电子信息工程专业毕业论文-烟雾检测系统的设计

本科生毕业论文（设计）

题 目:

姓 名: 学 院: 专 业:

班 级: 学 号: 指导教师: 烟雾检测系统的设计 电子信息工程 职称:

2014年 5月 1日

目录

摘要.........................................................................................................1

关键词......................................................................................................1

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

第1章 概况和分析....................................................................................

第2章 烟雾检测器的方案设计..............................................................

2.1 烟雾检测器设计思路.................................................................

2.2 烟雾检测器的结构.....................................................................

2.3 烟雾检测器工作原理..................................................................

2.4 烟雾检测器的功能....................................................................

第3章 烟雾检测器的硬件设计.............................................................

3.1 信号采集及前置放大电路..................................................................

3.2 声音报警电路.................................................................................

3.3 数码管显示电路...............................................................................

3.4 按键电路...................................................................................

第4章 烟雾检测器的软件设计............................................................

4.1 STC12系列单片机调试及开发工具...................................................

4.2 烟雾检测报警器软件流程及设计........................................................

4.2.1 主程序设计....................................................................

4.2.2 主程序初始化......................................................................

4.2.3 中位值平均滤波法数字滤波子程序设计..............................

4.2.4 报警子程序设计..............................................................

4.2.5 控制按键设计子程序..................................................

设计总结............................................................................................. 致谢..................................................................................

参考文献..................................................................................

烟雾检测系统的设计

摘要：现代是高科技信息时代，人们对信息的利用不断提高。在信息利用的过程中，人们首先获取准确可靠的信息，而传感器就是获取信息主要来源。尤其在工业生产中，要利用传感器查询和控制生产过程的各个参数，以便生产出高质量的产品。因此，传感器成为现代社会不可或缺的一部分，人们利用传感器更快更准确的获取信息。本篇论文主要利用烟雾传感器设计出了烟雾检测系统，它可以提前检测火灾的发生并发出报警，从而减缓火灾带来的人生伤害和财产损失。

关键词：传感器 ；烟雾报警 ；单片机

绪 论

随着科学技术的技术，越来越多的家用电器被人们使用，如果使用不当就会引起火灾的发生。数据显示，当今家庭火灾发生的频率在不断提高。社会的发展使高层建筑日益增多，火灾的隐患也大大增加，现如今在工业和居民住房，酒店，大型商场等，一旦发生了火灾，如果扑救不及时，在场人惊慌失措、逃生迟缓等不利因素，最终导致重大生命财产损失。烟雾检测系统已成为必要的防火装置。烟雾检测系统对现代建筑、人们生活起到了极大地防范作用。根据消防部门的统计显示，在所有发生的火灾事故中，家庭火灾已经超过了全国火灾的四分之一。家庭起火的原因多种多样，可能在我们注意得到的地方，也可能就隐藏在我们根本就注意不到的地方。

尤其在现代城市家庭里，很多人因使用电器不当或者粗心大意，没有预防火灾的意识，同时遇到火灾后惊慌失措，使一个幸福美满的家庭毁于一旦,导致家破人亡,而且一旦发生了家庭火灾,如果我们不能及时采取措施或处理不当、报警迟缓,必将造成重大人员伤亡事故。我们能在新闻看到的火灾事件比比皆是。因此，我们需要有良好的预防火灾的意识，积极了解家庭火灾的主要起因，还有预防火灾的发生。同时，如果发生火灾事件，我们能以最短的时间收到信息，以减小火灾带给我的损失，这就是我们研究烟雾检测报警器的目的。

在我国的一些大中城市，几乎每天都发生家庭火灾，所以防火是每个家庭必须时刻注意的问题。如果我们能在火灾发生时以最快的速度知道事故的发生并及时采取简单的防火措施，一些悲剧是完全可以避免的。烟雾检测报警器对防家庭火灾，减少火灾损失具有现实意义。

一系列火灾造成的惨痛损失也使全国各界意识到了烟雾检测报警器的必要性。据调查，在最近发生火灾的大多数房屋都没有安装报警器。所以，烟雾检测报警器在预防火灾发生上有着非常重大的意义。

第一章 概况和分析

烟雾报警系统有一百多年的历史，国外从1930年就开始研究及开发烟雾传感器，并且发展迅速，一方面因为什么意识到火灾带给我们的伤害，另一方面是因为科学技术的发展，传感器不断的发展完善，

论文主要从以下四个方面对烟雾检测系统的设计，即烟雾检测系统的方案设计、硬件设计、

软件设计、实验检定及误差分析。

第一部分基于AT89C51单片机的烟雾检测电路的设计方案，根据烟雾检测电路的原理分析了论文的主要任务，继而概括出整个设计的主要思想和确定出设计方案。

第二部分论述了烟雾检测系统的硬件设计，在整个系统硬件设计的过程中，主要从它的主控电路的设计和外围电路的设计来具体介绍。

第三部分介绍了烟雾检测系统的软件设计。其中，我们熟悉了整个程序设计的运行环境。还有程序的编写过程，对程序做了相应的注释。

第二章 烟雾检测器的方案设计

2.1烟雾检测报警器设计思路

烟雾检测器是根据烟雾传感器能够检测空气中的烟雾浓度，并可以发出报警功能的仪器。

烟雾信号采集电路一般由烟雾传感器和模拟放大电路组成，将烟雾信号转化为模拟的电信号。模数转换电路将从烟雾检测电路送出的模拟信号转换成可识别的数字信号后送入单片机。单片机对该数字信号进行滤波处理，并对处理后的数据进行分析与处理。单片机对该数字信号进行滤波处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于或等于某个预设值，如果大于则启动报警电路发出报警声音，反之则为正常状态。为方便检测与监控，使仪器测试人员及用户能够直观地观察到环境中烟雾浓度值,可将浓度值送到显示屏中。

2.2 烟雾检测器的结构

烟雾检测系统的设计遵循简单实用原则设计一种适合广大群体的火灾报警系统。如图2-1所示，烟雾检测器系统是以单片机为核心来对周围环境进行实时检测，各独立单元还有：烟雾传感器、A/D转换器、报警器、LED显示灯等。烟雾检测系统采用的是高性能的单片机，要求工作稳定、测量精度高、通用性强、功耗低，保证报警器的精确性及可靠性，而且最好体积小，成本低，有利于减少报警器的体积，降低报警器的成本。单片机控制烟雾传感器的工作状态和报警电路。A/D采用ADC0804完成模拟到数字信号之间转换，传感器采用MQ-2电阻式烟雾传感器，该传感器的特点是对可燃蒸汽的检测能力很高。由于该传感器的应用范围广，所识别的可燃气体较多，所以一直受到相关产品元件采用用户的喜欢，也直接降低了成本。