摘 要本论文设计了一款智能式的火灾报警器控制系统，采用了具备高端驱动性能的STM32微处理器来担任这款系统的控制器部分，在微处理器的灵活驱动作用下，使得这种型号的火灾报警器实现了对家庭或者公共场所进行火灾快速检测的功能，本论文对火灾报警器控制系统的软件设计，大致选用C语言构建程序代码，将软件代码下载到STM32微处理器芯片后，通过主控微处理器实现对每个硬件电路的控制，从而将各项功能进行执行。本课题使用了较为科学的设计方法，通过系统分割的方法将整个硬件系统划分为STM32微处理器最小系统部分、液晶屏显示电路、报警信号生成电路和火焰传感器电路等，将各个电路模块的接口进行引出而且根据连接关系进行对接，最终实现这种系统的硬件框架。本次毕业设计经过了对这款微处理器系统的持续优化和修改，最终实现了一款高性能的控制系统，适合在相关产品市场上进行普及，能够有效的降低类似系统的设计成本。
目录
一、 引言 1
（一） 火灾报警器的发展背景 1
（二） 火灾报警器的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 火灾报警器的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602液晶屏幕简介 4
（四） 蜂鸣器简介 4
（五） 火焰传感器简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 液晶显示电路设计 6
（三） 火灾报警电路设计 7
（四） 火焰采集电路设计 8
（五） 按键电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 火灾报警器的主程序流程设计 10
（二） 显示屏驱动子程序流程设计 10
（三） 火灾报警子程序设计 12
（四） 火焰采集子程序设计 13
五、 实物制作与安装 14
总结 2
参考文献 3
致 谢 4
附录一 原理图 5
附录二 PCB图 6
附录三 元件列表 7
附录
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四 程序 8
引言
火灾报警器的发展背景
通过对火灾报警器控制系统发展历程的文献翻阅，可以清晰的发现早在电子控制技术出现之时，该电子控制系统就已经出现在市面上，只不过曾经受到科学技术发展水平的限制，大部分电子仪器中选用的主控器件都是四位处理器，对数据的运算频率相当慢，相比于今天市面上的三十二位处理模块来说，差距非常大，由于在火灾报警器控制系统中主控芯片起到主导作用，因此四位处理模块的工作性能限制了火灾报警器的发展，此时的火灾报警器表现出来的整体功能比较简单，尚且没有智能化的概念。
本课题拟将配置的是一款使用意法半导体公司研究的STM32微处理器作为主控的火灾报警器控制系统，所谓的火灾报警器是一种系统，目前市面上的火灾报警器大多数都可以完成高清显示参数、发出报警信号和火焰检测等效果，为了开发这类比较智能的电子设备，须要结合微处理器驱动技术、编程技术和电路设计技术等主要学科，技术人员不只需要对这些技术进行精通掌握，还要能够在这个条件下不断创新，结合当前科学技术现状，依照使用者的需求，才能够设计出实用性更为高的火灾报警器。
通过大量的资料研究后我们可以知道，当前市场上的火灾报警器内部实现了全面数字化，不但如此，还在主控器件芯片中嵌入了工作稳定的程序语言，设计者通过代码的设计，将研发思路通过代码段进行转换，使得主控器件芯片能够根据预定逻辑工作，以此也就具备了一定程度的人工智能特点。在对目前市面上常用的一些高端性能的火灾报警器进行设计实力的总结后，能够看出大部分高性能的火灾报警器里面主控核心采用的是十六位以至三十二位微型控制器，高端水准的微型控制器芯片在一定程度上决定了火灾报警器的性能，这是因为在执行功能时主要依靠的就是微处理器芯片内部的数据运算速度以及外部电路模块的丰富度，当前市面上STM32等一些中高端性能的微处理器可以满足这些需求。本论文为了进一步提升火灾报警器的性价比，采用了丰富的性价比极高的集成芯片和传感器模块等，如LCD1602液晶显示屏、有源蜂鸣器和火焰检测器等，设计了一款实用性非常高另外兼具高性价比的火灾报警器系统。
火灾报警器的国内外发展现状
如今国外对于火灾报警器的研发重点主要放在了通过多功能的片上系统来实现它的所有指标功能，因为中高端的火灾报警器当前在市场上已非常普遍，所以根据当前的科学发展现状，工程师不再将过多的精力投入到如何突破现状，而是正在研究如何通过更高端的微处理器芯片来对火灾报警器进行控制，使它的内部的大部分硬件驱动电路模块都可以集成在单片微处理器芯片中，这样在硬件系统上就能够实现越发微型化、嵌入式化的火灾报警器。
本文主要研究内容
本文拟将研发的是一种采用STM32微处理器来担任微处理器控制器的火灾报警器系统，本课题对它的设计内容主要分为硬件电路和软件程序代码两个部分，将采用系统模块分割法将整体的性能划分到各个系统模块中，实现各项初期功能需求，下边为本课题将要实现的各项设计内容：
1、能够实现STM32微处理器与LCD1602液晶屏之间的快速数据通信，将带显示内容进行快速刷新和稳定显示；
2、配置报警信号输出电路，通过有源蜂鸣器的工作，STM32微处理器实现对蜂鸣器工作的控制，从而实现报警信号的输出；
3、设计火焰传感器硬件驱动电路，通过STM32微处理器与其之间构建通信接口，实现对火焰采集结果的准确获取；
方案设计及元器件选择
火灾报警器的方案设计
在对这种类型的火灾报警器控制系统的系统硬件进行研发之前，首先需要对整个系统的实现方案进行研发，通过系统方案来对整个硬件系统的研发方案进行指导，下图是通过Visio绘制的火灾报警器控制系统框图，整个火灾报警器系统将以STM32微处理器作为关键部分，实现对各个功能电路模块的驱动，LCD1602显示电路、蜂鸣器报警电路和火焰传感器电路等子电路将在微处理器的控制下实现其自身正常工作。火焰传感器用于实现对火焰辐射出的强烈红外线进行吸收，并将其转换为相应的电平信号传送给STM32单片机进行处理；按键模块以机械按键作为核心器件，实现了对系统的启动和暂停等操作；报警模块由有源蜂鸣器和驱动MOS管组成，用于发出蜂鸣式的报警信号；液晶显示模块采用了LCD1602屏幕，通过这款具有32个字符显示能力的液晶屏对系统中的相关参数进行呈现。

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