摘 要

本次毕业设计是基于单片机和多传感技术所研究的家用火灾监控系统。随着社会上家庭火灾的频繁发生，家庭火灾的预防、监控和报警不容忽视。每年都有家庭受到火灾的危害，造成生命和财产损失。人们常说“水火无情”，在火焰灾害面前，人类个体本身的力量微不足道。但是生活中，人们又处处需要火的帮助，取暖、烹饪等人类生存必须的行为都离不开火。因此，在火灾发生之前或者火灾发生前期察觉到有火灾险情，能大大降低人们的损失。所以，对于居家来说，有家用火灾监控系统是非常有必要的。

本设计就是基于家庭火灾所设计的一套自动监控及报警系统。家用监控系统设计内容包括硬件系统和软件系统。硬件系统包括五部分：单片机最小系统、温度采集电路、气体浓度采集电路、A/D转换电路、按键控制电路、报警电路和数码显示电路。软件系统包括:主程序、滤波程序、报警响应程序、数码显示程序和按键程序。

本设计采用用AT89S52单片机作为控制处理器芯片；采用温度传感器DS18B20采集温度信号将温度信号；选用烟雾传感器MQ-2型半导体元件采集气体浓度信号，MQ-2型烟雾传感器结构简单，成本低廉。

本系统适用于对家庭火灾进行监控及报警，系统设计结构简单、成本低、使用方便，具有一定的实际意义。

关键词：火灾监控；单片机；温度传感器；气体浓度传感器；结构简单

Abstract

This graduation design is based on the single chip microcomputer and the multi sensing technology research in the home fire monitoring system. With the frequent occurrence of family fire in society, the prevention, monitoring and alarming of family fire can not be ignored. Every year, families receive fire damage, resulting in loss of life and property. People often say "in front of the disaster, Fire and water have no mercy." flame, human power itself not worth mentioning. But in life, people need the help of fire everywhere, heating, cooking and other human survival must not be the act of fire. Therefore, before the fire occurs or the fire occurrence of the fire danger, can greatly reduce the loss of people. Therefore, for the home, there is a home fire monitoring system is very necessary.

This design is based on the family fire design of a set of automatic monitoring and alarm system. Home monitoring system design includes hardware system and software system. The hardware system consists of five parts: SCM minimum system, temperature acquisition circuit, gas concentration acquisition circuit, A/D converter circuit, key control circuit, alarm circuit and digital display circuit. The software system includes: main program, filter program, alarm response program, digital display program and key program.

This design uses the AT89S52 microcontroller as control processor chip; the temperature signal by using temperature sensor DS18B20 collecting temperature signal; selection of smoke sensor mq-2 type semiconductor element collecting gas concentration signal, mq-2 smoke sensor has the advantages of simple structure and low cost.

The system is suitable for the monitoring and alarm of the family fire. It has the advantages of simple structure, low cost and easy to use.

Key words: fire control，single chip microcomputer，temperature sensor，gas concentration sensor，simple structure

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 家用火灾监控系统设计的目的和意义 1

1.2 家用火灾监控系统的国内外发展情况 2

1.3 本设计研究的主要内容 2

第2章 家用火灾监控系统的方案设计与论证 4

2.1 家用火灾监控系统的基本方案 4

2.2 单片机主控芯片的选择和论证 4

2.3 温度传感器的选择和论证 4

2.4 烟雾传感器的选择和论证 5

2.5 A/D芯片的选择和论证 5

2.6 整体设计方案的论证 6

2.7 本章小结 7

第3章 家用火灾监控系统的硬件设计 8

3.1 主控系统电路 8

3.1.1 AT89S52单片机简介 8

3.1.2 单片机最小系统电路 8

3.2 温度采集电路 9

3.2.1 DS18B20简介 9

3.2.2 温度采集电路 10

3.3 气体浓度采集电路 10

3.3.1 烟雾传感器MQ-2简介 11

3.3.2 气体浓度采集电路 11

3.4 A/D转换电路 12

3.4.1 ADC0832转换器简介 12

3.4.2 ADC0832转换器引脚功能说明 12

3.5 报警电路 13

3.5.1 蜂鸣器报警电路 13

3.5.2 LED灯报警电路 13

3.6 数码管显示电路 14

3.6.1 LED数码管简介 14

3.6.2 数码管显示电路 14

3.7 按键控制电路 14

3.8 本章小结 15

第4章 家用火灾监控系统的软件设计 16

4.1 主程序流程图 16

4.2 串行通信的实现 17

4.2.1 串行口控制寄存器SCON的设置 17

4.2.2 波特率的计算 18

4.3 主程序初始化流程图 18

4.4 滤波程序流程图 19

4.5 报警响应程序流程图 20

4.6 按键处理程序流程图 21

4.7 本章小结 22

第5章 结论 23

参考文献 25

附录A 26

致谢 27

第1章 绪论

1.1 家用火灾监控系统设计的目的和意义

国家发展以来，社会和科技的发展水平取得大量的进步，同时人们的物质生活水平越来越高。但是，无论社会发展到什么地步，人们都不可能完全避免火灾的危害，因为火的存在穿插在我们生命始终。无论是烹煮食物还是防寒取暖，我们都不可能离开火。火给我们的日常生活带来巨大便利，但是当火失去控制时，就会给家庭造成沉重灾难。有火的存在，就难以避免火灾的出现。