火灾报警系统的设计
一、绪论 1
（一）课题的概述 1
（二）课题研究的背景 1
（三）课题研究的意义 2
二、火灾报警系统方案设计 3
（一）主芯片选择方案 3
（二）温度传感器选择 3
（三）显示器的选择 3
（四）主要设计要求 4
三、硬件设计 5
（一）火灾报警电路设计系统框图 5
（二）单片机及其外围电路 5
（三） 温度传感器DS18B20 7
（四）LCD1602液晶显示电路 9
（五）声光报警电路 11
（六）冷风机驱动电路 11
（七）温度设定电路 12
（八）单片机的火灾报警系统总电路图 13
四、软件设计 14
（一）主程序设计 14
（二） LCD1602液晶软件设计 15
（三）按键控制软件设计 16
（四） DS18B20软件设计 16
（五） 声光报警软件设计 17
五、总结与展望 18
参考文献 19
致 谢 20
附录 21
附件1:火灾报警总体设计 21
一、绪论
（一）课题的概述
火灾是可燃物在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，是威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。火，在给人类带来文明进步、光明和温暖的同时也在其失去控制之时给人类造成了巨大的灾难。据统计，我国70年代火灾平均损失不到2.5亿元，80年代火灾平均损失接近3.2亿元。进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接损失上升到年均十几亿元，年均死亡2000多人。
严峻的事实证明，随着社会和经济的发展，社会财富日益增加，火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大，它不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接威胁生命安全，给人们的心灵造成极大的伤害。残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性，良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的上网，为社会减少不必要的损失。
随着电子产品在人类
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，年均死亡2000多人。
严峻的事实证明，随着社会和经济的发展，社会财富日益增加，火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大，它不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接威胁生命安全，给人们的心灵造成极大的伤害。残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性，良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的上网，为社会减少不必要的损失。
随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。因此，智能化温度报警系统已并非传统意义上的简单的报警设备，而是融入了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器的应用等各领域知识。伴随着科学技术的不断进步，火灾报警系统必将得到更快的发展。
（二）课题研究的背景
我国目前应用的火灾自动报警系统在社会上被广泛使用于防患于未然，现在每个小区，基本都安装了火灾报警装置，性能齐全的报警装置，可以帮助我们，更好的小区住户的生命安全。随着社会的发展，科技的进步，各种先进的火灾报警设备也层出不穷。可即使这样，每年因为火灾事故，而牺牲的人有很多，近几年来，在因为火灾事故，发生的伤亡人数比前几年有所增加。频繁的火灾事故，引起了国家领导人的注意，国家参与调控，要求政府和有关的消防部门，要普及和预防好火灾事故，尽最大的努力，保证人民群众的生命安全。
本次设计的基于单片机的火灾报警系统，主要应用单片机技术，来实现环境中的温度报警。此系统不仅仅可以使用在楼宇中，也能使用在工业和医疗，或者民用。设计一个简单便携的火灾自动报警系统，很有实用价值，在市面上，有些测温装置的进度和测量误差大，检测的温度数据可靠性不是很好。而本次可以研究的是基于单片机控制的火灾报警系统，在控制方面，单片机的技术，发展到现在，已经有好多年的历史了，技术很娴熟，而使用单片机来实现测温，可以选择高精度的温度传感器来采集温度，实现温度的报警。基于温度在各个领域的发展和使用，我们去研究和寻找更好的技术来实现温度的检测，防止火灾的爆发，很有意义。
（三）课题研究的意义
火灾报警系统的设计，能够帮助我们解决避免一些异常情况的发生。在一些工业或者写字楼中进行温度的检测，很有必要。防止火灾的发生，是对自己生命的负责，也是对他人生命负责的态度。为此设计一款智能的火灾报警系统对周围的环境温度检测很有必要。
火灾报警系统中，通过温度传感器DS18B20采集区域内的温度，单片机AT89C51接收到温度传感器采集到的信号，对温度信号进行处理，处理后的温度数据信息，经过单片机控制，最终在LCD1602液晶显示器上面显示出来。当温度过高的时，此时系统就会声光报警，提醒用户注意火灾的发生，同时达到报警的温度，冷风机进行动作，以此来降低环境温度。本次设计的火灾报警系统，在军用，民用，工业领域都很有研究价值，为此设计一款实用的火灾报警系统，可以广泛的被应用在各个领域。
二、火灾报警系统方案设计
本次课题基于单片机的火灾报警系统，利用温度传感器DS18b20采集环境中的温度，以单片机AT89C51为主芯片，温度传感器采集的数据，经过单片机处理后，在LCD1602液晶显示器上实时显示出来。本次火灾报警系统设计选择的期间方案如下：
（一）主芯片选择方案
方案一：选用PLC来实现火灾温度报警系统的控制，PLC在设计的过程中，硬件功能比较强大，而且通过端口的I/O，能实现数据的控制，用Y输出实现反应的功能。PLC硬件设备，可是实现时间的定时，在时间的控制上，比较准确。而且还有计时的功能。在本次设计中，需要设计的系统，是可以轻巧便携的。为此，本次设计中，不必选择此PLC，从成本上，PLC硬件的价格，还是比较昂贵。
方案二：采用单片机AT89C51来实现火灾温度报警系统的控制。单片机的I/O端口有32个，具有多个输入/输出端口，并且还有中断和串口，以及定时的功能。在本次设计中，用单片机来实现系统的控制，从结构和功能上面来分析，非常便捷。
综上所述，从结构、经济、可操作性等方面来看，选择单片机AT89C51作为火灾报警系统的控制芯片是最理想的方案设计。
（二）温度传感器选择
在火灾报警系统设计中，要把检测的温度通过出传感器检测出来，为此选择DS18B20温度传感器，来采集外界的环境温度。
DS18B20温度传感器，测量的范围比较宽泛，最大可达一百二十五度，对检测环境的温度，有很大的意义。DS18B20温度传感器，精度测量比较高，最大可达千分之一，这对于本次温度报
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