基于溫度傳感器的智能火災自動報警系統的設計與實現

張文靜

（沈陽工學院信息與控制學院，遼寧 撫順 113122）

智能火災報警器的課題研究，對于開發出優秀的智能火災報警系統具有重要意義。本文首先簡單介紹了火災對人類生活的影響并介紹了當今世界智能火災報警系統的發展情況，然后介紹了一種多傳感器智能火災報警系統的設計。

1 整體方案設計

設計基于單片機的火災自動探測系統，以AT89C51單片機為核心控制單元，通過對溫度、煙霧濃度、火焰的信息采集與處理，判斷是否發生火災或有發生火災潛質，并做出相應的控制動作，具體設計任務要求如下：

（1）系統對火災的檢測應滿足多樣性。（2）按鍵參數修改功能。（3）具有聲光報警功能。（4）顯示功能。

根據設計要求分析本設計包括如下結構：煙霧檢測部分、紅外火焰傳感器部分、溫度檢測傳感器部分、單片機主控部分、數據顯示部分、聲光報警部分、按鍵輸入部分、AD轉換部分。

火災自動探測系統設計方案框圖如圖1所示。

圖1 系統總框圖

智能路燈控制系統主要包括軟件部分與硬件部分，下面將做詳細的介紹。

2 硬件部分

該智能火災報警系統的硬件部分是由主要的四種元器件所組成，它們分別是AT89C51型單片機、DS18B20溫度傳感器構成。

（1）本設計是選用的AT89C51型號的單片機，必須具備一定的外圍電路輔助芯片運行，單片機最小系統一般有：單片機、復位電路、時鐘電路構成。

（2）火災自動報警用到的溫度傳感器DS18B20是數字溫度傳感器，具有3引腳小體積封裝形式。DS18B20傳感器在實際使用中，電源直接供電時DS18B20的1腳接GND，2腳作為信號線輸出，3腳接電源VCC。這種供電方式相比于寄生電源供電是最優的供電方式。綜上所述，為節約成本，使電路和程序設計簡單，所以運用電源供電的方式，輸出引腳DQ與單片機P3.7連接。

3 軟件部分

此設計的軟件主要部分是主程序設計和DS18B20溫度傳感器子程序設計。

（1）主程序流程設計。系統開始初始化，進行溫度檢測，檢測過后的值顯示在液晶屏上，然后進行按鍵調節設定的值以達到報警的目的，若檢測的值在按鍵設定值范圍內，則不會報警。

（2）溫度采集子程序設計。本設計測溫元件DS18B20采用電源直接供電方式連接，在軟件程序設計時不用考慮尋址以及讀取ROM指令。由于DS18B20數字輸出，可以直接連接單片機引腳，連接引腳為P3.7。

4 系統聯調

本系統主要根據目前發展趨勢和國內實際的應用特點和要求，采用了自動化的結構形式，實現對空氣溫度、煙霧和火災的檢測的自動檢測和控制。

其中系統分為兩大部分：硬件部分、軟件部分。其中硬件部分包括溫度采集電路、報警電路和滅火裝置電路設計，實現了對火災的監控、報警和滅火；軟件部分包括主程序設計和DS18B20溫度傳感器子程序設計，首先是對主程序進行設計，使系統開始初始化，進行溫度檢測，檢測過后的值顯示在液晶屏上，然后進行按鍵調節設定的值以達到報警的目的之后對硬件進行了簡單的調試，對調試結果進行了一些分析。