论文总字数：15730字

摘 要

近年来，随着我国生产力水平的不断提高，商业发展越来越迅速，供货物贮存的大型仓库也越来越多，这些贮存货物的大型场所的防火问题越来越得到人们的重视。

本文首先给出了火灾报警系统的整体方案，并阐述了主要芯片的选取。在硬件设计部分，详细介绍了单片机最小系统、烟雾传感器模块、声光报警电路和GSM报警模块。烟雾信号被采集到后，通过单片机的处理，由声光报警以及GSM短信报警显示报警信息。在软件设计部分，分别介绍了火灾报警主程序、串口发送字符及字符串子程序以及GSM模块短信发送子程序的功能、流程图、核心代码和软硬件的工作原理。

通过测试，该系统实现简单且工作稳定，达到了毕业设计的要求，可用于实际进行仓库火灾的实时监测。

关键词：烟雾传感器 声光报警 GSM报警

ABSTRACT

In recent years, with the continuously increasing in the levels of productivity, business has been developing more rapidly. Large warehouses for cargo storage is becoming more and more, therefore,the fire problem of these places catch people's attention.

First of all,this paper gives us the whole scheme of the fire alarm system, and describes the selection of the main chips. In the part of hardware design, the smallest system of MCU，smoke sensor module, sound and light alarm circuit and GSM alarm module are introduced in detail.After the smoke signals being collected and processed by MCU, sound and light alarm circuit and GSM alarm module display the alarm information.In the part of the software design, we introduce the main fire alarm program, serial port to send character and string routines program and message-send-program of the GSM module,including the function, flow charts, the core code and the working principle of hardware and software.

Through testing, the system is simple and stable, and reaches the requirements of graduation design.It can be used for real time monitoring of warehouse fire.

Keywords: smoke sensor,sound-and-light alarm, GSM alarm

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景 1

1.1.1 火灾信号探测器的功能 1

1.1.2 火灾报警控制系统的功能 1

1.1.3 火灾报警装置的功能 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 以单片机为设计基础的火灾报警器 2

1.2.2 以嵌入式微处理器为设计基础的火灾报警器 2

1.2.3 以放射性物质为设计基础的火灾报警器 2

1.3 论文的设计任务 2

1.4 论文的结构 3

第二章 系统总体方案设计 4

2.1 系统总体设计方案 4

2.2 硬件选型 4

第三章 系统硬件电路设计 6

3.1 单片机最小系统的设计 6

3.1.1 STC89C52RC单片机介绍 6

3.1.2 单片机外围电路 7

3.2 烟雾传感器模块电路 9

3.2.1 MQ-2烟雾气敏传感器原理及参数简介 9

3.2.2 烟雾传感器模块电路的设计 10

3.3 声光报警模块电路 11

3.4 GSM报警模块电路 12

3.4.1 SIM900A 模块特性介绍 12

3.4.2 GSM报警电路设计 12

第四章 系统软件设计 14

4.1 主程序设计 14

4.2 串口发送字节及字符串子程序的设计 17

4.3 GSM模块短信发送子程序的设计 18

4.3.1 SIM900A芯片AT指令及UCS2编码简介 18

4.3.2 GSM模块短信发送子程序的设计 19

第五章 系统调试与分析 22

5.1 硬件调试 22

5.2 软件调试 22

5.3 环境模拟及系统调试 23

5.4 调试故障及原因分析 23

5.5 测试结果及其分析 23

第六章 总结 24

参考文献 25

致 谢 26

附 录 27

第一章 绪论

1.1 课题背景

当今社会，消防问题一直备受人们的关注。其中，火灾自动报警系统技术是消防产业中问题最多、难度最高、创新最活跃的一个领域，是消防的核心。该系统一般由三部分组成，下面将详细介绍各部分的功能。

1.1.1 火灾信号探测器的功能

火灾自动报警系统能否及时有效地对检测到火灾的发生，首先取决于是否拥有一个灵敏的火灾信号探测器。火灾信号探测器通过敏感元件感知火灾参量并转换成电信号，然后对其进行处理，经过比较后输出火警信号并传送给火灾报警控制系统。

1.1.2 火灾报警控制系统的功能

火灾报警控制系统是火灾自动报警系统的核心，它能够接收火警信号，然后进行处理并控制火灾报警装置工作。

1.1.3 火灾报警装置的功能

火灾报警装置是能够及时提醒人们火灾的发生的装置。这些装置与控制器联接方式都是将控制模块的常开控制触点与电源线串联后再与警铃、警笛或声光报警器的两根输入线连接。报警时，不同的是警铃发出连续音，警笛发出变调声，声光报警器发出变调音和闪烁光信号。

1.2 国内外研究现状

随着现代电子技术、物理化学技术的高速发展，火灾报警器已经衍生出了许多不同的种类，其原理也不尽相同。下文将着重介绍一些不同原理、不同功能的火灾自动报警器。

1.2.1 以单片机为设计基础的火灾报警器

最简单的以单片机为设计基础的火灾报警器，主要由传感器模块、单片机模块以及声光报警模块组成，结构较为简单，但是很多结构复杂、功能多样的火灾报警器都是在它的基础上加以改进拓展而成的。

1.2.2 以嵌入式微处理器为设计基础的火灾报警器

现在也有一些基于嵌入式微处理器的火灾报警系统开始出现，其原理与以单片机为控制系统的火灾报警器相似。该系统可以使用温度传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器等多种火灾探测传感器，同时外围可以扩展语音报警模块、显示模块等多种火灾报警装置，当发生火灾时，可以同时通过语音报警、屏幕显示等多种方式进行报警。

1.2.3 以放射性物质为设计基础的火灾报警器

美国UL公司生产了一种“离子感烟家用火灾报警器”，该报警器把烟雾信号转换成直流电压信号，并输送给报警器，自动发出声、光报警，以便人们迅速赶到火灾现场，采取应急扑救和疏散措施。随着电子技术的发展，国外已设计出几种单片离子式感烟检测器专用集成电路，它的使用使新一代的烟火报警器灵敏度更高、耗电更省，用来制作家用报警器，更显出其优越性。在国外，如果你参加房屋保险，那么保险公司就会要求你安装报警器，他们还会来定期检查，且一般家庭还不止安装一只，居室、厨房、过厅等处都要装，可见销量之大。当然，该仪器也有其局限性，它不能预报一切火灾，因为阻遮了烟雾也就阻止了报警。另外报警精确度与安装位置和风向都有关系。

1.3 论文的设计任务

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