基于单片机的烟雾报警器设计概要

课 程 设 计

设计题目： 基于单片机的烟雾报警器设计 2013年7 月 4 日

目 录 摘要 Abstract

1 绪论 ............................................................. 1

2 系统的总体方案设计 ............................................... 2

2.1烟雾报警器的工作结构和原理 ...................................... 2 2.2. 烟雾传感器选型

2.3单片机的选型 .................................................... 3 2.4烟雾报警器的主要功能设计 ........................................ 6 3 系统的硬件电路 ................................................... 7 3.1 系统电源电路.................................................... 7

3.2 AT89C51的时钟电路和复位电路 .................................... 7 3.3信号采集及前置放大电路 .......................................... 8 3.4 A/D转换电路 ................................................... 10 3.5声音报警及消音键电路 ........................................... 11 3.6字符显示电路 ................................................... 12 3.7状态指示灯电路 ................................................. 13 3.8安全保护电路 ................................................... 14 3.9报警器故障自诊断电路 ........................................... 15 3.10烟雾报警器硬件总电路 .......................................... 15 4 系统的软件的设计 ................................................ 17 4.1系统主程序设计及流程图 ......................................... 17 4.2主程序初始化流程图 ............................................. 18 4.3报警子程序设计及流程图 ......................................... 18

4.4按键输入设计子程序流程图 ....................................... 20 5 结论 ............................................................ 21 参考文献 致谢

基于单片机的烟雾报警器设计 1 绪论 1.1 概述

单片机及烟雾传感器是烟雾报警器系统的两大核心。单片机好比一个桥梁，联系着传感器和报警电路设备。近几年来，单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门及人们生活的各个方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而开发出来。单片机是器件级计算机系统，实际上它是一个微控制器或微处理器。由于它功能齐全，体积小，成本低，因此它可以应用到所有电子系统中。同样，它也可以广泛应用于报警技术领域，使各类报警装置的功能更加完善，可靠性大大提高，以满足社会发展的需要。而传感器作为信息技术系统的“感官”器件，如果没有“感官”感受信息，或者“感官”迟钝，都难以形成高精度、高速度的控制系统。美国曾把二十世纪八十年代称为传感技术时代，日本更是把传感技术列为十大技术之首。所以，根据报警器功能的需要，选择合适、精确、经济的烟雾传感器和单片机芯片是至关重要的。在本论文中的最主要的设计是选AT89C51单片机和QM-N5半导体气体烟雾传感器为核心器件。

AT89C51单片机兼容标准MCS-51指令系统，功能强大，可供许多高性价比的场合应用，能够灵活应用于各种控制领域。QM-N5半导体气体烟雾传感器在较宽的浓度范围内对可燃气体有良好的灵敏度，寿命长，成本低，非常适用于家庭使用的气体泄漏报警器。由这两个核心器件设计而成的整个烟雾报警器系统可实现声光报警、报警状态字符显示、换气扇排烟和喷水灭火等烟雾报警器应有的功能，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器，具有一定的实用价值。