基于51单片机的烟雾报警器的设计

①烟雾报警器的工作原理；

②单片机最小系统；

③ADC0809数模转换器；

④子程序流程图。

（2）系统的总体设计

主控单片机是采用AT89C52芯片，传感器模块选用ZYMQ-2气体传感器，显示模块选用LCD1602，设置部分选用按键电路。

该系统的整体框架图如图1所示：

图1 系统整体框架图

二、硬件电路设计

1. AT89C52单片机简介

本系统主要是由AT89C52单片机作为其核心，选用11.0592MHZ的晶振，使得单片机的运行速度能够较为合理。

AT89C52单片机最小系统电路设计如图2所示。

图2 单片机最小系统电路图

单片机最小系统由单片机，晶振电路，复位电路，电源电路等四部分所组成。

1.晶振：大小由单片机时钟周期的要求而决定（用于计时，与两个电容并联使用，电容大小由你的晶振决定，一般用22pF）

2.复位电路：用于对对当前电路的状态进行复位

3.电源：用于供电，一般用电脑的USB口供电

4.烧制程序的口：并口输入，这个要根据由使用单片机的种类决定，本设计采用ATC 可用并口。

2. 总体方案设计

本系统主要包括五个主要的模块编程：

第一模块是声光报警电路的编程；

第二模块是ADC0809数模转换模块编程；

第三模块是液晶显示屏1602的编程；

第四模块是单片机最小系统的编程；

第五模块是按键设计电路的编程。

图3 原理图

三、烟雾报警器的原理

1. 主程序流程

当烟雾报警器正常运行时，传感器感受周围的烟雾浓度，将这种微小的电压信号经过放大电路放大，转换成可观的模拟电子信号，然后送入到ADC0809中进行数模转换，之后送到ATC89C52单片机中进行处理。

2. 报警电路的子程序流程

当单片机接收到ADC0809中的感应信号，发现不为零时，系统就会开启报警模式，此时，LED灯闪亮，并且时间持续30min，知道工作人员手动关闭或者周围环境的烟雾浓度降低到一定数值。蜂鸣器鸣叫时，LED显示为“1”，于此同时会发出信号，当烟雾浓度持续30s还不下降时，说明不是误报警，此时通过单片机控制，进行紧急灭火处理，否则的话，报警系统只会LED灯亮，自动排烟系统启动，却不会开启灭火模式。相反，如果烟雾浓度过低，LED显示为“0”.不会报警，此时蜂鸣器无动作。

3. 关于程序的原理

(1) 按键抖动的问题

抖动分为机械抖动和软件抖动，软件抖动主要受单片机和其他元器件的性能所影响，基本上时固定数值，所以我们常说的抖动是机械抖动，这种抖动是因为按键在我们手动按下时发生的抖动，这是机械的原因，有可能此时系统会检测到多次，并进行多次的按键处理，会对应该有的结果造成影响。所以说我们要设计抖动消除程序，就是系统监测到按键按下，却不进行信号的发送，知道按键按下超过10ms，说明是真的按下，而不是误抖动，此时可以将信号发送到单片机中进行处理。这么操作就可以最大限度的消除机械抖动而带来的影响。

(2) 蜂鸣器的设置

图4 硬件报警实物图图5软件报警实物图

六、总结

本文是一篇关于采用单片机来实现烟雾报警装置的论文，使用用芯片AT89C52和1602液晶显示屏来帮助我完成了整个设计本文在对报警电路和单片机进行深入分析的同时，也详细的阐述了报警器的设计目的和使用范围，通过前文说明的流程图，系统的说明了烟雾报警器的工作原理，于此同时，通过单片机仿真，也得到了相同的结果，更有利的证明了本设计的正确性在设计初期，我经常在网上查资料，或者去学校的图书馆查资料，从而对本设计有了一定的初步了解，然后再经过长达1个月的学习之后，我了解了各个器件的原理和功能，为接下来的编程和对器件的接口结合奠定了坚实的基础。在本次毕业设计当中，我学到的不仅仅是当前的知识，同时也回顾了从前的知识，而且也极大的增强了自己的动手能力，学到了许多在学校的课本中学不到的知识，极大的拓展了我的思维和激发了我强烈的好奇心，而且本次毕设也可以说为我自己的大学生活画上了一个圆满的句号。

尽管如此，本设计也有很多不足的地方，本设计的烟雾报警装置只能覆盖很小的范围，而对于家庭用户，就需要不止一个报警器来满足需求。

通过对本课题的研究和实践，我明白了很多在学校中学习不到的知识和经验：

（1）我学习到并且在一定程度上掌握了单片机能够进行操作的基本的原理以及单片机在平时的学习和生活中的运用方面。

（2）对于之前没有太接触过的液晶显示有了一定程度上的了解，并且能够对于液晶显示的原理有自己独特的感悟和见解。

（3）本次实践的重点在于软件的设计，因为设计的特殊性在一定程度上，在学校中学到的课本知识，对于本次设计有很大的帮助。