基于單片機的火災報警系統的設計

譚小紅 彭森

摘 要：在這個經濟發展越來越快的社會，電子產品對我們太重要了，我們愈發的離不開它了，可也就是因為如此，它給我們帶來了很多不便之處甚至是生命危險，其中火災就是最典型的例子。為了保障我們的人身安全和財產安全，我們一定要盡最大的努力把火災徹底消滅。這次我研發的火災報警系統是運用了所學單片機的專業知識，亦經實踐證明，單片機技術在這個方面以及其他領域的應用都非常廣泛，是最不能缺少的。我們要用人類已經擁有的最偉大的智慧成果去解決實際問題，要在失火后能自動發出警報，提醒人們已經發生火災。此外，正是由于該系統能夠為我們帶來這么多的好處，因此才能更好的去應對火災發生的實際情況。這樣，當人們遭遇火災時，我們就可以非常及時有效的預防災難的發生。

關鍵詞：火災報警；單片機；傳感器

1. 引言

國家的政策好啊，總的來說生活質量得到了全面的提升，但是人們的防范意識沒有提高，導致了財產的損失，各種高科技產品放在家里，像我就是這樣，在寢室的時候電腦手機什么都放在那里，并且上課去了還不關門，手機會不會起火，沒有好的防范意識，很危險，同時導致一些不法分子也變多，造成了大量的財產損失，人們迫切希望可以有一種便宜好用的“看門狗”，“看門狗”就是大家所說的報警器，有些家庭是因為設施比較昂貴，也有些系統不靈敏不便于隱藏，好的“看門狗”是給某些大公司的供用的，價格十分昂貴，普通家庭是很難承受。我感覺我的任務很承重，我必須要設計出一種價格是普通家庭能承擔得起并且有著十分強大的性能的報警系統。

顯而易知，火災傳感器設計是極度重要的，所以必定在整個系統的開發過程中發是不可缺少的。在我們生活水平提升的同時，也使得計算機的制作成本一步一步地下降。眾所周知，有關智能化技術猶如雨后春筍般蓬勃發展，導致商業以及類似的市場對火災報警器的需要持續增加，盡管在系統安裝方面相對以前進步很大，可依舊沒有讓人們的需要得到滿足，而現在的我們都明白，無線火災報警系統已經給我們帶來了新的希望，它不但安裝起來簡便，也方便我們使用，而且成本又不昂貴，對我們生活的需求是極其符合的。根據相關的數據顯示：在很多地方，如果安裝了報警系統的話，一旦出現危險，它就可以及時提醒人們，而當人們接收到通知后，也就可以盡可能地把傷害降到最低。一般一個產品的講解肯定硬件和軟件方便的講解，火災報警系統的電路相同的也是要包括兩個部分的。我們先說硬件，硬件包括電源單片機以及感應的硬件，具體細分一下還可以把單片機這一部分分解為最小系統指示燈電路、報警電路等模塊，等下我們做一一的分析，看看具體什么硬件負責哪個區域，軟件部分的話，我們是通過keil這個軟件來進行編程和仿真，將這兩個部分結合。

2. 工作原理

火災報警系統的工作原理比較簡單，它的組成也不是非常復雜。一般就是火災探測器通過直接探測，然后通過傳感器使其成為火警電信號，最后把該信號快速輸送至警報器。只要報警器接收信號后能夠立即做出反應，我們就不用太過于擔心火災會得不到及時的提醒了，然后人們也可以看到失火發生的位置，事情也基本上沒什么問題了。工作原理圖如圖1所示。

3. 程序及電路設計

3.1 程序設計

一般情況下，我們需要把傳感器進行預熱，時間是三分鐘，若對傳感器不進行通電，在這種情況下停留一小會后，即使到通電的那個時刻了，傳感器也不能征求到一些有效消息，因此只能又耗費一小會時間來進行預熱。等待一段時間后，系統就會發生變化，從而處于了一種監控的狀況了。不言而喻，這篇文章的程序設計第一要務也就是傳感進行預熱，這對于完成整個報警系統極其關鍵。我們在預熱的時候，也要一邊仔細檢查傳感器，看是否有什么故障會出現，重點是查看傳感器的電纜線有沒有存在斷線的現象，并檢測是否接觸不良。我們把AT89C52單片機對煙霧含有量信號進行一系列處理后，這樣做是為了把濃度值和原來的報警限定值去進行一下對比，便很快可以判斷出它究竟還會不會發出警報。而在這時候我們要做的就是使其擁有段式液晶，以此就能輕松地知道煙霧濃度值。主程序要包含狀態指示燈和按鍵功能設置，把子程序中斷，來讓報警器的功能變得更進一步，為使用它的人們創造更美好的生活。

3.2 電路設計

選擇AT89C52單片機為主要控制核心的原因是我考慮到AT89C52具有低價高速，高可靠強抗靜電，強抗干擾的優點。AT89C52它一共有40個引腳，外部雙向輸入/輸出有32個，同時也包括2個外部中斷，2個全雙工串行通信口，32個讀寫口，片內振蕩器和時鐘電路，3個16位的可編程定時計數器。同時它可降到0Hz的靜止狀態按順序執行狀態，而且節電工作狀態可以有支持兩種軟件來選的。在閑暇狀態的時候就會讓控制器不參加工作，但可以讓隨機存儲器，定時/計數器，串行通信口及中斷系統持續執行。在功耗最小狀態的時候就會存儲隨機存儲器中的內容，但振蕩器不參加工作而且不讓剩下其他器件工作一直等到下一個硬件回到初始狀態，它將都可以使用的中央處理器和內閃存器相結合，著重要注意的是可反復更新的Flash存儲器能夠更大程度的降低開發金額。 AT89C52是8位通用微處理器，VCC和VSS都是供電，分別接+5V電源的正負極。P0～P3是可編程I/O腳，它主要功能是由軟件定義。在本設計中，P0端口被用來作為N1的功能控制端，分別與N1相對應的功能引腳連接，13腳被用來作為IR輸入端，10腳和11腳被用來作為為I2C總線的控制端，分別與N1的SDAS和SCLS端相連接，12腳、27腳以及28腳被用來作為握手信號功能端，和相應功能的終端連接CPU主板作為標準檢測和收斂到一個控制功能調整狀態。

4. 結論

火災報警器不僅能夠幫助解決我們所處環境的失火問題，還能有效減少其他類似的突發的危險事故，它對于我們人身財產安全起著至關重要的作用，這也是它在多個領域都擁有如此寬廣的發展空間的原因。這一次的設計不僅讓我動手實踐能力得到了提升，還使我更熟悉了以前所學的單片機課程，對所學的專業知識溫故而知新，著實是受益匪淺。在此次設計中，我對自己有了更進一步的了解和認知，發現了很多不同于以往的一些錯誤。我還更明白只有把理論與實際相結合，才能給我們的生活帶來真正的便利，才能獲得更大的進步和成功，因為，實踐才是檢驗真理的唯一標準。

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作者簡介

譚小紅，邵陽學院信息工程學院電子科學與技術專業學生。