基于單片機的家庭火災報警系統

齊海東+李旭+劉銘慧+錢思奇+王立忠

摘要：本設計以52單片機為控制核心，利用MQ-2型電阻式半導體傳感器與DS18B20溫度傳感器檢測信號。報警電路采用語音芯片ISD1420，日歷時鐘芯片DS12C887作為顯示電路。利用傳感器信息融合技術與單片機控制原理，完成聲光報警的家庭火災報警系統。

關鍵詞：傳感器；AT89C52；報警器

中圖分類號：TP342 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）09-0010-02

隨著社會和經濟的發展，人們居住的密集度越來越大，不僅家庭遭受巨大的災難，還會給社會帶來嚴重的損失[1-3]。家庭火災報警器能夠發現家庭內早期的火災隱患，從而有效地避免火災的發生，以達到保障居民生命財產安全的目的。為此本文設計了以AT89C 52單片機為控制核心家庭火災報警系統。

1 系統組成

系統采用以52單片機為控制核心，采集到的氣體經過煙霧傳感器，再經信號處理模塊，然后A/D轉換，最后數據的數字信號傳遞給單片機。而溫度傳感器收集的溫度數據經內部轉換可將數據直接傳遞給單片機，最終送至顯示部分和報警部分。報警系統主要由傳感器模塊、單片機控制模塊、聲光報警模塊和顯示模塊組成。系統結構框圖如圖1所示。

2 系統硬件設計

系統主要由溫度傳感器、煙霧傳感器、LED和單片機組成。系統通過溫度傳感器模塊收集溫度數據，煙霧傳感器模塊采集可燃性氣體濃度，然后將測到的數據傳遞給AT89C52單片機，同時把檢測到的氣體濃度值與預設的臨界濃度值進行比較，決定系統是否發出警報。顯示模塊采用LCD1602顯示，通過液晶顯示來顯示系統測試的溫度數據及氣體濃度。

報警模塊主要由蜂鳴器與LED燈構成，當單片機接收的溫度或氣體數據大于預設值時，系統發出警報且LED燈閃爍。系統整體電路圖如圖2所示。

3 系統軟件設計

系統首先需要對兩個傳感器，開外部中斷0及顯示接口進行初始化，以完成液晶顯示器的清屏[4-5]。之后調用測溫子程序、溫度處理子程序、中斷子程序及液晶顯示子程序，然后調用溫度測量子程序將溫度數據顯示在液晶顯示器上。同時通過單片機將煙霧傳感器采集到的氣體濃度與預設值進行比較，從而確定報警電路及控制執行電路的啟動與否。系統主程序流程圖如圖3所示。

4 結語

本設計利用傳感器將現場的溫度數據轉化為電信號送入單片機內，其中氣體濃度數據還需經過A/D轉換才能將數據傳入單片機內，對數據進行一系列轉換處理后，將轉換所得到的數據與設置的限定值進行比較，并判斷是否超出限定值。當氣體濃度或溫度處于正常范圍時LED燈不亮，若氣體濃度或周圍溫度大于設定的預設值，則LED燈閃爍且系統發出警報。與此同時，系統還將電信號轉換為對應的可燃性氣體濃度值以及室內溫度值送入液晶并顯示。

參考文獻

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[3]張妍，蘇煜飛.溫度傳感器的研究和應用[J].現代制造技術與裝備，2016.

[4]周峰，基于單片機的智能火災報警器的設計[J].內江科技，2014.

[5]田亞立，梁波，尹少榮，杜佳敏.基于單片機的煙霧報警系統設計[J].電子測試，2015.endprint