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基于单片机的智能烟雾检测系统设计
摘要
消防安全是人们生命安全的保障，其重要性是非常巨大的，纵观社会公共区域设施，保险防灾工作必不可少。生活中不可避免会出现一些公共灾害，这些灾害会给个人或者社会带来巨大的惨痛代价，如果发生了火灾，个人会造成财富损失并且生命安全受到威胁。对于社会来说，火灾会给社区安全治理增加压力和管理成本，因此为了预防和处理可能发生的公共火灾，我们必须对如何更好地预防火灾尤其是公共场所火灾进行研究。
本文所设计系统，旨在提高社会公共场合及居家环境中消防预警能力。系统以STC89C52单片机为运算核心单元，外围电路辅以传感器单元，通过传感器采集外部环境信息，比如烟雾浓度、温度等相关信号，当采集的信号超过预先设置的阈值时，烟雾报警功能。烟雾及温度报警器的基本结构主要功能包括是由烟雾报警信号的自动采集和前置信号放大控制电路、数模转换控制电路、电机驱动控制电路、显示控制电路等主要部分组成。
本文所设计的智能烟雾检测系统，把检测到的烟雾浓度信号利用A/D转换器转换为单片机可以处理的数字信号，如果这个数字信号超过我们规定的上限值，会启动自动报警装置，同时启动电风扇，以达到降温和降低烟雾浓度的效果，以此实现火灾的预警及防范。综合来看，本文设计的智能烟雾检测系统的硬件结构与软件设计符合设计任务的要求，具有一定的应用价值。
关键词：STC8952单片机；温度传感器；烟雾传感器；智能检测
目录
TOC\o1-3\h\u插图清单 VI
表格清单 VII
引言 -8-
1概述 -9-
1.1智能烟雾检测的研究背景 -9-
1.2智能烟雾检测的研究现状 -9-
1.3本文研究内容与研究方法 -10-
1.4设计要求 -10-
2系统硬件方案选择 -12-
2.1系统硬件选择 -12-
2.1.1主控芯片选择 -12-
2.1.2烟雾检测模块选择 -13-
2.1.3报警模块选择 -14-
2.1.4温度模块选择 -14-
2.1.5按键模块选择 -15-
2.2总体设计方案 -15-
3系统硬件电路设计 -17-
3.1核心控制器模块电路 -17-
3.2烟雾检测模块电路 -17-
3.3温度检测模块电路 -19-
3.4显示模块电路 -19-
3.5按键模块电路 -20-
3.6报警模块电路 -21-
3.7风扇模块电路 -21-
4系统软件设计 -22-
4.1主程序流程设计 -22-
4.2温度检测子函数设计 -23-
4.3按键检测子函数设计 -24-
4.4报警子函数设计 -25-
4.5显示模块子流程设计 -26-
5系统仿真与实物调试分析 -28-
5.1仿真调试 -28-
5.2实物制作 -33-
5.3实物调试 -34-
结论与展望 -38-
参考文献 -40-
附录A附加图 -41-
附录B主要参考文献的题录及摘要 -44-
附录C主要源程序 -47-
插图清单
TOC\h\c图2-图2-1STC89C52引脚图 -6-
图2-2MQ-2烟雾传感器实物图 -7-
图2-3DS18B20引脚图 -8-
图2-4系统总体框图 -9-
TOC\h\c图3-图3-1最小系统电路结构图 -10-
图3-2烟雾检测模块电路结构图 -11-
图3-3温度检测模块电路结构图 -12-
图3-4显示模块电路图 -13-
图3-5按键模块电路图 -13-
图3-6报警模块电路图 -14-
图3-7风扇模块电路图 -14-
TOC\h\c图4-图4-1主程序处理流程图 -23-
图4-2温度检测子流程图 -25-
图4-3液晶显示模块子流程图 -28-
TOC\h\c图5-图5-1初始化仿真界面图 -22-
图5-2烟雾浓度和温度阈值更改仿真图 -23-
图5-3手动报警仿真界面图 -24-
图5-4温度过高报警仿真图 -25-
图5-5烟雾浓