基于单片机智能火灾报警系统毕业论文

基于单片机智能火灾报警系统毕业论文内容摘要：

经过一个放大电路即可发送给 ADC0804 采集，信号经过 A/D 转换模块后传送进入单片机进行 4 处理。 单片机内部程序中预先设定报警临界 值，包括温度过高报警和气体浓度过高报警。 单片机正常工作后，判断所接收到的数据是否达到报警临界值，如果到达报警值单片机控制蜂鸣器和 LED 灯进行报警，如果没有达到报警值单片机继续接收并处理新数据。 如果单片机接收到报警按键信号，直接报警。 单片机实时向 CAI3461BH 数码管 显示模块输出显示信号，液晶显示模块显示周围环境温度和气体数值。 下图是系统工作原理框图： 图 系统原理图 控制器模块设计 在自动火灾报警系统的设计中，单片机是其核心部件。 单片机一 方面要接收来自传感器送来的感应信号和故障检测信号，另一方面要对不同信号分别进行处理，控制后续电路的相应工作，同时还要查询是否有按键按下的请求。 如今市面上比较普遍的单片机主要是 89S51 系列。 89S51 单片机应用普遍，工具多，易上手，片源广，价格低，编程灵活，控制简单，很适合我们所要制作的火灾自动报警系统。 AT89S51 单片机 AT89S51 单片机是低功耗的、具有 4KB 在线 可 编程 Flash 存储器的单片机。 它与通用 80C51 系列单片机的指令系统和引脚兼容。 片内的 Flash 可允许在线重新编程，也可使用非易失性存 储器编程。 他将通用 CPU和在线可编程 Flash集成在一个芯片上，形成了功能强大、使用灵活和具有较高性能性价比的微控制器 [4]。 按键报警 DS18B20 MO2 LM324 ADC0804 AT89S51 单片机 CAI3461BH 蜂鸣器 LED 灯 5 图 AT89S51 引脚图 AT89S51 具有如下特性：片内程序存储器含有 4KB 的 Flash 存储器，允许在线编程，擦写周期可达 1000 次；片内数据存储器内含 128 字节的 RAM； I/O 口具有 32 根可编程 I/O 线； 具有两个 16 位 I/O 线；中断系统具有 6 个中断源、 5 个终端矢量、 2个中断优先级的中断结构；串行口是一个全双工的串行通信口；具有两个数据指针DPTR0 和 DPTR1；低功耗节电模式有节电模式和掉电模式；包含 3 级程序锁定位；AT89S51 的电源电压为 ；振荡器频率 033MHz；具有片内看门狗定时器；灵活的在线片内编程模式（字节和页编程模式）；具有断电标志模式 POF。 89S51 相对于 89C51 增加的新功能包括：新增加很多功能，性能有了较大提升，价格基本不变，甚至比 89C51 更低； ISP 在线编程功能，这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离，是一个强大易用的功能；最高工作频率为 33MHz，大家都知道 89C51 的极限 工作频率是 24M，就是说 S51 具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度；具有双工 UART 串行通道；内部集成看门狗计时器，不再需要像 89C51 那样外接看门狗计时器单元电路；双数据指示器；电源关闭标识；全新的加密算法，这使得对于 89S51 的解密变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。 兼容性方面：向下完全兼容 51 全部字系列产品，比如 805 89C51 等等早期 MCS51 兼容产品，也就是说所有教科书、网络教程上的程序（不论教科书上采用的单片机是 8051 还是 89C51 还 6 是 MCS51 等等），在 89S51 上一样可以照常运行，这就是所谓的向下兼容。 显示模块设计 本火灾自动报警系统需要实现对周围环境温度和气体的实时监测，故需要显示模块来显示周围环境的温度和气体变量。 采用 SMC1602A 液晶显示模块可以实时清楚的显示周围环境变量，该液晶显示模块能够同时显示 16x02 即 32 个字符，也就是 16列 2 行，便于独立显示温度和气体变量。 CAI3461BH 数码管介绍 其主要技术参数如下： 模块工作电压： ~ 工作电流： 80ma,每段 10ma 字 高： ： 85％ 视角： 6:00 工作温度： 10~+50176。 C 显示方式：反射式正显示存储温度： 20～ +60176。 C 接口方式： 8 线并行接口 图 数码管内部结构图 7 图 数码管结构图 数码管引脚图数码管使用注意事项说明： （１）数码管表面不要用手触摸，不要用手去弄引角； （２）焊接温度：２６０度；焊接时间：５Ｓ （３）表面有保护膜的产品 ,可以在使用前撕下来。 这类数码管可以分为共阳极与共阴极两种，共阳极就是把所有 LED 的阳极连接到共同接点 ，而每个 LED 的阴极分 别为 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 及 dp（小数点）；共阴极则是把所有 LED 的阴极连接到共同接点 ，而每个 LED 的阳极分别为 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 及 dp（小数点），如下图所示。 图中的 8 个 LED 分别与上面那个图中的 A~DP 各段相对应，通过控制各个 LED 的亮灭来显示数字。 实际的数码管的引脚是怎样排列对于单个数码管来说，从它的正面看进去，左下角那个脚为 1 脚，以逆时针方向依次为 1~10 脚，左上角那个脚便是 10 脚了，上面两个图中的数字分别与这 10 个管脚一一对应。 注意， 3 脚和8 脚是连通的，这两个都是公共脚。 还有一种比 较常用的是四位数码管，内部的 4 个数码管共用 a~dp 这 8 根数据线，为人们的使用提供了方便，因为里面有 4 个数码管，所以它有 4 个公共端，加上 a~dp，共有 12 个引脚。 温度采集模块设计 8 本设计的测温元件采用 DS18B20 数字温度传感器，该产品采用美国 DALLAS 公司生产的 DS18B20 可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。 使用DS18B20 数字温度传感器，可以感测周围环境温度变化，并将数据传送给单片机进行处理，实现周围环境 实时温度的监测。 DS18B20 介绍 DS18B20 数字温度计提供 9 位温度读数，指示器件的温度。 信息经过单线接口送入 DS18B20 或从 DS18B20 送出，因此从中央处理器到 DS18B20 仅需连接一条线（和地）。 读、写和完成温度变换所需的电源可以由数据线本身提供，而不 需要外部电源。 DS18B20 具有独特的单线接口，只需 1 个接口引脚即可通信；多点能力使分布式温度检测应用得以简化；不需要外部元件；可用数据线供电，不需备份电源；测量范围从 55℃ 至 +125℃ ，增量值为 ℃。 等效的华氏温度范围是 67176。 F 至 257176。 F；以 9位数字方式读出温度；在 1 秒（典型值）内把温度变换为数字；用户可定义的，非易失性的温度告警设置；告诫搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况）；应用范围包括恒温控制，工业系统，消费类产 品，温度计或任何热敏系统。 图 DS18B20 封装 图 DS18B20 引脚图 3.. DS18B20 的使用方法 DS18B20 的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。 一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。 DS18B20 共有三种形态的存储器资源，它们分别是： ROM 只读存储器，用于存放 DS18B20ID 编码，其前 8 位是单线系列编码（ DS18B20 的编码是 19H），后面 48位是芯片唯一的序列号，最后 8 位是以上 56 的位的 CRC 码（冗余校验）。 数据在出产时设置不由用户更改。 DS18B20 共 64 位 ROM。 RAM 数据暂存器，用于内部计算 9 和数据存取，数据在掉电后丢失， DS18B20 共 9 个字节 RAM，每个字节为 8 位。 第 2 个字节是温度转换后的数据值信息，第 4 个字节是用户 EEPROM（常用于温度报警值储存）的镜像。 在上电复位时 其值将被刷新。 第 5 个字节则是用户第 3 个EEPROM 的镜像。 第。