论文总字数：13825字

摘 要

我们国家经常及极具破坏力的最强灾害之一就是火灾。经济快速增长和新城市急速发展，城市的一系列大型建筑日益增多，带来的是火灾发生频率日益增加。火灾报警器已经成为农业、工业及商业部门必须的装置。火灾报警系统对建筑和人身安全都起到重要的保障作用。火灾报警器的核心就是火灾报警控制器。

本文是利用AT89C51单片机作为核心，采用气体传感器MQ-2，数模转换器ADC0809等元件实现无线多功能火灾报警。通过AT89C51单片机和MQ-2传感器，实时监测环境中的可燃气体浓度或烟雾浓度发生变化，一旦超过设定值，系统就会发出相对应的声音报警和灯光报警信号，以此达成烟雾火灾报警，假如烟雾浓度超过预先设定值，系统还可以打开继电器，继电器再驱动负载，比如报警灯信号、换气风扇和消防栓水龙头等，达成智能报警控制。

关键词：烟雾火灾报警；51单片机；MQ-2气体传感器；智能报警控制

Implementation of Intelligent Home Control System

Abstract

Fire has become our country often happens and one of the most destructive disasters.Along with the economic growth and development of the new city,city officials and the underground construction and a series of large construction is increasing,the fire frequency increasing.Fire alarm has become the agricultural,industrial and commercial departments must device.Fire alarm system for construction and safety play an important role.The core of the fire alarm is fire alarm controller.

In this paper,based on 51single chip microcomputer as the core,the use of MQ-2 gas sensor,digital to analog converter ADC0809 original wirelessly multifunction fire alarm,etc.Through these chips and sensors,or smoke concentration of combustible gas concentration in the environment changes, the system will send out the corresponding sound and light alarm signal, in order to achieve smoke fire alarm, if smoke concentration reaches a certain scope, the system can also open the relay, relay drivers load, such as alarm lamp signal, fire hydrant water faucet, ventilation fan, etc. To achieve intelligent alarm control.

Keywords: Smoke Fire Alarm ; 51MCU; MQ-2 Gas Sensor; Intelligent Alarm Control

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1课题研究背景 1

1.2课题研究目的和意义 1

1.3火灾报警器发展 1

1.4课题研究内容 2

第二章 火灾报警器总体方案设计 4

2.1系统功能要求 4

2.2系统技术要求 4

2.3系统组成和方案设计 4

2.4本章小结 5

第三章 系统的硬件设计 6

3.1概 述 6

3.2单片机简介 7

3.2.1单片机的发展史 7

3.2.2单片机基本构成和特殊点 7

3.2.3单片机发展趋势 8

3.3单片机控制系统的设计 8

3.3.1用单片机实现起具体控制功能如下 8

3.3.2最小系统设计 8

3.3.3 AT89C51介绍 9

3.4烟雾检测系统设计 12

3.4.1 MQ-2气体传感器介绍 12

3.5 ADC0809数模转换器介绍 13

3.6液晶显示电路设计 14

3.7光报警提示电路设计 15

3.8声音报警电路设计 16

3.9负载控制电路设计 16

3.10按键电路设计 17

第四章 系统的软件设计与实物制作 19

4.1软件介绍 19

4.2系统程序流程图 20

4.3仿真调试与实物焊接及分析 20

4.4本章小结 21

第五章 结束语 22

5.1课题总结 22

5.2课题展望 22

致 谢 23

参考文献(References) 24

第一章 引 言

1.1课题研究背景

在工业生产和日常生活中，伴随着科技快速发展，安全隐患越来越多。现代家庭中，用火用电增加，家庭发生火灾频率越来越高。大多数家庭火灾都是由于扑灭不及时。根据调查显示，在所有火灾比例中，家庭火灾占全国所有火灾的30%。

为减少发生这类事故，必须现场对烟雾实时监测，利用先进可靠的检测仪表，实时检测环境烟雾的浓度，尽早发现火灾隐患，提前采取有效措施，避免发生事故，就能确保家庭安全。所以，研制烟雾报警器成为传感器领域的重要课题。

1.2课题研究目的和意义

进入二十一世纪以来，随着科技发展和人文进步，电子产品的普及，由此引发的火灾也越来越多，火灾隐患在我们日常生活中四处潜伏。烟雾火灾报警器系统的两个焦点就是烟雾传感器和单片机。传感器和报警电路设备通过单片机连接。近年来，单片机已经逐步应用到工业、农业以及商业部门各个方面。各种单片机也根据需求开发出来。报警控制大多采用集中管理，但系统复杂成本高。而住宅建筑等一些小型单位的防火，需要设置价格低廉且耐用的火灾探测报警装置，所以，价格低结构简单的火灾报警器的研制是很有必要的。本文中，主要利用AT89C51单片机ADC0809数模转换器和MQ-2气体传感器作为焦点元件。现在的建筑开发商都会选用各种功能的烟雾报警系统。烟雾报警系统已经成为建筑物的神经系统，它能检测火灾发生的前期信号并且立即报警，提醒建筑里的人以及周边的居民。准确探测火灾并立即报警，对于控制火灾蔓延、尽快灭火以及降低火灾都有积极的意义。

1.3火灾报警器发展

第一个失火报警配置是上世纪四十年代在美国降生，它操纵的探测器是感温式探测器，它采集到温度信号，对收罗到的信号来分析是否超出预定值，然后鉴定是否有失火隐患。这个失火报警系统很简单，只是通过单一的温度高低来火灾隐患判别。这个系统的缺点便是它十分容易受环境中其他的成分干扰，敏锐度低，不能打到失火报警系统智能化的条件。

从上个世纪开始，国外就开始研究和开发烟雾传感器，烟雾火灾报警器发展迅速，来自于人们安全意识的增强，当然跟传感器市场需要和政府安全规定实行也脱不了关系。根据调查，美国从1996年到2003年烟雾传感器增长率达到30%。随着工艺水平的逐渐提高，传感器日渐微型化、集成度增长，使烟雾检测仪器逐渐变小，提高烟雾火灾报警器便携，对生产、运输和使用都有积极意义。

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