单片机火灾预警系统的设计与实现【字数：10633】
目 录
第一章 绪论 1
1.1论文研究的背景及意义 1
1.1.1论文研究的背景 1
1.1.2论文研究的意义 1
1.2论文研究的内容 2
1.3论文任务规划 2
第二章 系统架构及方案论证 4
2.1系统结构框图 4
2.2系统方案比较与论证 4
2.2.1控制模块的选择 4
2.2.2烟雾浓度测量模块的选择 5
2.2.3温度测量模块的选择 5
2.2.4显示模块的选择 5
2.2.5电源模块的选择 5
2.3最终整体方案选定 5
第三章 硬件设计 7
3.1主控芯片 7
3.1.1单片机引脚及其功能 7
3.1.2STC89C51单片机内部结构 8
3.1.3ADC0832性能简介 9
3.1.4ADC0832转换器接口设计与工作原理 9
3.2烟雾控制电路 10
3.2.1MQ2性能简介 10
3.2.2MQ2接口设计与工作原理 11
3.3温度控制电路 12
3.3.1DS18B20性能简介 12
3.3.2温度传感器DS18B20接口设计与工作原理 13
3.3.3DS18B20的程序流程图 14
3.4数码管显示电路 14
3.4.1数码管性能简介 15
3.4.2数码管接口设计 15
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3.5声光报警电路 15
3.5.1声光报警简介 15
3.5.2声光报警接口和工作原理 16
3.6按键模块 16
3.6.1按键模块性能简介 16
3.6.2按键模块接口设计 17
3.7复位电路 17
3.7.1复位电路工作原理 17
3.7.2复位电路设计 17
3.8GSM通信模块 18
3.8.1GSM模块性能简介 18
3.8.2GSM模块通信 18
第四章 软件设计 19
4.1系统电路原理图设计及封装 19
4.1.1系统电路原理图 19
4.1.2封装 19
4.2Proteus 20
4.3Keil C 21
4.4系统程序流程图 22
4.5Proteus和Keil C仿真 23
第五章 实物调试及为问题解决 25
5.1实物调试 25
5.2问题解决 27
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
附录A 原理图 31
附录B 仿真图 32
附录C 源代码 33
第一章 绪论
1.1论文研究的背景及意义
1.1.1论文研究的背景
长期以来，火灾一直被认为是破坏性最大的灾害之一。在生活中，由于火灾引起的安全事故有很多，比如家庭电线短路或是用火不当都可能引起火灾危及人们的安全。最近几年，火灾的数量在增加，火灾造成的损失也在增加，所以人们对火灾的研究也一直从未停下。
从过去到现在人们一直不断地进行专题研究火灾的爆发以及形成过程，到目前为止已经形成了一个比较成熟的概念。火灾的爆发和形成不但与自身有关，同时还与外界环境相关，这个过程包括复杂的化学变化和物理变化。一般来说，火灾发生的环境中会产生烟雾和温度信号，产生的烟雾包含着各种固体颗粒，烟雾浓度越高颗粒的组成越密集。而产生的温度则是由环境中的燃烧物点燃所带来的产物，其过程非常复杂，不但有物理变化，而且内部还有化学变化。另外，在火灾形成的过程中也会产生与环境不同的光源。在人们的不懈努力下，早期的火灾探测技术也相继应运而生。比如早期的复合双波段火焰探测器就是利用火灾形成的特点制造出来的，其中就是采用烟雾温度探测器和带有不同感光传感器的器件组成的。
在人们经济水平和生活条件提高的同时，火灾发生的次数也变得多了起来，主要是因为民用建筑和工业建设日趋增多。另外，在目前的一些综合性建筑里面基本上都有一些容易点燃的东西，如果在这种地方发生了火灾，那么引起的后果将会非常严重。因此，我们在一些现代建筑中对火灾的预防一定得十分重视，特别是在学校、商场、图书馆、博物馆等一些容易发生火灾的地方。不管是在一些人多的公共场所，还是在一些存放重要文件的地方，如果发生了火灾，往小了说是对个人造成损害，往大了说就是给国家和人民带来巨大的损害。因此，我们必须对火灾预警系统提出更高的要求，尽最大努力地有效防止火灾，从而减少给人们带来的损失。[1]
基于上述情况，单片机火灾预警系统的设计便应运而生了。单片机火灾预警系统是通过芯片和传感器共同作用，最后实现火灾报警，并且在此基础上增加了通信模块，报警后会有预警信息发送到手机客户端实现智能化提示。
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