3第1章 绪论 51.1 课题的背景 51.2 课题研究的意义 5第2章 系统的整体结构及方案论证 62.1 系统的整体结构 62.2 系统方案论证 6第3章 系统硬件设计 93.1 整体电路图设计 93.2 LCD1602显示电路 93.3 烟雾浓度检测电路 103.4 温度采集电路 103.5 火焰检测电路 113.6 语音播放电路 113.7 按键电路 123.8 声光报警电路 12第4章 软件设计 144.1总体软件设计 144.2温度采集程序设计 154.3 烟雾浓度采集程序设计 154.4 火焰检测程序设计 164.5 LCD显示程序设计 164.6 语音播放程序设计 17第5章 系统调试 185.1 系统初始化功能分析 185.2 温度过高功能分析 185.3 烟雾浓度过高功能分析 195.4 检测到火焰功能分析 195.5 同时检测到火焰、温度以及烟雾浓度过高功能分析 205.6 按键设置阈值功能分析 20第6章 总结 22鸣 谢 23参考文献 24附 录 25附录一 元件清单 25附录二 原理图 26附录三 PCB图 27随着社会的发展，电气设备越来越多，常常因为电气设备出现故障而引发火灾，导致财产安全遭到了严重的威胁。为了减少火灾造成的损失，因此设计智能火灾报警系统非常的有必要，智能火灾报警系统是以STC89C52单片机为核心，通过火焰传感器、烟雾传感器、温度传感器、语音播放传感器、LCD显示屏以及声光报警等模块共同构成了智能火灾报警系统。该系统通过对火焰、烟雾、温度数据进行检测，并把这些数据显示在LCD显示屏上，如果检测到了异常数据便通过语音播放和声光报警进行提示。该系统能够大大的避免了火灾的发生，减少了社会财富的损失。
目 录
第1章 绪论
1.1 课题的背景
在整个社会生活中，火灾成为所以灾害中发生率最高的灾害，许多人的财产受到威胁。目前，全世界每天都发生大约1000起火灾，导致2000多人死亡，3到4千多人受伤，而且每年的财产损失超过10亿美元，给人民的生活和繁荣造成毁灭性后果。为了预防火灾的发生，减少财产损失和人民死亡，所以研制出一套智能火灾报警系统很有必要。
1.2 课题研究的意义
智能火灾报警系统通过检测火灾发生前的一些现象，可以很快察觉到 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ￥351916072$ 
人们发现不了的火灾早期特征，并且提前发出警报，使火灾造成的生命和财产的损失达到最小化。在现实生活中，很多人不注意家庭安全常识，导致火灾经常发生。所以人们应该及时通过安装智能火灾报警系统，尽量的避免预防火灾的发生，以免威胁到人身安全。
第2章 系统的整体结构及方案论证
2.1 系统的整体结构
本设计由烟雾传感器、温度传感器、火焰传感器、语音播放模块、LCD显示屏、按键模块和STC89C52单片机构成。首先通过烟雾传感器、温度传感器、火焰传感器来进行烟雾浓度采集、温度采集和火焰检测，并且把烟雾浓度、温度数据以及有无火焰情况在LCD显示屏上显示，如果检测到了烟雾浓度过高、温度过高或者检测到火焰，则进行声光报警并且语音进行播放，通过按键来进行温度和烟雾浓度阈值设置。其整体结构框图如图21所示。


图21 系统整体结构框图
2.2 系统方案论证
系统的方案论证主要是在元器件的选择上面，因此在元件选择方面做了如下比较。
(1)单片机的选择
方案一：选择STC89C52单片机，该单片机具有ROM、RAM存储器、5个中断源和2个定时器，并且STC89C52单片机出现时间早，资料比较丰富，程序编写简单，所以比较符合该系统的要求。
方案二：选择MSP430F249单片机，该单片机具有低电压、超低功耗；快速苏醒、片内比较器等特点，但其程序编写方面比较复杂，并且价格较贵，所以不适合智能火灾报警系统。
综合上所述比较，在该系统中选用STC89C52单片机。
温度传感器的选择
方案一：选择LM75温度传感器，该传感器通过IIC进行温度数据传输，其可实现的精度为0.125℃，测量范围为－55℃ 到+ 125℃，，但该传感器在程序编写上比较麻烦并且反应比较慢，所以不选择LM75作为该系统的温度传感器。
方案二：DS18B20是一种智能温度控制传感器，温度可测量的范围在－55℃ 到+ 125℃，精度为±0.5 ℃，抗干扰能力强。其几乎能满足任何极端情况下的温度采集，非常符合该系统的温度采集部分。
综合上所述比较，在该系统中选用DS18B20温度传感器。
烟雾传感器的选择，
方案一：选用MQ2烟雾传感器，该传感器可以输出二种信号，一种为数字信号，一种为模拟信号，其模拟信号输出的模拟量的范围为0~5V，该传感器具有寿命长、良好的稳定性、恢复性、响应性，所以非常符号该系统的烟雾检测要求。
方案二：NIS07烟雾传感器作为烟雾传感器，该传感器采用高耐腐蚀材料，安全性能到达标准，平衡电位分离度小，但其灵敏度低，所以符号该智能火灾报警系统的要求。
综合以上比较，在该系统中选用MQ2烟雾传感器。
显示屏的选择
方案一：选择LCD12864进行显示，LCD12864可以显示64个字符，既可以显示中文也可显示英文。在该系统中，需要显示的字符数不多，且LCD12864比其它显示屏的成本高不少。所以LCD12864液晶屏不符合该系统的要求。
方案二：选择LCD1602液晶进行显示，LCD1602只能显示英文字符不能显示中文字符并且字符只能显示32个，主要被用于一些需要显示字符比较少且无需显示中文字符的地方。因该系统需要显示的字符比较少，所以LCD1602作为显示器符合该系统的要求。
综合以上比较显示屏模块选用LCD1602。
（5）按键模块的选择
方案一：独立按键的电路十分简单，程序编写方面比较容易，且需要的IO较少，这样就为其它传感器节省下来了IO口资源。所以符合该系统的要求。
方案二：用矩阵键盘来作为按键模块。该模块的16个按键只需要通过8个IO口控制就可以了，但因为该系统中的需要对温湿度阈值进行设置，需要的按键比较少，如果使用矩阵按键，则就不利于IO口资源的节约。所以不符合本设计的需求。
综合以上比较选用独立按键作为此次设计的按键模块
（6）蜂鸣器模块的选择
方案一：选择无源蜂鸣器模块，无源蜂鸣器可以通过改变其频率来发出不同的音调，主要是被用于音乐盒等地方。但在该设计中我们不需要其发出不同的音调，而且其程序编写也较为复杂，所以符合不该系统设计需求。
方案二：选择有源蜂鸣器模块，有源蜂鸣器只要给一个高电平的信号或者一个低电平的信号就能够发声，其电路连接简单，编程容易。主要被用于报警等场所，符合该系统报警电路的需求。
综合以上比较选用选择有源蜂鸣器。

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