烟雾报警器

篇一：烟雾报警器说明书

单片机烟雾报警器散件说明书

元器件清单：

工作原理：

传感器采集到外界气体浓度信号后把该信号送到单片机STC12C5A60S中，单片机内部的十位模数转换器把气体的浓度信号转换成数字信号，然后通过运算处理在数码管上显示出来。当检测到的气体浓度值大于设置的报警阀值时，系统产生报警，蜂鸣器鸣叫，继电器吸合。通过外部按键可以设置报警阀值（系统默认报警阀值为200ppm）。

报警阀值设置步骤：

按下K1“设置键”，系统进入报警值设置菜单，数码管显示当前的报警阀值，此时按K2“加”键，报警阀值加“1”；按K3“减”键，报警阀值减“1”。设置好报警阀值后按下K1“设置键”，系统退出设置菜单，进入烟雾浓度测量显示菜单。

系统主要器件介绍：

单片机：STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。

烟雾传感器：MQ-2气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。

MQ-2气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。

MQ-2气敏元件的结构和外形如图1所示(结构 A 或 B), 由微型Al2O3陶瓷管、SnO2 敏感层,测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。封装好的气敏元件有６只针状管脚，其中４个用于信号取出，２个用于提供加热电流。

焊接调试注意事项：

1.焊接单片机时先焊接单片机座，所用原件都焊接好后，检查一下电路有没有短路的地方，确定没有短路后再把单片机插到座子上。安装的方向是缺口对缺口。焊接MQ-2传感器时同样。 2.焊接电路板时按照先低后高的顺序焊接。

3.在通电测试之前要仔细检查电路中有没有短路、断路的地方。

4.电路板上标号为：“R35、R37、b20、DHT11、R36”无须焊接。标号“P10”为单片机程序下载端口四根排针，散件中单片机的程序都是下载好的，不修改程序的亲们是不需要焊接。如果有的亲想自己修改程序增加功能等可以焊接。

5.MQ传感器引脚的标号“A,B”是相对的 设定一边是“A”，那么另一端就是“B”。该传感器是化学传感器，通电后需要一段时间预热后才能正常工作，预热时间大概1分钟左右（和电池的电量有关系），预热时间内数码管上显示的浓度是不稳定的，先增大后减小，直至显示“0000”。传感器正常工作时会发热但不是发烫。如果传感器很烫的话就要检查电路中是不是有短路现象了。

6.电池盒上红线是正极，接电路板中标号电池盒“+”的焊盘，黑线为负极，接电路板中标号电池盒“-”的焊盘。

原理图

:

PCB设计图：

篇二：烟雾报警器毕业设计

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篇三：烟雾报警器

烟雾报警器

本例介绍的烟雾报警器，可适用于居室或影剧院、客运站、公共汽车、会议室等公共场所。当该报警器检测到有人吸烟时，会发出“不要再抽烟了”的语音警告声。

电路工作原理

该烟雾报警器电路由电源电路、烟雾检测电路和语音电路组成，如下图所示。电源电路由电源变压器T、整流二极管VDl～VD4、滤波电容器C1和三端集成稳压器ICl等组成。烟雾检测电路由气敏传感器、晶体管V1和有关外围元器件组成。语音电路由语音集成电路IC2(内部存储有“不要再抽烟了?”的语音提示声)、音频放大管V2和扬声器BL组成。

交流220V电压经T降压、VDl一VD4整流、C1滤波和ICl稳压后，产生直流5V电压，供给气敏传感器、IC2和V1、V2等。气敏传感器在未检测到烟雾时，其A、B两端之间的电阻很大，B点电压较低，V1处于截止状态，扬声器不发声。当气敏传感器检测到烟雾时，其A、B两端之间的电阻变小，使B点电压升高，VI导通，其发射极输出触发高电平，使IC2工作，扬声器BL

中发出响亮的“不要再抽烟了?”的语言警告声。当

烟雾散尽后，气敏传感器A、B之间恢复高阻值，使V1因基极电压低于1.4V而截止，报警声停止。

元器件选择

V1选用U850或D850达林顿晶体管；V2选用S8050或C8050NPN型晶体管。ICl选用LM7805三端集成稳压器；IC2选用LH--169A语音集成电路。VDl～VD5选用1N4007硅整流二极管。BL可选用81'2、0.25～0.5W电动式扬声器。R1～R3选用1／4W碳膜电阻器。C1和C2均选用耐压值为16V的电解电容器。T选用220／9V、5W的电源变压器。RPl和Rp2可选用小型膜式电位器或微调电阻器。

安装与调试

该烟雾报警器各元器件焊装完毕后，先将电位器RP2的阻值调至最大处，通电后再调节RP2的阻值，使气敏传感器的加热电流为130mA左右。电路预热10min后，用点燃的香烟所发出的烟雾进行测试，若能触发语音电路动作而发出语音告警声，则说明电路的灵敏度较高；若不能及时触发语音电路动作，则可通过调节电位器RPl的阻值来提高灵敏度。

调试好后的烟雾报警器，应安装在房间的顶棚上，以利于气敏检测。

篇四：烟雾报警器

摘要

随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。

为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对烟雾传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一烟雾监控系统。。

本论文以电阻式烟雾传感器和单片机技术为核心并与其他电子技术相结合， 设计出一种技术水平较好的烟雾报警器。其中选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测，具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点，而且价格低廉，使用寿命长。选用的STC12C5410AD单片机，其整合了A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器等资源，具 有高速、低功耗、超强抗干扰等优点，是目前同类技术中性价比较高的产 品。

以STC12C5410AD单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器为核心设计的烟雾报警器可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。是一种结构简单、性能 稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器。具有一定的实用价值。

关键词：烟雾，报警器，STC12C5410，传感器

Abstract

While “information age” the arrival, obtained the remarkable progress as the gain information method - - sensor technology, its application domain is more and more widespread, is more and more high to its request, the demand is more and more urgent.The sensor technology has become weighs one of national science and technology level of development important symbols.Therefore, understood and grasps each kind of sensor the basic structure, the principle of work and the characteristic is extremely important.

In order to enhance to the sensor understanding and the understanding, in particular to the smog sensor thorough research as well as its usage and the use, based on practical, widespread and the model principle has designed this system.This article used the monolithic integrated circuit union sensor technology to develop has designed this smog supervisory system.。

The present paper take leaves the minor smog sensor and the monolithic integrated circuit technology unifies as the core and with other electronic technology, designs one kind of technical level good smog alarm apparatus.In which selects the 2M007 semiconductor resistance type smog sensor realization smog the examination, has the sensitivity high, responds, the antijamming ability quickly strong and so on the merits, moreover the price is inexpensive, the service life is long.Selects the STC12C5410AD monolithic integrated circuit, its conformity A/D transformed, the hardware multiplier, resources and so on hardware PDM keyer, has high speed, low merits and so on power loss, ultra strong antijamming, is the present similar technology neutral price quite high product.

May realize the acousto-optics take the STC12C5410AD monolithic integrated circuit and the 2M007 semiconductor resistance type gas sensor as the core design smog alarm apparatus to report to the police, the breakdown from the diagnosis, the density demonstrated, reports to the police limits the establishment, the time delay reports to the police and with functions and so in position machine serial port correspondence.Is one kind of structure simple, the performance stable, the easy to operate, the price inexpensive, the intellectualized smog alarm apparatus.Has certain practical value.

Key word: Smog, alarm apparatus, STC12C5410, sensor

目 录

摘要 .................................................................................................................................1

Abstract ............................................................................................................................2

第一章 绪论 ...................................................................................................................5

1.1论文研究来源、目的和意义 ...............................................................................5

1.1.1论文研究来源 ................................................................................................5

1.1.2论文研究目的和意义 ....................................................................................5

1.2烟雾报警器的国内外现状 ...................................................................................6

1.3本论文主要任务 ...................................................................................................6

第二章 烟雾检测报警器的方案设计 ...........................................................................8

2.1烟雾检测报警器设计思路 ...................................................................................8

2.2烟雾传感器的选型 ...............................................................................................8

2.2.1烟雾传感器介绍 ............................................................................................8

2.2.2烟雾传感器的选定 ...................................................................................... 11

2.2.3 MQ-2型烟雾传感器的工作原理................................................................12

2.2.4 MQ-2型传感器的特性及主要技术指标....................................................13

2.3烟雾检测报警器整体设计方案 .........................................................................14

2.3.1烟雾检测报警器工作原理 ..........................................................................14

2.3.2烟雾检测报警器的结构 ..............................................................................15

2.3.3烟雾检测报警器的功能 ..............................................................................16

2.3.4烟雾检测报警器的主要技术指标 ..............................................................16

2.4本章小结 .............................................................................................................17

第三章 烟雾检测报警器的硬件设计 .........................................................................18

3.1单片机的选型 .....................................................................................................18

3.1.1单片机的选择 ..............................................................................................18

3.1.2 STC12C5410AD单片机的特点..................................................................19

3.2烟雾检测报警器硬件电路设计 .........................................................................21

3.2.1信号采集及前置放大电路 ..........................................................................21

3.2.2声音报警电路 ..............................................................................................22

3.2.3数码管显示电路 ..........................................................................................23

3.2.4状态指示灯及控制键电路 ..........................................................................24

3.2.5报警器故障自诊断电路 ..............................................................................25

3.3本章小结 .............................................................................................................26

第四章 烟雾检测报警器的软件设计 .........................................................................27

4.1 STC12系列单片机调试及开发工具 .................................................................27

4.2烟雾检测报警器软件流程及设计 .....................................................................27

4.2.1主程序设计及流程图 ..................................................................................28

4.2.2主程序初始化流程图 ..................................................................................29

4.2.3中位值平均滤波法数字滤波子程序设计及流程图 ..................................30

4.2.4插值法线性化处理子程序设计及流程图 ..................................................31

4.2.6报警子程序设计及流程图 ..........................................................................34

4.2.7控制按键设计子程序及流程图 ..................................................................35

4.3本章小结 .............................................................................................................36

第五章 实验检定及误差分析 .....................................................................................37

5.1烟雾检测报警器检定 .........................................................................................37

5.1.1爆炸下限(LEL)概念介绍 ............................................................................37

5.1.2实验数据分析 ..............................................................................................37

5.2实验误差分析 .....................................................................................................39

5.3本章小结 .............................................................................................................40

结 论 .............................................................................................................................41

参考文献 .......................................................................................................................42

致 谢 .............................................................................................................................44

附 录1 ........................................................................................................................45

第一章 绪论

1.1论文研究来源、目的和意义

1.1.1论文研究来源

随着科技的发展，越来越多的巨大的隐患由于工业生产和人们的日常生活而产生。为了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全。保卫社会主义现代化建设，防止火灾引起燃烧、爆炸等事故，造成严重的经济损失，甚至危及生命安全。

为了减少这类事故的发生，就必须对烟雾进行现场实时检测，采用先进可靠的安全检测仪表，严密监测环境中烟雾的浓度， 及早发现事故隐患，采取有效措施，避免事故发生，才能确保工业安全和 家庭生活安全。因此，研究烟雾的检测方法与研制烟雾报警 器就成为传感器技术发展领域的一个重要课题。

1.1.2论文研究目的和意义

为了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全。保卫社会主义现代化建设，防止火灾引起燃烧、爆炸等事故，造成严重的经济损失，甚至危及生命安全。

烟雾检测报警装置是能够检测环境中的烟雾浓度并具 有报警功能的仪器。该报警装置是石油化学工业、有气体泄漏可能 的生产工厂及家庭防火防爆必备的仪器。烟雾报警器属于《中华人 民共和国强制检定的工作计量器具目录》中第46项，它归类于物理化学 计量器具。《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)第10.3.2条明确规定:“散发可燃烟雾、可燃蒸汽的甲类厂房和场所，应设置烟雾浓度检测报警装置”。2003年12月，国家执行新的烟雾探测器标准(GB 15322-2003)《可燃烟雾探测器》，2004年10月国家颁布《可燃烟雾检测报警器规程JJG693-2004》，研究新型、性能稳定、准确监测可燃性气 体，并合乎国家相关规定的报警器具有极其重要得意义。

目前我国已有许多城市铺设了煤气管道，使用人口约达二亿人，煤气 发生基地及中转站也达几千家。如果这些家用燃气和煤气基地及中转站的 报警率按10% 计算，烟雾检测报警器的需求量就达2000万台以 上。随着全社会对防火防爆及人身安全的重视程度的提高，这个数字会继 续增长。

近十年来，农村的沼气使用也得到了极大的发展。到2006年底，全 国沼气池数量已达近1300万座，这就为检测沼气（主要成分是甲烷）浓 度的仪器提供了市场。可见，烟雾报警器具有十分广阔的市场前景。

篇五：烟雾报警器

基于C51单片机的烟雾报警器设计

【摘要】

随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高。烟雾报警器也随之被广泛应用于各种场合。本设计是利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一烟雾报警系统。论文中主要针对烟雾报警系统中的各个组成部件进行了介绍，对它的主控电路和外围设备电路之间的接口技术，还有软件方面进行了重点介绍。

关键词：报警器、80C51、烟雾传感器

Abstract: With the modern home with fire, electricity consumption increases, the frequency of home fires is getting higher and higher. Smoke detectors have also been widely used in various occasions. This design is combined with the use of single-chip sensor technology development and design of the smoke alarm system. The main thesis of the smoke alarm system for the various components are introduced, its control circuit and peripheral equipment circuit interface between technology and software have been the focus of introduction.

目 录

1、绪论 ............................................. 4

1.1烟雾报警器的发展及现状 ................................... 4

1.1.1 火灾探测技术 ......................................... 4

1.1.2 火灾探测器的发展趋势 ................................. 5

1.2 论文研究的目的及意义 ..................................... 5

1.3论文内容 ................................................. 6

2、基于C51单片机的烟雾报警的设计方案 ................ 7

2.1 任务分析 ................................................. 7

2.2设计方案 ................................................. 7

2.2.1方案设计思想 .......................................... 7

2.2.2 总体框图 ............................................. 8

3、系统硬件实现 ..................................... 9

3.1主控电路设计 ............................................. 9

3.1.1 80C51系列 ........................................... 9

3.1.2 80C51的基本结构 ..................................... 10

3.1.3 80C51单片机的的封装和引脚 ........................... 11

3.1.4 80C51单片机的时钟 .................................. 13

3.1.5 80C51单片机的复位 ................................... 14

3.2外围接口电路设计 ........................................ 17

3.2.1 NIS-09烟雾传感器简介 ................................ 17

3.2.2 AD574A与80C51单片机接口电路 ........................ 26

3.2.3声光报警电路 ......................................... 27

3.3总电路设计 .............................................. 28

4、软件实现 ........................................ 31

4.1 编程KEIL环境介绍 ...................................... 31

4.2 程序流程 ................................................ 32

4.3 程序 .................................................... 34

5、调试 ............................................ 36

5.1 调试的步骤 .............................................. 36

5.2调试过程中遇到的问题及解决方法 .......................... 38

参考文献 ........................................... 40

结束语 ............................................. 41

谢 辞 ............................................. 42

1、绪论

1.1烟雾报警器的发展及现状

1.1.1 火灾探测技术

火灾作为一种在时空上失去控制的燃烧所引发的灾害，对人类生命财产和社会安全构成了极大的威胁。由此引发的重大安全事故比皆是，所以人类一直也未停止过对它的研究。

火灾的发生和发展是一个非常复杂的非平稳过程，它除了自身的物理化学变化以外还会受到许多外界的千扰，火灾一旦产生便以接触式(物质流)和非接触式〔能量流)的形式向外释放能量。接触式形式包括可燃气体、燃烧气体和烟雾、气溶胶等。非接触式如声音、辐射等。火灾探测技术就是利用敏感元件将火灾中出现的物理化学特征转换为另外一种易于处理的物理量。各种探测器对应的火灾物理参量及探测器如图1-1所示。

图1-1 各种探测器对应的火灾物理参量及探测器

1.1.2 火灾探测器的发展趋势

探测器朝新探测技术的发展进一步拓展了火灾探测的应用领域，为一些传统探测器无法胜任的环境提供了有效的手段。相关技术的发展，如傅立叶近红外光谱技术弱信号处理技术、低功耗MCU技术进一步促进了传统探测技术的改进，使得传统探测器在技术和性能上有了显著的提高。火灾着极早期探测、多传感器复合探测和探测器小型化、智能化的方向发展迈出了更快的步伐。

近几年来，单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门及人们生活的各个方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而开发出来。单片机是器件级计算机系统，实际上它是一个微控制器或微处理器。由于它功能齐全，体积小，成本低，因此它可以应用到任何电子系统中去，同样，它也可以广泛应用于报警技术领域，使各类报警装置的功能更加完善，可靠性大大提高，以满足社会发展的需要。

1.2 论文研究的目的及意义

目的：随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高。家庭火灾一旦发生，很容易出现扑救不及时、灭火器材缺乏及在场人惊慌失措、逃生迟缓等不利因素，最终导致重大生命财产损失。消防部门的统计显示，在所有的火灾比例中，家庭火灾已经占到了全国火灾的30%左右。家庭起火的原因林林种种，可能在我们注意得到的地方，也可能就隐藏在我们根本就注意不到的地方。

在现代城市家庭里，许多人因不懂家庭安全常识引起火灾事故，使好端端的幸福家庭眼间毁于一旦,有的导致家破人亡,而且一旦发生居民家庭火灾,处置不当、报警迟缓,是造成人员伤亡的重要因素。所以说,人们应该

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