基于单片机的烟雾报警系统设计.pdf

2075.27设计与研发基于单片机的烟雾报警系统设计田亚立,梁波,尹少荣,杜佳敏(宁夏工业职业学院,宁夏银川,750021)摘要:城市人口密度不断增加的同时,火灾隐患日益加剧,烟雾检测也越来越受到人们的重视,所以需要开发出小型、可靠、廉价的烟雾报警系统。本设计以STC89C52单片机为中心,通过DS18820及MQ-2检测外部环境,并可实时报警和显示采集信息文中介绍了烟雾报警系统的硬件电路及软件流程。关键词:单片机;?雾检测;硬件设计;火灾报警Design of smoke alarm system based on single chip microcomputerTian Yali, Iiang Bo, Yin Shaorong, Dujiamin(Ningxia Institute of Industry Technology, Yinchuan Ningxia, 750021)Abstract This design takes STC89C52 microcontroller as the center, through the DS18B20 and MQ 2 detectionof 1he externa.I env i ronment, and can real-time alarm and display the col lection information. The hardwarec ircuit and software ow of the smoke al arm system are introduced in this paperKeywords: single chip microcomputer; smoke dctection; hardware design; fire alarm随着中国城市化进程的不断推进城市人口密度不断提高。模块、声光报警模块、显示模块和远程报警模块等几部分。人们享受便利生活的司时也增加了火灾的隐患。近年来不断发2.1电源模块生的重大火灾事件提醒我们在很多情况下是因为不能及时发现电源模块的主要作用是将AC220V电能转化为DC5V的装火情错过了最佳抢救时机才酿成的灾难所以良好的火灾预警系置。AC220V通过变压器转换为AC18V整流桥将AC18V转统及有效的报警设施可以大大的降低不必要的损失。换为DC20V。直流信号通过电容滤波送入到三端稳压器7805为了降低火灾危害就需要设计出可靠性强、实时性好的火中后经滤波电容C3翰出DC5V电信号其电路如图1-1所示。灾自动报警系统笔者设计的火灾的报警不仅在火灾现场进行声2.2烟检测模块光报警还将火灾信息及时通知业主或实验室管理员烟雱检测采用MQ-2烟雾传感器,输出模拟量范围为05V。传感器引脚1、2.3接+5V电源引脚5接地引脚4、61烟报警系统的总体设计并接接入CH0端经ADCO832采集后就可以得到各种烟雾浓烟雱报警系统首先通过烟雱传感器及温度传感器对现场的度下的电压值以便设定出理想的烟雾强度报警值。环境进行实时监测监测数据经过AD转换器送入单片机进行2.3温度检辺模块信号处理根据数据分析结果确定是否报警及发送报警信息。温度检测采用数字量输出的DS18b20温度传感器。2烟雾报警系统的硬件设计DS1820可以以0.5C的增量值在0.5C至+125C的范围内测量温度数据在单线接口上串行发送。烟报警系统需对环境中的烟雾浓度进行检测并可以实时2.4声光报警模块报警的设备。其电路主要包括电源模块、烟检测模快、温度检测TR1整流AC220VCCCC3200uF0.1uF0.01uF图1-1火灾烟雾报警器的电源电路由宁夏工业职业学院2014年科研项目经费支持的项目。甲壬测i过巨ECTRTET设计与研发2015.27当检测到现场数据超过设定值报警值肘单片机的P3.63.2报警模块口输出低电平信号三极管Q5导通声光报警电路工作。发光二报警模块包括远程短信报警与现场声光报警两部分组合。当极管发光峰鸣器发出报警声单片机检测到温度及烟窭浓度超过报警值后启动报警子程序。2.5显示模块显示模块采用4位LED数码管显示用于显示检测数据集4结论报警信息。数码管采用动态显示的方法段选信号由P1口控制,本系统是以STC89S52单片机为核心而设计的烟雰报警系位选信号由P2.4-P2.7控制统。系统可以实现报警限设置、温度及烟鶱浓度信息采集、故障自2.6远程报诊断、声光报警、远程短信报警、温度显示、浓度等级显示等功能,本设计中单片机的串口发送接口TXD和串口接收接口是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的火灾RXD分别与TC35i模块的RXD和TXD连接实现串口数据报警器具有一定的实用价值。的发送和接收。参考文献除此之外在报警系统的硬件设计中还设置了手动测试机及手动报警值设置按键。1张勇.火灾报警系统设计思路探讨J.价值工程,2012.13):1601613烟雱报警系统的软件设计2?张立新.单片机典型外固器件及应用IM.北京:人民邮电出烟雾报警系统的软件设计主要包括主程序和报警模块等。版社,20063.1主程序模块3聂巍,李晓青.智能火灾报警系统设计J.信息通信,2012(2系统上电后程序执行初始化子程序这部分的功能包4李中望?一种智能火灾报警系统的设计方案,安防科技,括I/O口输入输出状态的设定寄存器清零、初始化定时器等。2008,8:12-13.DS18B820温度传感器及MQ-2烟雾传感器负责采集外部信息作者筒介DS18B20检测到的数字信号直接输入单片机,MQ-2检测的模找信号须经AD转换后输入单片机单片机经过数据处理将田亚立,1982年,性别:女,民族汉族,将赏:宁夏,称:助教结果通过LED显示计算结果将決定报警输出模块是否工作。学位:硕士,研究方向:电路与系统上接59页)期状态如图5e所示。强大的噪声覆盖普通方法难以检测出来。本章引入了小波去噪在此仿真试验中仿真过程是这样的先将调节混沌系统研究了小波变换理论并将小波变換与常见的信号处理方如的幅值至1=0.7255939使其处于混沌临界状态再将经小傅里叶变换方法进行了比较将小波技术与混沌检测技术结合起波去噪后的混合信号送入混沌检测系统发现混沌系统从混沌来很好地解决了高频环境中检微弱超声信号的可题。经过仿真临界状态跃迁至大尺度周期状态。再调节混沌系统的幅值发实验很好地证明了此方法的优越性,输出信噪了限降低能有现Y2=0.7255938时系统又从大尺度周期状态返回至混沌临效检测到强噪声中的有用超声信号且具有良好的鲁棒性。界状态。因此小信号的幅值A=Y1-Y2,混沌系统的最低检测门参考文献限为:1?lg(110)=-70dB。实际得到的输出信噪比门限为0.5x(1x10)21蔡成良,丁一工等著.EMT-型输电线路损伤检测仪研制报NR=1081x10=-83dB。