基于单片机的火灾报警器论文

基于单片机的火灾报警器论文内容摘要：

火灾探测原理的不同有不同类型的火灾探测器。 空气离化探测法 光电探 测法 热（温度）探测法 火焰光探测法 可燃气体探测法 复合式火灾探测法 火灾探测原理及功能 火灾探测能力是火灾信号强度和传感器灵敏度的函数。 本文采用高灵敏度的气体传感器作为探测器，报警系统将传感器输出的电信号经滤波放大处理后送入 A/D 转换器，得到的数字信号由单片机进行处理分析，当程序判断存在火灾危险时启动声光报警。 本文研制的火灾自动报警系统主要包括火灾探测器、报警控制器等部分。 主要实现以下功能：利用烟雾传感器对室内烟雾及温度突变进行报警，能进行区域报警；上述这种传感器中一种动作，表明有异常 现象，发生异常报警信号；如同时动作说明有火灾，发生火灾报警。 7 第 2章 设计要求及方案 设计要求 单片机在各种电子产品中的应用已经越来越广泛，很多的电子产品利用单片机所取得的便利性得到了人们的好评，针对多路数据采集系统的要求提出了以下的方案： 通过传感器对当前的温度、烟雾进行实时采集，通过 ADC0832 转换为数字信号传输到单片机中，通过对预先设定的阀值进行对比，当超过阀值时，进行声光报警。 本系统的工作原理和实现的功能如下： 多路数据采集系统主要有以下几大功能：（ 1）实时采集当前的温度和烟雾浓度（ 2）报警系统能通 过声音和光提示人们当前数据异常。 设计方案 在本系统设计中，将提出一种基于 AT89S51 单片机的多路数据采集系统的设计方案，以实现实时数据采集并超过设定的阀值是报警的功能。 系统的总体结构框图如图 所示： 8 图 多路数据采集系统 的总体结构框图 各模块的功能如下： A/D 转换器：将电信号（模拟信号）转换为数字信号。 烟雾采集模块：对实时烟雾浓度的采集，将烟雾信号转换为电信号并传输到单片机中。 9 第 3章 AT89S51 单片机和 ADC0832 转化器选择 主控制器 AT89S51 芯片资源简介 89S51 是 MCS51 系列单片机的典型产品，我们 就这 一代表性的机型进行系统的讲解。 89S51 单片机包含中央处理器、程序存储器 (ROM)、数据存储器 (RAM)、定时 /计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加 以 说明： 如图 所示 图 单片机内部结构示意图 中央处理器 (CPU)是整个单片机的核心部件，是 8 位数据宽度的处理器，能处理 8位二进制数据或代码， CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出 功能等操作。 (RAM) 89S51 内部有 128 个 8 位用户数据存储单元和 128 个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的 RAM 只有 128 个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。 (ROM) 89S51 共有 4KB 掩膜 ROM， 最大可扩展 64K 字节， 用于存放用户程序，原始数据或表格。 /计数器： 10 89S51 有两个 16 位的可编程定时 /计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转 向。 (I/O)口： 89S51 共有 4 组 8 位 I/O 口 (P0、 P P2 或 P3)，用于对外部数据的传输。 89S51 具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时 /计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有 2 级的优先级别选择。 如图 所示 图 89S51 连接图 单片机的引脚 89S51 单片机内部总线是单总线结构 ,即数据总线和地址总线是公用的 . 89S51 有 40条引脚 , 与其他 51 系列单片机引脚是兼容的 . 这 40 条引脚 可分为 I/O 接口线、电源线、控制线、外接晶体线 4 部分 . 89S51 单片机为双列直插式封装结构 , 如图 所示 . 11 图 89S51 引脚分配图 引脚功能说明如下： VCC：电源电压。 GND：地。 P0 口： P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O 口，也即地址 /数据线复用口。 作为输出口时，每位能吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端口写“ 1”可作为高阻抗输入端。 在访问外部数据储存器或程序储存器时，这组口线分时转换地址（低 8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。 FLASH 编程时， P0 口接收指 令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。 P1 口： P1 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对端口写“ 1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。 作为输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。 FLASH 编程和程序校验期间， P1 接收低 8 位地址。 P2 口： P2 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对端口写“ 1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。 作为输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。 在访问外部程序储存器或 16 位地址的外部数据储存器（例如执行 MOVX@DPTR 指令）时， P2 口送出高 8 位地址数据。 在访问 8 位地址的外部数据储存器（例如执行 MOVX@RI 指令）时， P2 口线上的内容（也即特殊功能寄存器（ SFR）区中 R2 寄存器的内容），在 整个访问期间不改变。 FLASH 编程或校验时， P2 亦接收高位地址和其他控制信号。 P3 口： P3 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P3 的输出缓冲级可驱动（吸 12 收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对端口写“ 1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。 作为输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。 P3 除了作为一般的 I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能，具体功能说明如表 所示。 表 89S51 单片机的外接晶体引脚 （ 1） XTAL1：片内振荡器反相放大器的输入端和内部时钟工作的输入端。 采用内部振荡器时，它接外部石英晶体和微调电容的一个引脚。 （ 2） XTAL2：片内振荡器反相放大器的输出端，接外部石英晶体和微调电容的另一端。 采用外部振荡器时，该 引脚悬空。 外接晶体引脚。 89S51 单片机内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。 反相放大器的输入端为 XTAL1，输出端为 XTAL2，分别是 80C51 的 19 脚和 18 脚。 在 XTAL1 和 XTAL2两端跨接石英晶体及两个电容就可以构成稳定的自激振荡器。 如图 所示 ： 晶振至内部时钟电路 图 振荡电路 石英晶振起振后要能在 XTAL2 线上输出一个 3V 左右的正弦波，使 MCS51 片内端口引脚 第二功能 RXD(穿行输出口 ) TXD(穿行输入口 ) INT0（外部中断 0） INT1（外部中断 1） T0(定时 /计数器 0) T1(定时 /计数器 0。