基于单片机的家庭火灾报警系统

齐海东+李旭+刘铭慧+钱思奇+王立忠

摘要：本设计以52单片机为控制核心，利用MQ-2型电阻式半导体传感器与DS18B20温度传感器检测信号。报警电路采用语音芯片ISD1420，日历时钟芯片DS12C887作为显示电路。利用传感器信息融合技术与单片机控制原理，完成声光报警的家庭火灾报警系统。

关键词：传感器；AT89C52；报警器

中图分类号：TP342 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）09-0010-02

随着社会和经济的发展，人们居住的密集度越来越大，不仅家庭遭受巨大的灾难，还会给社会带来严重的损失[1-3]。家庭火灾报警器能够发现家庭内早期的火灾隐患，从而有效地避免火灾的发生，以达到保障居民生命财产安全的目的。为此本文设计了以AT89C 52单片机为控制核心家庭火灾报警系统。

1 系统组成

系统采用以52单片机为控制核心，采集到的气体经过烟雾传感器，再经信号处理模块，然后A/D转换，最后数据的数字信号传递给单片机。而温度传感器收集的温度数据经内部转换可将数据直接传递给单片机，最终送至显示部分和报警部分。报警系统主要由传感器模块、单片机控制模块、声光报警模块和显示模块组成。系統结构框图如图1所示。

2 系统硬件设计

系统主要由温度传感器、烟雾传感器、LED和单片机组成。系统通过温度传感器模块收集温度数据，烟雾传感器模块采集可燃性气体浓度，然后将测到的数据传递给AT89C52单片机，同时把检测到的气体浓度值与预设的临界浓度值进行比较，决定系统是否发出警报。显示模块采用LCD1602显示，通过液晶显示来显示系统测试的温度数据及气体浓度。

报警模块主要由蜂鸣器与LED灯构成，当单片机接收的温度或气体数据大于预设值时，系统发出警报且LED灯闪烁。系统整体电路图如图2所示。

3 系统软件设计

系统首先需要对两个传感器，开外部中断0及显示接口进行初始化，以完成液晶显示器的清屏[4-5]。之后调用测温子程序、温度处理子程序、中断子程序及液晶显示子程序，然后调用温度测量子程序将温度数据显示在液晶显示器上。同时通过单片机将烟雾传感器采集到的气体浓度与预设值进行比较，从而确定报警电路及控制执行电路的启动与否。系统主程序流程图如图3所示。

4 结语

本设计利用传感器将现场的温度数据转化为电信号送入单片机内，其中气体浓度数据还需经过A/D转换才能将数据传入单片机内，对数据进行一系列转换处理后，将转换所得到的数据与设置的限定值进行比较，并判断是否超出限定值。当气体浓度或温度处于正常范围时LED灯不亮，若气体浓度或周围温度大于设定的预设值，则LED灯闪烁且系统发出警报。与此同时，系统还将电信号转换为对应的可燃性气体浓度值以及室内温度值送入液晶并显示。

参考文献

[1]张霄霞，候洪丽，王福明，史学军.火灾烟雾报警系统的设计[J].山西电子技术，2011.

[2]段荣霞，崔少辉，单片机与GSM模块通信技术的研究[J].国外电子测量技术，2012.

[3]张妍，苏煜飞.温度传感器的研究和应用[J].现代制造技术与装备，2016.

[4]周峰，基于单片机的智能火灾报警器的设计[J].内江科技，2014.

[5]田亚立，梁波，尹少荣，杜佳敏.基于单片机的烟雾报警系统设计[J].电子测试，2015.endprint