基于单片机的烟雾报警系统的设计
发展领域中一个重要方面。
这几年以来，中国主要偏向大型场所的烟雾报警系统的研制开发，但是在居民区内等小型防火单位，却需要实用性高价格好的烟雾报警器。因为我国现在人口的不断增加，土地也很稀缺，所以为了解决城市用地的不够情况，住宅的楼层越来越高，这不仅方便集中供电、供热、供气，并且也能集中管理和控制设备。不料，人们在享受着这些现代科技所带来的方便的时候，却也增加了人们意想不到的许多安全隐患。如果在家里没有安装检查火灾的报警器，一旦在家庭中发生火灾，火灾容易由不被发现的早期火灾而演变成为更大、更严重的大型火灾。结果因为一家的起火，而不能阻止火势的蔓延，使得火变得更大而导致出现大范围燃烧。这不仅使的用户本身遭受重大的损失，还容易形成“火烧连营”的局面，给周边家庭和场所造成无法估计的损失和严重的影响。据公安部消防局2011统计，近年来，我国每年发生家庭火灾5万余起，死亡800余人，占火灾死亡人数的70%以上。这一些数字，但是背后隐藏的是一些对火灾不重视的情况和导致家庭痛心疾首的惨痛教训。因此，社会发展对火灾情况的监测具有非常长远的意义，对人们的生命安全起到不可忽视的作用。
我国现在科技不断发展，人们生活质量提高，但是我们需要对自己的生命财产安全负责，火灾监测是一项非常重要的课题，不论何时何地，我们都需要对自己周边安全进行监控。
在中国的一些大、中型城市，几乎每一天发生家庭火灾，所以每一个家庭必须始终关注防火。如果能根据你家的实际情况，提前采取简单的防火措施，有些悲剧是完全可以避免的。声音和视觉的报警，对减少火灾损失具有现实意义。
一系列悲剧性的损失，由国家从社会各界意识到，声光报警对火灾的报警的必要性。据调查，在最近的火灾大部分的房子里还没有安装报警器。因此声光报警，对发生火灾预防具有重要意义。
1.3烟雾报警器的发展及现状
这几年来，在国外，无线火灾报警系统已经被开发，并用到家庭生活和工业生产中。刚开始的时候，无线火灾报警系统不但是价格比较高，而且还必须连接着布线，但这缺只适合比较特殊的地方，用来检测设备的一部分。今天，几乎所
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广东技术师范学院天河学院本科毕业论文（设计）
有的电气装置，可以通过无线遥控改变，并大范围的应用到各种建筑和场所。美国松柏公司（ITI）是美国最大的无线报警系统的制造商，他的产品占90％的无线报警器在北美的年销售额已接近一亿美元。该公司生产的无线火灾报警系统还通过了中国的“国家消防电子产品质量监督检验测试中心”的监测，该系统可作为火灾报警系统，但也可作为一个安全的系统，两者的结合，是一个高科技的无线安全系统。连报警系统都网络化了，还有消防联动控制也智能化。
火灾报警系统在中国相对较晚，与发达国家相比，二十世纪七十年代末的十年间，我们国家也开始生产火灾报警器。二十世纪八十年代后，国内各大厂商也大多是模仿国外的产品，或引进国外的生产技术，并没有在真正的研究技术。真正的意义上的火灾报警技术的发展也促进了市场的成熟性，政府逐步开放的大门，在同一时间，外国公司开始进入中国的防火市场，带来先进的技术在20世纪90年代。在这期间，我国生产的火灾报警的产品的企业也得到了不断的发展，更有一些企业，利用技术上的合作，和跟人合资生产，也取得了非常不错的成绩，但今天在市场上创造了许多强大的企业，有些技术已接近或赶上国际标准。
1.4课题的研究内容
火灾报警器，主要检测温度和烟雾，再通过单片机控制相应的报警和驱动
负载。通过液晶显示当前的烟雾值和温度值，通过按键设定相应的阀值。 该项目主要是为了完成任务，包括：
（1）硬件部分：包括传感器的选择，显示模块的选择，烟雾信号转换电路的设计，报警驱动电路的设计。
（2）软件部分：包括微处理器控制程序的编制和原理图的绘制。
（3）系统的综合调试与分析：在软硬件完成以后，要对系统进行综合的测试与实验，思考烟雾系统的可稳定性和实用性，调整系统不足的地方。
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基于单片机的烟雾报警系统的设计
第2章 烟雾报警器的设计方案
2.1烟雾报警器设计思路
设计的烟雾报警使之能在可燃气体或烟雾超过一定浓度下和温度下通过蜂鸣器报警，提醒该场所有异常情况发生。
烟雾信号采集电路是烟雾传感器和模拟放大电路组成的，将烟雾信号转化为模拟的电信号。模数转换电路从烟雾检测电路里送出模拟信号，再转换成单片机可识别的数字信号后将信号传到单片机。单片机会对该数字信号进行一系列的滤波处理，对处理后的数据分析，是大于或等于报警限定值，大于就会启动报警电路发声，小于就是正常状态。方便检测与监控，让仪器测试 人员和用户能了解到所在场所中的可 燃烟雾的浓度值，可将浓度值显示在屏幕中。系统采用蜂鸣器声音报警和LED闪烁状态作为警报信号。这种报警的方法是建立在声音报警的基础上，加入了灯光报警。这样可以使闪烁的光信号引起用户和家庭邻居眼球的注意，解决了在喧闹环境中报警声音小的局限，使得报警更加能够让人看清。以上是根据报警应该具备的功能而提出的烟雾报警整体的设计思路。
2.2烟雾报警系统的工作结构和原理
烟雾报警器是能够检查和测验到所在环境中的烟雾浓度，并且具有报警功能的仪器。这个报警系统的最基本组成部分应该包括：信号采集和前置放大电路，模数转换和单片机控制电路，还有字符显示以及声光报警电路，安全保护电路等。
从内在原理来说，烟雾报警系统就是通过监测所在场所中的烟雾的浓度来进行火灾的防范的。该系统的工作由烟雾信号采集及放大电路将收到的所在环境的烟雾浓度的信息转化为放大的模拟电信号。然后模数转换电路再将这个模拟信号转换成单片机能够识别的数字信号，最后传入单片机。
2.3系统的功能要求及组成
本系统的研制主要包括以下几项功能：
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广东技术师范学院天河学院本科毕业论文（设计）
（1）火情探测功能：为了提高火灾报警的准确性和及时性，火灾报警系统需要使用各种方法进行火灾探测。火灾探测是监测所在环境中的情况，一旦有了火灾，探测就会将火灾的特征，比如环境的温度和烟雾，还有可燃气体等转换成电信号，并立即报警通知。但是在实际生活生产中，根据不同的防火场所，用户可以选用温度探测法、可燃气体检测法及烟雾探测法等合适的火灾探测方法，来有效的探测火灾；
（2）灯光报警功能：当室内烟雾浓度过大、有火情产生、故障等异常情况发生时，报警器要进行灯光报警。当烟雾超过最大设定值时，可以蜂鸣器报警。 本设计主要由烟雾探测传感器电路、单片机、灯光报警电路、负载驱动电路、控制程序和编解码程序等组成。 系统的组成结构如下：
晶振电路 复位电路 按键模块 AD烟雾采集模块 单 片 机 图2.1
液晶显示模块 声光报警提示模块 温度采集模块
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