基于单片机的烟雾传感器报警系统设计

课题名称：基于单片机的烟雾传感器报警系统

目录

第一章绪论 (3)

1. 1课题简介 3

1. 1. 1课题来源 (3)

1. 1. 2市场情况 (3)

1. 1. 3技术现状 (3)

1. 2 传感器定义与组成3

1. 3传感器的基本特性 4

1. 4 传感器分类 6

1. 5 传感器的发展趋势6

第二章硬件电路设计 (9)

2. 1单片机定义9

2．2 单片机的特点及应用9

2. 3 MCS-51单片机的结构10

2. 4电源部分的设计13

2. 4. 1气敏传感器检测系统的设计 (17)

2. 4. 2气敏传感器制作设计 (18)

2. 4. 3继电器的设计 (20)

2. 5 AT89C51单片机的控制电路设计20

2. 5. 1时钟电路的设计 (20)

2. 5. 2 复位电路的设计 (21)

2. 5. 3 报警控制系统电路的设计 (21)

第三章软件程序设计 (23)

3. 1应用程序的设计23

第四章调试过程 (25)

4. 1 硬件调试（可以做出实物）25

4. 2 软件调试26

4. 3 联机调试30

总结 (31)

致谢 (32)

参考文献 (33)

基于单片机的烟雾传感器报警系统设计

尹丽

08电子信息工程

[摘要]:本文介绍一种新型的气敏传感器测试系统的设计方法。该系统基于MCS-51单片机原

理和控制理论，进行气敏传感器测试、过程控制，及继电器电压控制，并能进行监控报警，克

服了目前气敏传感器人工操作测试带来的效率低、误差大、操作人员长时间工作等问题。该系

统结构简单，抗干扰能力强，适合于医院、学校、宿舍、家庭等环境下进行气体检测，有广泛

的应用前景。

[关键词]:烟雾传感器、单片机、汇编语言

Based On SCM's Smog Sensor Design For Alarm System

Yin Li

Abstract: This article introduces one new gas sensor test system's design method. This system based on the MCS-51 monolithic integrated circuit principle and the control theory, carries on the gas sensor test, the process control, and with the relay establishment voltage control, and can carry on the monitoring warning, overcame the efficiency which the present gas sensor manual control test brought

to be low, the error was big, questions and so on operators long-firing operation. This system structure

is simple, anti-jamming ability, suits under environment and so on hospital, school, dormitory, family carries on the gas examination, has the widespread application prospect.

Key words: Smog sensor、MCU、Assembly language

第一章绪论

1. 1 课题简介

1. 1. 1 课题来源

本课题源于在科技高度发达的今天,火灾对人生命和财富造成的伤害越来越严重,使用一定报警装置来减少甚至防止火灾的发生是非常必要的。烟雾报警器可以在一定程度上有效的对意外燃烧、爆炸、中毒进行提醒，提醒人们采取有效的办法防止意外发生。

1. 1. 2 市场情况

近年来，随着半导体、计算机技术的发展，新型或具有特殊功能的传感器不断涌现出来，单片机检测装置也向小型化、固体化及智能化方向发展，应用领域也更加宽广。上至茫茫太空，下至海底、井下，大至工业生产系统，小至家用电器、个人用品，我们都可以发现单片机检测技术的广泛应用。我所设计的单片机控制烟雾传感器报警系统就是能使用在家庭、办公室、学校等环境下，将实现检测、控制、报警功能，方便人们及时有效的采取有效措施防止事故发生。

1. 1. 3 技术现状

本课题与同类相比，优越性更大，目前，人们对气敏传感器的测试方法主要停留在用人工手动的方式来操作，开发出一种实用高效的智能化传感器测试装置是极为必要的，这将给操作人员带来极大方便，而本设计是基于单片机做的，是用单片机的硬件和软件结合起来。这样的设计可以检测和控制烟雾浓度，相比之下，实用性和操作性更高一些。

1. 2 传感器定义与组成

传感器是一种能感受规定的被测量，并按找一定的规律装换成可用输出信号的器件或装置。常用传感器的输出信号多为易于处理的电量，如电压、电流、频率等。

传感器有敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成，如图1-1所示。

图1-1 传感器的组成原理框图

图中的敏感元件是在传感器中直接感受被测量的元件，即被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系、更易于转换的非电量。这一非电量通过传感元件后就被转换成电参量。测量转换电路的作用是将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电压、电流或频率量。但不是所有的传感器都有敏感、传感元件之分，有些传感器是将这两者合二为一的 。

1. 3 传感器的基本特性

传感器的特性一般指输入、输出特性。它有静态、动态之分。其重要特性主要表现在以下方面。

（1） 灵敏度（sensitivity ）

灵敏度是指传感器在稳态下输出变化值与输入变化值之比，用K 来表示

x

y dx dy K ∆∆≈= 式中 △X ——输入量的变化值；

△Y ——输出量的变化值。

对线性传感器而言，灵敏度为一常数；对非线性传感器而言，灵敏度随输入量的变化而变化。从输出曲线看，曲线越陡，灵敏度越高。

（2） 分辨力（Resolution ）

分辨力是指传感器能检出被测信号的最小变化量，是有量纲的数。当被测量的变化小于分辨力时，传感器对输入量的变化无任何反应。对数字仪表而言，如果没有其他附加说明，一般可以认为该表的最后一位所表示的数值就是它的分辨力。一般地说，分辨力的数值小于仪表的最大绝对误差。但是若没有其他附加说明，有时也可以认为分辨力就等于它的最大绝对误差。将分辨力除以仪表的满度量程就是仪表的分辨率，它常以百分比或几分之一表示。

（3） 线性度（Linearity ）

线性度又称非线性误差，是指传感器实际特性曲线与拟合直线（有时也称理论直线）之间的最大偏差与传感器量程范围内的输出之百分比。如图1-2所示，