基于C51单片机的烟雾报警器系统设计

声光报警器班级：08应用电子

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基于C51单片机的声光报警器设计

【摘要】

火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。所以说人类使用火的历史与同火灾作斗争的历史是相伴相生的，人们在用火的同时，不断总结火灾发生的规律，尽可能地减少火灾及其对人类造成的危害。火灾，几乎是和火的利用同时发生的，随着现代社会的不断发展，现代家庭用火、用电量正在逐年增加，火灾发生的频率越来越高，火灾不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接或间接危害生命，给人们的心灵造成极大的危害。每年都有许多人被火灾夺去生命。由于人们的疏忽而发生的火灾与爆炸，不仅造成人员的大量伤亡，还承受着严重的经济损失。正是由于火灾的巨大危害，报警器才得以应运而生，报警器在火灾报警方面发挥人类本身无可比拟的优势，而声光报警器更是其中的佼佼者。声光报警器是一种用在危险场所，通过声音和各种光来向人们发出示警信号的一种不会引燃易燃易爆性气体的报警信号装置。防爆声光报警器适用于安装在含有ⅡC级T6温度组别的爆炸性气体环境场所，还可使用于石油、化工等行业具有防爆要求的1区及2区防爆场所，也可以露天、室外使用。可以和国内外任何厂家的火灾报警控制器配套使用。当生产现场发生事故或火灾等紧急情况时，火灾报警控制器送来的控制信号启动声光报警电路，发出声和光报警信号，完成报警目的。本产品也可同手动报警按钮配合使用,达到简单的声,光报警目的。本产品符合GB3836系列标准的要求（满足GB3836.1—2000《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》及GB3836.2—2000《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型“d”》标准），经国家指定的检测机构鉴定并取得了防爆合格证。报警器外壳为全不锈钢壳体，灯壳抗冲击能力强，180清晰可视超高亮LED发光管，配备超强蜂鸣器，具有工作稳定，使用寿命长, 功耗低，不受污染物和水的影响等特点。正是由于声光报警器的这些优点所以被广泛应用于各种场合。本设计是利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一声光报警系统。论文中主要针对声光报警系统中的各个组成部件进行了介绍，对它的主控电路和外围设备电路之间的接口技术，还有软件方面进行了重点介绍。

关键词：报警器、80C51、声光传感器

Abstract: With the modern home with fire, electricity consumption increases, the frequency of home fires is getting higher and higher. Smoke detectors have also been widely used in various occasions. This design is combined with the use of single-chip sensor technology development and design of the smoke alarm system. The main thesis of the smoke alarm system for the various components are introduced, its control circuit and peripheral equipment circuit interface between technology and software have been the focus of introduction.

Keywords: 80C51, smoke sensor alarm.

目录

1 绪论 (1)

1.1声光报警器的发展及现状 (1)

1.1.1 火灾探测技术 (1)

1.1.2 火灾探测器的发展趋势 (1)

1.2论文研究的目的及意义 (2)

1.3论文内容 (2)

2基于C51单片机的声光报警的设计方案 (4)

2.1任务分析 (4)

2.2设计方案 (4)

2.2.1方案设计思想 (4)

2.2.2 总体框图 (5)

3.1主控电路设计 (6)

3.1.1 80C51系列 (6)

3.1.2 80C51的基本结构 (6)

3.1.3 80C51单片机的的封装和引脚 (7)

3.1.4 80C51单片机的时钟 (8)

3.1.580C51单片机的复位 (9)

3.2外围接口电路设计 (10)

3.2.1 NIS-09声光传感器简介 (10)

3.2.2 AD574A简介 (12)

3.2.3 AD574A与80C51单片机接口电路 (14)

3.2.4声光报警电路 (15)

3.3总电路设计 (16)

4 软件实现 (18)

4.1编程KEIL环境介绍 (18)

4.2程序流程 (18)

4.3程序 (19)

5 调试 (22)

5.1调试的步骤 (22)

5.2调试过程中遇到的问题及解决方法 (23)

结束语 (25)

谢辞 (26)

参考文献 (27)

第1章绪论

1.1声光报警器的发展及现状

1.1.1 火灾探测技术

火灾作术为一种在时空上失去控制的燃烧所引发的灾害，对人类生命财产和社会安全构成了极大的威胁。由此引发的重大安全事故比皆是，所以人类一直也未停止过对它的研究。

火灾的发生和发展是一个非常复杂的非平稳过程，它除了自身的物理化学变化以外还会受到许多外界的千扰，火灾一旦产生便以接触式(物质流)和非接触式〔能量流)的形式向外释放能量。接触式形式包括可燃气体、燃烧气体和烟雾、气溶胶等。非接触式如声音、辐射等。火灾探测技术就是利用敏感元件将火灾中出现的物理化学特征转换为另外一种易于处理的物理量。各种探测器对应的火灾物理参量及探测器如图1-1所示。

图1-1 各种探测器对应的火灾物理参量及探测器

1.1.2 火灾探测器的发展趋势

探测器朝新探测技术的发展进一步拓展了火灾探测的应用领域，为一些传统探测器无法胜任的环境提供了有效的手段。相关技术的发展，如傅立叶近红外光谱技术弱信号处理技术、低功耗MCU技术进一步促进了传统探测技术的改进，使得传统探测器在技术和性能上有了显著的提高。火灾着极早期探测、多传感器复合探测和探测器小型化、智能化的方向发展迈出了更快的步伐。

近几年来，单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门及人们生活的各个方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而开发出来。单片机是器件级计算机系统，实际上它是一个微控制器或微处理器。由于它功能齐全，体积小，成本低，因此它可以应用到任何电子系统中去，同样，它也可以广泛应用于报警技术领域，