全双工串行通信口，32个读写口，片内振荡器和时钟电路，3个16位的可编程定时计数器。同时它可降到0Hz的静止状态按顺序执行状态，而且节电工作状态可以有支持两种软件来选的。在闲暇状态的时候就会让控制器不参加工作，但可以让随机存储器，定时/计数器，串行通信口及中断系统持续执行。在功耗最小状态的时候就会存储随机存储器中的内容，但振荡器不参加工作而且不让剩下其他器件工作一直等到下一个硬件回到初始状态，它将都可以使用的中央处理器和内闪存器相结合，着重要注意的是可反复更新的Flash存储器能够更大程度的降低开发金额。 AT89C52是8位通用微处理器，VCC和VSS都是供电，分别接+5V电源的正负极。P0～P3是可编程I/O脚，它主要功能是由软件定义。在本设计中，P0端口被用来作为N1的功能控制端，分别与N1相对应的功能引脚连接，13脚被用来作为IR输入端，10脚和11脚被用来作为为I2C总线的控制端，分别与N1的SDAS和SCLS端相连接，12脚、27腳以及28脚被用来作为握手信号功能端，和相应功能的终端连接CPU主板作为标准检测和收敛到一个控制功能调整状态。

4. 结论

火灾报警器不仅能够帮助解决我们所处环境的失火问题，还能有效减少其他类似的突发的危险事故，它对于我们人身财产安全起着至关重要的作用，这也是它在多个领域都拥有如此宽广的发展空间的原因。这一次的设计不仅让我动手实践能力得到了提升，还使我更熟悉了以前所学的单片机课程，对所学的专业知识温故而知新，着实是受益匪浅。在此次设计中，我对自己有了更进一步的了解和认知，发现了很多不同于以往的一些错误。我还更明白只有把理论与实际相结合，才能给我们的生活带来真正的便利，才能获得更大的进步和成功，因为，实践才是检验真理的唯一标准。

参考文献

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作者简介

谭小红，邵阳学院信息工程学院电子科学与技术专业学生。