论文总字数：16045字

摘 要

随着电器应用的增加，烟雾报警装置应用越来越广泛，比如大型仓库、商场、宾馆、写字楼等等。但它们采用集中区域报警控制方式，其系统复杂，成本较高，并不适用像居民住宅区、办公室、机房等小型防火单位。因此设计一种结构简单，价格低廉的烟雾报警装置是非常必需的。

本课题基于51单片机，辅以烟雾、温度等传感器，设计出一款有一定应用意义的烟雾报警装置。该设计利用烟雾传感器MQ-2、ADC0809模数转换器等实现了基本功能，当环境中烟雾浓度或可燃气体浓度等超出我们所设定的烟雾值，系统会发出相应的灯光报警信号和声音报警信号，通过这些传感器和芯片便实现了当烟雾浓度达到设定标准时自动报警，以减少火灾的发生。

关键词：STC89C51单片机；烟雾传感器MQ-2；报警器；

ABSTRACT

With the increase of electrical appliances, smoke alarm device is applied more and more widely, such as large warehouses, shopping malls, hotels, office buildings and so on. But they adopt centralized area alarm control mode, the system complex, high cost, do not apply as residential area, office, computer room and other small fire unit. So to design a simple structure, low price of smoke alarm device is very necessary

This topic is based on 51 single chip microcomputer, supplemented by smoke, temperature sensor, designed a has a certain application significance of smoke alarm device. This design using the smoke sensor MQ - 2, realize the basic functions such as ADC0809 adc.When environmental smoke concentration or the concentration of combustible gases such as exceed the smoke we set value, the system will send out corresponding light alarm signal and the sound alarm signal, through these sensors and chips has realized the automatic alarm when the smoke concentration to set standards, in order to reduce the occurrence of fire disaster.

Key words: combustible gas alarm; sensor; single-chip microcomputer;

目 录

第一章：绪论 6

1.1 课题研究的背景和意义 6

1.2 烟雾报警器的简介与现状 6

1.3 课题的研究内容 7

第2章 烟雾报警装置的方案设计 7

2.1 系统的功能实现 7

2.2 总体方案设计 8

2.3 烟雾报警装置的硬件选项 8

2.3.1 单片机的选型 8

2.3.2 气体传感器的选型 9

第3章 烟雾报警装置的硬件设计 10

3.1 主要的控制电路 10

3.1.1 STC89C51芯片的介绍 10

3.1.2 时钟电路 13

3.1.3 复位电路 13

3.2 报警电路 14

3.3 数码管显示电路设计 15

3.4 烟雾探测电路的设计 16

3.4.1 MQ-2介绍 16

3.4.2 ADC0809介绍 17

3.4.3 MQ-2与ADC0809的接线电路 18

第四章 系统的软件设计 19

4.1 主要使用软件的设计 19

4.1.1 Protel99SE软件的使用 19

4.1.2 Keil C51软件的介绍 22

4.1.2 仿真软件Proteus的介绍 23

4.2 系统程序流程图 26

第五章 烟雾报警装置的调试与总结 27

5.1 系统的调试 27

5.2 总结 27

致谢 27

参考文献 28

第一章：绪论

1.1 课题研究的背景和意义

众所周知，火灾早已成为我国常发性和破坏性以及影响力最强的灾害之一。因为火灾而引起的生命和财务的损失的事故案例无一不在告诉我们预防火灾很重要，另外由于现在吸烟人群越来越多，某些特定环境对烟雾浓度也有一定的限制。

随着经济的发展，城市建设越来越高也越来越近，家用电器及大型工业机械应用的也越来越广泛，火灾的隐患持续增加，并且因火灾而造成的损失呈逐年上升的趋势。所以在过去的很长一段时间，人类一直研究火灾过程中爆发的过程以便预防。火灾的发生是一个复杂的物理和化学过程，一般情况下，燃烧成分在产生明火前，会有烟雾，温度，等现象产生。由于在明火发生之前，温度变化较小不容易测量，而温度变化较大时可燃体已经燃烧起来了，所以用温度测量从而报警肯定不行，但可以作为一个辅助参数。一般燃烧物体在明火产生之前都会产生大量的烟雾，所以预防火灾的报警装置基本上都是通过探测烟雾浓度来实现的。

目前，随着电器应用的增加，烟雾报警装置应用越来越广泛，比如大型仓库、商场、宾馆、写字楼等等。但它们采用集中区域报警控制方式，其系统复杂，成本较高，并不适用小型防火单位。但是根据报道火灾发生最频繁、损失最严重的地方确是住宅区，因为我们有时做饭、烧水而忘记关煤气、电器导致火灾的发生，但因为发现不及时或者扑灭不及时以及缺乏消防知识和经验造成在场的人惊慌失措、逃离缓慢的等现象，从而导致的生命和财产的重大损失。因此设计一种结构简单，价格低廉的烟雾报警装置是非常必需的。

1.2 烟雾报警器的简介与现状

烟雾报警器是在火灾发生之前通过检测烟雾浓度向人类声音报警的一种装置，它也叫火灾报警器。现阶段的烟雾报警器是由两部分组成并采用微处理器控制，一是用于检测烟雾的感应传感器，二是声音非常响亮的电子扬声器。烟雾报警器根据结构不同可分为离子感烟探测器和光电式感烟探测器。下面我具体介绍一下离子式烟雾传感器和光电式烟雾传感器的工作原理。

离子式烟雾传感器内外部都有放射源镅241，它可以在电场的作用下电离出正、负离子，并且这些离子会各自向正负电极移动。所以在无烟雾的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾进入了外电离室，因为烟雾的出现干扰了带电粒子的正常运动，电流和电压就会有所改变，这样就破坏了内外电离室之间的平衡，然后无线发射器就会发出无线报警信号给远方的接收主机，即将报警信息传递出去。    

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