编号：

CP-51-2021-052-LW

设计摘要：

随着社会的发展，人们的生活发生了很大的改变。但森林失火，家居失火等等一直是人们生活之中存在的一些很大问题，而本设计就是针对失火设计的基于单片机火灾报警系统，该设计方案主要就是通过单片机和烟雾传感器为主要的核心设置的。其中，MQ-2半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器用于完成浓烟检测。通过单片机对传感器检测而来的信号进行处理，及时反馈给用户，此次设计可以实现对可燃气体浓度进行检测，然后显示浓度的级别，进行报警最大值和最小值的设置。通过使用蜂鸣器报警和GSM远程报警。该设计的结构较为简单，而且操作较为方便。性能较为稳定，价格也较低，可以是实现低火灾的预防和处理。所以此次的研究是具有一定的研究价值的。

关键词：火灾报警；单片机；烟雾传感器；温度传感器；GSM

字数：10000+

实物链接：

基于单片机的火灾检测系统--实物设计

仿真链接：

基于单片机的火灾检测系统--仿真设计

开题报告链接：

基于单片机的火灾检测系统-开题报告 

内容预览：

目  录

第一章  绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2火灾报警器的发展历程和发展现状

1.2.1火灾报警系统发展历程

1.2.2国内外火灾报警系统的发展现状

1.3论文主要内容及结构安排

第二章  总体方案论证与设计

2.1设计要求

2.2总体设计方案

2.3各功能模块方案选择

2.3.1单片机控制模块

2.3.2DS18B20温度测量模块

2.3.3烟雾传感器模块

2.3.4报警模块

2.4本章小结

第三章  系统硬件设计

3.1单片机最小系统电路设计

3.1.1单片机的最小系统

3.2DS18B20测温电路

3.3MQ-2烟雾传感器转换电路

3.3.1MQ-2烟雾传感器工作原理

3.3.2MQ-2型传感器的特性及主要技术指标

3.3.3烟雾传感器转换电路

3.3.4SIM900A GSM模块

3.5显示部分设计

第四章  系统程序设计

4.1编程软件介绍

4.2主程序流程设计

4.3按键函数流程设计

4.4显示函数流程设计

4.5处理函数流程设计

第五章  系统调试

5.1系统总体设计

5.2设置温度、烟雾最大值系统测试

5.3调整发送时间系统测试

5.4报警系统测试

结  论

参考文献

致  谢

第一章  绪论

1.1课题研究背景及意义

在所有灾害中，火灾事故是最常见、最广泛的重大灾害之一，威胁着群众的安全以及社会和经济发展。它威胁着每个人的身心健康，生命和财务安全。一旦发生火灾，就可以立即将无数资产变成灰烬，造成的损失大约是地震灾难的五倍，仅次于干旱和台风灾害、洪水灾害。火灾事故是指因可燃材料着火而造成的灾难，这些可燃材料会随着时间的流逝而失去控制。在古代火种虽然给人们带来文明的发、活力和温暖，但是在失控时也会给人们带来巨大的灾难。随着经济发展和城市建设的飞速发展，大城市的高层住宅楼，地下楼房和大中型综合工程楼房也在增加，以至于火灾隐患也大大增加。因此火灾事故和造成的破坏总数正在逐步增加^[1]。

实际上，火灾事故对社会的发展会造成很多危害。它不仅会破坏资产并导致公共秩序混乱，而且会直接威胁到人身安全。残酷的现实使每个人都应该认识和了解消防安全的必要性。监控系统和即时报警系统可以大大减少员工的伤亡，并减少对社会发展的不必要损害。为了更好地满足这一需求，开发了智能火灾事故自动报警设备，并且随着功能、结构和方法的不断改进，智能火灾事故自动报警设备自身的技术实力也在不断提高。毫无疑问，建立一个功能齐全的自动控制系统和消防设备对于确保人们的自身安全至关重要^[2]。

随着电子设备在人们日常生活中的应用变得越来越普遍，火灾报警系统已不再是传统意义上的简单报警系统，而是已集成到电子信息技术。各个行业的专业知识，例如设备的应用。随着科学技术的不断发展，火灾报警系统最终将获得快速的发展趋势，销售市场迫切需要一种体积小，稳定性高，应用简单的火灾报警系统自动控制。

1.2火灾报警器的发展历程和发展现状

1.2.1火灾报警系统发展历程

从单一类型的发展趋势到如今的多种风格，火灾报警系统的发展趋势也贯穿了整个过程。从以前的高误差报率，复杂的安装和单一的检测范围来看，它现在已经是更精确的测量和简单的安装操作，便利地、广泛地检测范围等。从整个发展趋势的角度来看，可以分为三个阶段。

在第一阶段，即从1840年代到1940年代，火灾报警系统的软件处于初期阶段。选择的主要是温度传感器类型的检测器，其基于温度数据信号的收集。然后确定是否超过设置的阈值，然后区分是否发生火灾。在此设计中，火灾报警系统软件非常简单，仅使用一个温度参数来区分火灾事故。但是，在自然环境中会受到其他干扰信号的损害，这一阶段的火灾报警的灵敏度较低，而且响应的时间也较长，很多时候都不能区分是否发生火灾，所以没法有效的解决火灾对人们的危害^[3]。

第二阶段:这阶段使用的主要是离子烟雾探测器，刚被研究出来的时候，就得到人们的广泛的使用，因为它具有很多的优点：具有很长的使用寿命，抗干扰能力强，而且不存在离子辐射问题。

第三阶段，即1980年代初期，由于之前的系统接线较为复杂，会浪费很多的人力物力。从而研发出基于总线的火灾报警系统，简化了安装和调整，并提供了更准确的警报和精确定位。但是，这一时期火灾报警系统的智能系统水平并不高，需要有线连接，这对工程项目提出了很高的要求^[4]。

在第四阶段，从1980年下半年开始，随着电子信息技术，控制系统，集成电路芯片技术，还有传感器的近一步的发展，此时的火灾报警进入智能化。通过可寻址模拟输入的技术应用大大提高了火灾报警系统的安全系数，准确性和便利性，对自动火灾报警设备的开发具有里程碑式的现实意义^[5]。

1.2.2国内外火灾报警系统的发展现状

自1930年以来，国外对烟雾传感器的研究与开发逐渐流行起来。一方面，这是由于人们对安全预防措施的意识增强；另一方面，因为传感器性能不断的提高和体积的日渐小型化，致使浓烟检测设备的体积逐渐缩小，提高了浓烟检测设备的便携性，更有利于制造和运输^[6]。

在我国，烟雾探测器在1970年代初逐渐发展起来。各种规格和类型的生产和制造都比较完整。应用范围也已从单一的炼油厂扩展到了用于自然环境中危险操作的基本警报系统，数量也在不断增加。但是，由于中国的火灾报警系统软件主要是进口产品或只有技术进口的产品，因此系统软件的敏感性，适应环境破坏的能力，检测浓度值的范围以及节能设计方案的水平都有待进一步改善。为了更好的进行科学研究，在将其应用于销售市场之前，必须解决许多问题^[7]。毫无疑问，随着高科技水平的发展趋势，未来火灾事故的优秀智能报警系统将被越来越多的客户所使用。增强人们的火灾事故安全意识。并且智能报警系统的主要用途还将扩展到其它领域。

1.3论文主要内容及结构安排

在本次火灾报警系统的设计中，STC89C52集成式电路，DS18B20集成式电路和烟雾传感器是由单片机设计的，并带有必要的电源电路，例如上下限设定按键，紧急警报等。本文分为五章，系统地对设计方案进行了详细的说明。目录分配如下：

第1章简要介绍了火灾报警系统的发展趋势，明确提出了课题研究。

第2章提出了总体规划方案，并明确提出了设计方案实现的功能。

第3章主要为火灾报警系统的每个程序模块设计方案。并分别讨论了每个程序模块的原理，实际工作的过程及其硬件配置连接。

第4章本章是设计方案相对应的软件系统的研究，指出了程序执行的全过程，并画出了每个程序模块应用软件的流程图。

第5章主要介绍系统软件的调整，包括软件的应用，自然环境的调整以及实物的调整全过程。获得成功的操作结果。