火灾报警器的仿真设计-电子科技大学
基于单片机的火灾报警器设计与实现
编号：设计说明书题目：基于单片机的火灾报警器设计与实现学院：桂林电子科技大学职业技术学院专业：电子信息工程技术学生姓名：学号：指导教师：***职称：讲师2015 年 6 月日摘要火灾自动报警系统（Fire Alarm System，简称FAS系统）是人们为了早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。
本次设计以AT89C51单片机，MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器为核心设计的火灾报警器可实现报警故障自诊断、报警设置、实时温度显示及与温度报警值设定等功能。
是一种结构简单、电路简单、而且易懂、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器，具有非常高的实用价值。
关键词:AT89C51；温度传感器；烟雾传感器；火灾报警器；四位共阴数码管；目录引言 (1)1 系统概述 (2)1.1选题背景 (2)1.2 设计要求 (2)2 设计原理 (2)2.1 硬件部分 (2)2.2 软件部分 (3)3 硬件电路设计与分析 (3)3.1 硬件框架图 (3)3.2 单片机最小系统 (4)3.2.1 STC89C52芯片介绍 (4)3.2.2 时钟电路 (4)3.2.3 复位电路 (5)3.3 四位数码管 (6)3.3.1 数码管的介绍 (6)3.3.2 四位数码管共阳和共阴的区分 (7)3.3.3数码管的驱动方式 (8)3.4 74HC573芯片介绍 (8)3.5 温度传感器DS18B20模块 (9)3.6 烟雾传感器MQ-2模块 (9)4 软件设计与分析 (10)4.1 程序主流程图： (10)4.2 初始化定时器程序 (11)4.3 四位共阴数码管的动态显示程序 (11)5 系统调试 (12)5.1 硬件调试 (12)5.1.1 最小系统调试 (12)5.1.2 四位数码管调试 (12)5.2 软件调试 (12)5.3 脱机运行调试 (12)6 总结 (13)谢辞 (14)附录1：火灾报警器原理图： (15)附录2：火灾报警器PCB图： (15)附录3：火灾报警器程序 (16)参考文献 (20)引言随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的电子产品开始进入人们的生活。
模拟简易火灾报警器的电路设计与制作
模拟简易火灾报警器的电路设计与制作实验背景人们日常生活中离不开火，火灾很容易发生。
即使并不是直接使用火，我们使用各种电子产品和机械装置，也很容易失火，而对付火灾最好的方法就是预防。
当火灾及即将发生或刚发生时，如果能够产生报警时人们注意到，便能够有效地避免火灾带来的重大损失，具有重要意义。
我们科大就拥有国内最先进的活在监控及预防的国家级实验室。
实验原理火灾发生时，必然会伴随着烟雾、高温和火光的产生，探测器对此十分敏感。
当有烟雾、高温、火光产生的时候，它就改变平时的正常状态，引起电流、电压或机械部分发生变化或位移，再通过放大、传输等过程，发出报警声，有的还能同时发出灯光信号，并显示发生火灾的部位和地点。
火灾探测器主要分为感烟、感温、光辐射三大类。
鉴于实验器材与实际操作的限制，我们选择以热敏电阻为感应器的感温型探测器。
实验设计实验设计电路如图(1)所示：图(1)图下部为报警信号电路，上部为热敏感应电路。
闭合开关S后，正常状态下无反应。
当有火灾发生时，热敏电阻感应高温后温度上升，电阻急剧下降，电路电流通过三极管放大作用急速上升，当电流达到反应临界强度范围内时，继电器闭合，报警信号电路接通，警铃响起，警示灯明亮指示火灾位置。
注意：为使感应电路具有较高灵敏度与可靠性，必须使感应电路电流在一定温度范围内有较大的电流变化，可根据具体情况拓展热敏电阻部分，如串并联可变电阻或热敏电阻等。
实验器材可变30V直流电源两台，热敏温度传感器一台，NTC热敏电阻一支，连接线若干，伏特表、毫安表、变阻器、发光二极管、蜂鸣器、继电器各一个。
其中继电器、发光二极管和蜂鸣器具体性能待测。
实验过程1.热敏电阻的温阻曲线测定热敏电阻的温阻特性曲线是决定电路结构的重要根据之一。
使用温度传感器测量35至70摄氏度范围内的对应阻值，每隔5摄氏度记录一次。
测定电路如图（1）所示，即使用温度传感器自带的1mA恒流电源，测定电路如图（2）所示：图（2）测定所得数据列表如下：T/℃U/V R/Ω35 0.623 62340 0.501 50145 0.410 41050 0.355 35555 0.311 31160 0.267 26765 0.226 22670 0.193 193表（1）其中R=U/I,为计算所得；绘得T-R曲线如图（3）所示图（3）2.继电器、发光二极管和蜂鸣器具体性能测定由于实验室未配置实验可用的继电器、发光二极管和蜂鸣器，须购买并测定相应器件。
课程设计：火灾报警器设计与仿真
一．设计任务通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警电路正常情况下，电压差为零，发光二极管不亮，蜂鸣器不响当有火情时，电压差增大，发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫二．电路原理图一火灾报警电路电路图这里用两个直流电源电压差代替两个温度传感器的电压差，然后进行放大，输入单限比较电压，若达到设定值之上则输出高电平，并通过对接稳压管稳定输出电压进行优化，发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫报警。
图二火灾报警电路分块电路图从左到右各个部分电路原理为（1）差分放大电路（2）单限电压比较器（3）稳压电路（4）报警电路参数选择依据若假定温差大于50度时报警，单限电压比较器阈值为1v,温度传感器选择二极管，恒流条件下温度升高1度，电压下降2mv,因此集成运放U1放大倍数为U0/UI=R4/R3=10,可选R2=R3=1KΩ,R1=R4=10KΩ单线电压比较器阈值电压Ut=R6/(R5+R6)*Vcc=1v,可选R5=9KΩ,R6=1KΩR8限流可用100Ω,稳压管起稳幅作用发光二极管工作电压1.5-2v,电流10-20mA,限流电阻R7可选400Ω，R9限流可用10KΩ，蜂鸣器工作电压5v,频率200HZ.电源Vcc=10v三．电路仿真和结果图三温度传感器电路图四温度扫描图（温度变化范围0-70度，从上到下温度每升高1度，二极管两端电压下降2mv）稳压电路两端电压即节点9电压蜂鸣器两端电压仿真结论：当有火情时，在图中参数的情况下，阈值电压Ut=1v,因此当温度差大于50度时，发光二极管两端电压大于其开启电压，二极管发光，蜂鸣器两端电压大于其工作电压5v,蜂鸣器工作，发出警报。
四．总结电路设计过程中应该先确定电路中基本模块，然后添加一些模块对电路性能进行改进，根据电路的设计要求进行参数选择，并且电路设计应该考虑到实际电路测试及应用过程的方便，在这个设计中要求用两个二极管测温，但是实际电路的话就要有一个外置二极管测试温度，这样的话器件空间跨度较大，安装过程中可能会有问题，而且容易损坏。
基于单片机的火灾报警系统设计与仿真-精品
四川理工学院毕业设计（论文）基于单片机火灾报警系统设计学生：何凡学号：10021010404专业：自动化班级：2010.4指导教师：范焘四川理工学院自动化与电子信息学院二O一四年六月四川理工学院本科毕业设计（论文）摘要本文设计了一种以单片机为基础，同时集成了语音芯片ISD1420、A/D转换器、温度传感器AD590和气体传感器TGS202等，利用多传感器信息融合技术，火灾探测器通过对火灾发出的物理、化学现象——燃烧气体、烟雾粒子、温度的探测，将探测到的火情信号转化成火警电信号传递给火灾报警控制器，火灾报警器再发出报警信号。
这是一种结构简单、使用方便、价格低廉、智能化的报警器系统，具有一定实用价值。
关键词：火灾报警器；AD590；ISD1420；A/D转换器；ISD1420I何凡：基于单片机的火灾报警系统设计ABSTRACTThis paper designed a fire alarm based on single chip microcomputer, at the same time integration of voice chip ISD1420, A/D converter, temperature sensor AD590 and TGS202 gas sensors, using multi-sensor information fusion technology, the fire detector based on detection and fire a physical, chemical phenomena the combustion gases, smoke particles, the temperature, the fire the detected signal is transformed into the fire alarm signal to the fire alarm controller, fire alarm and alarm signal. This is an alarm system which has the advantages of simple structure, convenient operation, low price, intelligent, have certain practical value.Key words: Fire alarm; AD590; ISD1420; A/D converter;II四川理工学院本科毕业设计（论文）目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章引言 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 设计的目的和意义 (1)第2章系统设计方案 (3)2.1 火灾的产生机理 (3)2.2 火灾报警器的类型 (4)2.3 技术实现的方法 (6)2.3.1系统硬件结 (6)2.3.2系统软件方案 (7)第3章火灾报警系统的硬件设计 (9)3.1 系统芯片介绍 (9)3.1.1 AD590温度传感器 (9)3.1.2 TGS202气体传感器 (10)3.1.3 ISD420语音芯片 (11)3.1.4 80C51芯片 (13)3.1.5 A/D转换芯片 (15)3.1.6数码显示电路 (17)3.2 单片机外围接口电 (18)3.2.1 晶振电路 (18)3.2.2 复位电路 (18)3.2.3 信号处理电路 (19)3.2.4 A/D转换电路 (21)3.2.5 报警电路 (23)3.2.6 语音报警电路 (23)3.2.7 状态指示灯电路 (24)3.2.8 数码管显示电路 (24)第4章火灾报警器的软件设计 (26)4.1 软件开发环境 (26)4.3 主程序流程 (26)四川理工学院本科毕业设计（论文）4.2 主程序初始化流程图 (27)4.3 数据采集子程序 (28)4.4 火灾判断与报警程序 (30)4.4.1 火灾报警数据处理方法 (30)4.4.2 火灾判断与报警 (30)4.5 系统仿真 (31)第5章结束语 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录 (38)四川理工学院本科毕业设计（论文）第1章引言1.1研究背景火灾是指在时间和空间上失去控制，对财产和人身造成一定损害的燃烧现象称为火灾。
火灾报警器电子电路设计方案
火灾报警器电子电路设计方案引言：火灾是一种严重的自然灾害，造成了巨大的人员伤亡和财产损失。
为了提前预警并及时采取措施来避免火势蔓延，火灾报警器的作用至关重要。
本文将介绍火灾报警器电子电路的设计方案，以实现准确、可靠地监测火险并发出及时报警。
I. 传感器选择与工作原理A. 火焰传感器1. 红外线传感器原理2. 光敏电阻传感器原理B. 温度传感器1. 热敏电阻传感器原理2. 热释电红外传感器原理II. 报警触发条件与处理电路设计A. 火焰检测触发条件设定1. 检测到红外线辐射或光强突变2. 设计合适的阈值判断逻辑B. 温度检测触发条件设定1. 温度升高速率超过正常范围2. 连续高温持续时间超过设定阈值C. 报警处理电路1. 报警信号放大与滤波设计2. 报警触发后的自动关断保护III. 供电电路设计A. 主电源与备用电池设计1. 使用AC/DC变压器将交流电转为直流电2. 备用锂离子电池供电以应对主电源中断情况B. 低功耗设计1. 微控制器优化睡眠模式的选择2. 合理调节传感器检测频率以降低功耗IV. 声光报警装置设计A. 声音输出部分设计1. 按照声音强度和频率需求选择合适的音响元件与驱动器件2. 设计合适的信号放大与输出控制电路B. 光线报警指示灯设计1. LED指示灯原理及使用注意事项2. 控制LED灯常亮或闪烁以表示不同状态结论：火灾报警器是一种重要的安全设备，它能够在火势尚未扩大之前及时发出警报，从而提醒人们采取紧急措施避免人员伤亡和财产损失。
本文讨论了火灾报警器电子电路的设计方案，包括传感器选择与工作原理、报警触发条件与处理电路设计、供电电路设计以及声光报警装置设计。
这些关键方面的合理设计能够确保火灾报警器的准确性和可靠性。
然而，在实际应用中，还需要根据具体情况进行调试和优化，以满足不同环境下的需求。
希望本文可以对火灾报警器电子电路的设计提供一定的参考价值，并为日后进一步改进提供思路。
火灾报警器电子课程设计
火灾报警器电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解火灾报警器的工作原理，掌握基本电子元件的功能及其在报警器中的应用。
2. 学会阅读并分析简单的电子电路图，了解不同类型传感器在火灾报警器中的作用。
3. 掌握火灾报警器的组装过程，理解各部件协同工作的原理。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够独立完成火灾报警器的组装和调试。
2. 培养学生的问题解决能力，能针对报警器故障进行分析和维修。
3. 提高学生的团队协作能力，通过小组合作完成课程设计任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子科技的兴趣，激发其探索未知领域的热情。
2. 增强学生的安全意识，使其认识到火灾报警器在生活中的重要性。
3. 培养学生认真负责、严谨细致的科学态度，养成遵守操作规程的好习惯。
本课程针对初中年级学生，结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点，注重理论与实践相结合，使学生能够在掌握基本电子知识的基础上，通过动手实践提高综合能力。
同时，课程强调安全意识，让学生在学习过程中树立正确的价值观。
课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子元件基础知识：介绍常用的电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等，讲解它们在电路中的作用和参数。
- 教材章节：第二章 电子元件2. 火灾报警器工作原理：分析火灾报警器的电路结构，讲解传感器、信号处理、报警等模块的工作原理。
- 教材章节：第三章 电子电路基础3. 电路图阅读与分析：教授学生如何阅读电路图，分析火灾报警器电路图中的各个部分及其功能。
- 教材章节：第四章 电路图的阅读与分析4. 火灾报警器组装与调试：指导学生动手组装火灾报警器，学习调试方法，确保报警器的正常工作。
- 教材章节：第五章 实践操作5. 故障分析与维修：介绍常见的报警器故障现象，教授学生分析原因及维修方法。
- 教材章节：第六章 故障分析与维修6. 安全意识与操作规程：强调安全意识，讲解在操作过程中应注意的事项，培养学生遵守操作规程的习惯。
模电实验仿真 火灾报警电路
（3）最后输出直接驱动一个红色led，而蜂鸣器电流比较大，则加一个三极管驱动。
四、实验结果
用multisim仿真此电路，
开始仿真经过1s之后，led亮，并且蜂鸣器慢上升，大约在1s左右输出电压超过了运放2的基准电压，所以运放2输出立刻从0v上升到12v，led亮，蜂鸣器鸣叫。
三、实验内容
按照上图搭建电路：
（1）假设火灾发生时， 与 的电压差在1s内从0上升到20mv，所以用函数发生器发生带10mv的vp=10mv的三角波模拟实际情况。
（2）运放选择理想运放，电阻选择如图，第一个运放与电阻组成反相比例放大器，放大倍数为500倍；第二个运放开环使用，则为电压比较器，基准电压由两个电阻分压得到：2v。
模电实验仿真火灾报警电路
一、实验目的
1、学习运放的实际运用。
2、掌握运放运用时参数的选择。
二、实验原理
如下图为火灾报警电路， 和 分别来自于两个温度传感器，它们安在室内同一处，但是一个安装在金属板上，另一个安装在塑料壳内部。
在正常情况下，即无火情时，两个温度传感器所产生的电压相等，发光二极管不亮，蜂鸣器不响。有火情时，安装在金属板上的温度传感器因金属板导热而温度升高较快，而安装在塑料壳体内的温度传感器温度上升得较慢，使 与 产生差值电压。差值电压增大到一定数值时，发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫，同时报警。
四、实验分析
1、第一个运放构成一个反相比例放大器，放大倍数由反馈电阻 确定，第二个运放构成一个电压比较器，运放工作在非线性区域，输入电压低于基准电压，则输出0v，输入电压高于基准电压，则输出电源电压。
2、led需要电流比较小，运放可以直接驱动，蜂鸣器则需要一个三极管驱动。
火灾报警电路的设计模电课程设计
模拟电子技术课程设计汇报书2011年 12 月16 日课题名称 火灾报警电路旳设计 姓 名学 号 院、系、部 通信与电子工程学院 专 业 电子信息工程专业指导教师※※※※※※※※※ ※※※※ ※※2023级电子信息工程模拟电子技术课程设计火灾报警电路旳设计1 设计目旳（1）通过运用模拟电子技术旳有关知识设计一种元件, 来到达熟悉有关知识件旳目旳。
（2）理解火灾报警器旳构成及工作原理。
（3）熟悉火灾报警器旳设计、制作, 与操作。
（4）理解protel2023或Multisim旳使用措施以及实现仿真。
2 设计思绪设计一种火灾报警器电路:（1）火灾发生前后, 通过变化电阻旳组织来实现声光报警电路旳发生, 然后, 运用发光二极管, 蜂鸣器等元件将报警成果体现出来。
（2）选择最具优势旳各部分电路, 如：直流稳压电路、惠更斯电桥、差分式放大电路、单门限电压比较电路等电路旳选择。
（3）将已经选择好旳各部分电路组合使之构成完整旳电路图。
3 设计过程3.1方案论证该火灾报警器是有惠更斯电桥, 差分放大电路, 单门限电压比较器, 声光报警电路构成, 其原理框图如图所示:图1火灾报警器原理框图它旳工作原理: 通过第一部分惠更斯电桥电路旳热敏电阻, 采集温度变化信号, 使之转变为电信号。
再到第二部分旳差分式放大电路旳比例运算放大器, 由电阻引入负反馈, 构成差分比例运算电路。
接着到第三部分单门限电压比较电路, 假如输出旳电压不小于单限电压比较器旳阈值电压, 则就可以通过单限电压比较器, 然后作用在发光二极管LED灯和蜂鸣器上。
但假如差分放大器输出旳电压不不小于阈值电压, 则电流不会通过单限电压比较器, 此时二极管工作在低电平状态, 就不会有任何警报。
最终到第四部分声光报警电路, 当输入电压到达发光二极管LED灯和三极管正常工作电压时, 二极管LED灯发光, 蜂鸣器发声, 实现报警, 否则, 不能实现报警。
3.2电路设计（1）直流稳压电源旳设计直流稳压电源旳设计如图2所示。
火灾报警器毕业设计
火灾报警器毕业设计火灾报警器毕业设计在现代社会中，火灾是一种常见而又极具破坏性的灾害。
为了保护人们的生命和财产安全，火灾报警器作为一种重要的安全设备，被广泛应用于各种场所。
本文将探讨火灾报警器的毕业设计，旨在提供一种创新的设计方案，以提高火灾报警器的性能和可靠性。
一、设计目标火灾报警器的设计目标是在火灾发生时能够及时检测到火灾信号，并发出警报，以便人们能够及时逃生或采取适当的灭火措施。
因此，设计一个高效、灵敏的火灾报警器是非常重要的。
二、传感器选择火灾报警器的核心部件是传感器，它能够感知到火灾产生的烟雾、温度或火焰等特征。
传感器的选择应根据火灾的特点和应用场所的需求来确定。
常见的传感器包括光电传感器、热电传感器和红外传感器等。
在设计中，可以采用多种传感器的组合，以提高火灾的检测准确性和可靠性。
三、信号处理火灾报警器的信号处理部分是将传感器获取到的信号转换为可供人们识别的警报信号。
在设计中，可以使用模拟电路或数字电路来实现信号的处理和转换。
模拟电路适用于简单的火灾报警器设计，而数字电路则适用于更复杂的设计，可以实现信号的处理、存储和传输等功能。
四、警报方式火灾报警器的警报方式可以选择声光报警、手机短信报警或网络报警等。
声光报警是最常见的方式，通过发出高分贝的声音和闪烁的灯光来提醒人们火灾的发生。
手机短信报警可以将火灾信息发送给事先设定的联系人，以便他们能够及时采取行动。
网络报警则可以通过互联网将火灾信息传输到相关部门或人员，提高火灾的响应速度。
五、供电方式火灾报警器的供电方式可以选择电池供电或外部电源供电。
电池供电具有便携性和独立性的优势，适用于一些特殊场所或应急情况下的使用。
外部电源供电则可以保证火灾报警器的长时间稳定工作，适用于长期使用和大型场所的需求。
六、无线通信随着物联网技术的发展，火灾报警器的无线通信功能也逐渐得到了应用。
通过无线通信，火灾报警器可以与其他设备或系统进行联动，实现信息的共享和远程控制。
(完整word版)基于单片机的火灾报警器设计与实现
编号：设计说明书题目：基于单片机的火灾报警器设计与实现学院：桂林电子科技大学职业技术学院专业：电子信息工程技术学生姓名：学号：指导教师：***职称：讲师2015 年 6 月日摘要火灾自动报警系统（Fire Alarm System，简称FAS系统）是人们为了早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。
本次设计以AT89C51单片机，MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器为核心设计的火灾报警器可实现报警故障自诊断、报警设置、实时温度显示及与温度报警值设定等功能。
是一种结构简单、电路简单、而且易懂、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器，具有非常高的实用价值。
关键词:AT89C51；温度传感器；烟雾传感器；火灾报警器；四位共阴数码管；目录引言 (1)1 系统概述 (2)1.1选题背景 (2)1.2 设计要求 (2)2 设计原理 (2)2.1 硬件部分 (2)2.2 软件部分 (3)3 硬件电路设计与分析 (3)3.1 硬件框架图 (3)3.2 单片机最小系统 (4)3.2.1 STC89C52芯片介绍 (4)3.2.2 时钟电路 (4)3.2.3 复位电路 (5)3.3 四位数码管 (6)3.3.1 数码管的介绍 (6)3.3.2 四位数码管共阳和共阴的区分 (7)3.3.3数码管的驱动方式 (8)3.4 74HC573芯片介绍 (8)3.5 温度传感器DS18B20模块 (9)3.6 烟雾传感器MQ-2模块 (9)4 软件设计与分析 (10)4.1 程序主流程图： (10)4.2 初始化定时器程序 (11)4.3 四位共阴数码管的动态显示程序 (11)5 系统调试 (12)5.1 硬件调试 (12)5.1.1 最小系统调试 (12)5.1.2 四位数码管调试 (12)5.2 软件调试 (12)5.3 脱机运行调试 (12)6 总结 (13)谢辞 (14)附录1：火灾报警器原理图： (15)附录2：火灾报警器PCB图： (15)附录3：火灾报警器程序 (16)参考文献 (20)引言随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的电子产品开始进入人们的生活。
火灾报警器系统的设计的毕业论文
火灾报警器系统的设计的毕业论文
简介
本篇毕业论文报告了一个火灾报警器系统的设计方案。
该系统旨在提高火灾检测和报警的效率，并为用户提供更好的安全保障。
设计目标
* 提供及时准确的火灾检测和报警功能
* 实现远程监控和控制功能
* 提供用户友好的界面和操作体验
系统设计
硬件方案
* 选择高灵敏度的烟雾传感器用于检测烟雾
* 采用温度传感器检测环境温度变化
* 使用可靠的报警器和警示灯作为报警信号
软件方案
* 开发一个基于微控制器的系统来控制和协调各个硬件组件
* 设计一个用户界面，使用户能够远程监控和控制系统
* 实现对报警触发时的消息通知功能
实施计划
1. 设计电路图和硬件原型
2. 编写嵌入式软件程序并进行相应的测试和优化
3. 开发用户界面和报警消息通知功能
4. 进行系统集成和性能测试
5. 撰写毕业论文并进行最终的修改和修订
结论
本论文介绍了一个火灾报警器系统的设计方案，提出了相应的硬件和软件实施方案，并提出了实施计划。
该系统的设计旨在提供更高效的火灾检测和报警功能，以改善用户的安全保障。
在实施过
程中，需要对电路图、软件程序和用户界面进行开发和测试，最终完成系统集成和性能测试。
本毕业论文旨在为该系统的实施提供指导和参考。
火灾报警器仿真设计multisim
1.搭建温度传感器电路，可以给运放的正输入一个固定的电压值，运放的负输入用滑动变阻器分压，滑动变阻器变化代表温度变化，当火灾到一定程度时，触发报警。
如图，输入+是5V，输出-是5V的分压：Uo-=5*R24/R26输出则是二者的差值：UO=5- Uo-2.搭建比较器电路利用U2o-=6*R20/R17进行分压得到2.7V，当前级电路的输出大于2.7V时，比较器电路发生反转，否则比较器输出低电平。
可以通过调节R17进行阈值（比较值）的修改。
遇到的问题：当前级电路超过2.78V时，比较运放LM393并没有反转，电路设计没问题，最后加上上拉电阻才可以。
3.报警电路当前级输出电压小于2.78V时，报警电路不工作，如图：当前级输出电压大于2.78V 时，运放书出高定平，从而灯亮，三极管工作，蜂鸣器鸣叫（电脑声音放大会听到叫声），具体如下图：结果与讨论（针对本次实验内容的进行总结和讨论）1. 传感器电路的设计取值，令四个电阻阻值相等，则有：)(121i i Fu u R R uo -=2.比较器阈值设定，主要是分压：U2o-=6*R20/R173.UoH是开漏输出分压之后的值UoH=7V左右，UD=0.7V[小结及体会]通过你的进一步深入分析和查阅资料，能否给出一个更加合理的火灾报警电路设计方案1.选取合适的温度传感器参数，能更好更准确的检测火灾的温度；2.合理的比较器阈值设定能及时的反馈火灾严重情况；3.报警器和指示灯电路的优化，能及时的提醒人们火灾和报警。
整体原理图：通过这次仿真设计，明白了火灾报警器的工作原理，学会了软件的调试过程，也更加熟练Multisim的操作以及通过知网查阅文献。
毕业设计 基于单片机的火灾报警器设计
目录第1章绪论 (3)1.1 课题研究的背景和意义 (3)1.2 国内外的研究现状 (4)1.3 本文内容的结构安排 (5)第2章火灾报警系统整体方案设计 (7)2.1火灾产生原理及过程 (7)2.2系统总体方案设计 (8)2.2.1 系统硬件总体构架 (8)2.2.2 系统软件总体构架 (9)2.3系统主要器件的选择 (10)2.3.1 火灾探测器的选择 (10)2.3.2 单片机及A/D转换芯片的选择 (14)第3章火灾自动报警系统硬件设计 (16)3.1 前段信号调理电路 (16)3.2 复位电路与晶振电路 (18)3.2.1晶振电路 (18)3.2.2 复位电路 (18)3.4 数据采集电路 (20)第四章火灾报警系统程序设计 (23)4.1软件开发环境 (23)4.2火灾报警系统程序设计 (23)4.2.1数据采集程序 (24)4.2.2火灾判断与报警程序 (26)第5章总结 (28)5.1 总结 (28)5.2 展望 (28)附录1 (34)附录2 (34)参考文献 (32)致谢 (36)第1章绪论1.1 课题研究的背景和意义在各种灾害中，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。
火灾是世界上发生频率较高的一种灾害，几乎每天都有火灾发生。
据联合国“世界火灾统计中心(WFSC)2000统计资料”，全球每年大约发生火灾600万至700万次，全球每年死于火灾的人数约为65000至75000人。
其中，欧美地区发生的火灾较多，死亡人数却相对较少，这与欧美发达国家的生活水平以及消防技术和设施有关;相比较而言，亚洲地区发生火灾次数较少，但死亡人数较多，这与亚洲经济发展程度不高、消防设施不完善等因素有关。
据统计，我国70年代火灾年平均损失不到2.5亿元，80年代火灾年平均损失接近3.2亿元。
进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元，年均死亡2000多人。
烟感火灾报警系统的设计与仿真
任务书一、题目烟感火灾报警系统的设计与仿真二、指导思想和目的要求1.学习使用Proteus单片机系统设计仿真软件2.学习并掌握用Keil进行单片机编程3.学习并掌握单片机汇编语言三、主要技术指标1.设计实现烟浓度信息的采集2.设计烟浓度信号的放大和模数转换电路，并实现电路的仿真3.实现对烟浓度信号的判断并输出报警信息四、进度和要求1. 1—3周查找并学习相关资料，学习并掌握Proteus软件的使用。
2. 4—7周学习并掌握keil软件使用。
3. 8—12周完成烟感火灾报警系统软硬件设计并做出必要的仿真4. 15—16周撰写论文5. 17周修改论文并最终定稿6. 18周答辩前的准备工作。
五、主要参考文献1.林志琦，基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真，北京航空航天大学出版社. 2006.92.李学海，PIC 单片机实用教程，北京航空航天大学出版社 2007.23.赵英然，智能建筑火灾自动报警系统设计与实施，知识产权出版社2005.14. 罗晓梅等，消防电气技术，中国电力出版社2006.15. 徐爱钧，8051单片机实践教程:asm51汇编语言与C51高级语言应用，电子工业出版社2005.36. (美) 赛尔吉欧·佛朗哥，基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计(第3版)，西安交通大学出版社2004.87. 邬宽明，单片机外围器件实用手册.数据传输接口器件分册，北京航空航天大学出版社2005.8学生___________ 指导教师___________ 系主任 ___________目录一、题目 (1)烟感火灾报警系统的设计与仿真 (1)二、指导思想和目的要求 (1)三、主要技术指标 (1)四、进度和要求 (1)摘要 (3)ABSTRACT (4)前言 (5)第1章绪论 (6)第2章 MCS-51(89C51)单片机简介 (8)2.1概述 (8)2.2 MCS-51系列（89C51）单片机的基本特点 (8)2.2.1 MCS-51(89C51)单片机管脚及片外总线结构 (8)2.2.2 MCS-51（89C51）单片机的内部结构 (10)2.3 MCS-51(89C51)的指令系统 (13)2.3.1指令概述 (13)2.3.2寻址方式 (14)2.3.3指令内容 (15)2.4 MCS-51(89C51)单片机串行接口 (17)2.4.1串行通信的基本概念 (17)2.4.2串行口的结构 (17)2.4.3串行口的工作方式 (18)2.4.4串行口的应用 (19)第4章 Proteus软件简介 (19)4.1 进入Proteus ISIS (20)4.2 工作界面 (20)4.3 基本操作 (21)4.3.1图形编辑窗口 (21)4.3.2预览窗口（The Overview Window） (23)4.3.4对象选择器窗口 (23)4.3.5图形编辑的基本操作 (23)第5章系统硬件电路设计 (28)5.1烟浓度采集及信号放大电路设计 (28)5.1.1 烟浓度采集电路 (29)5.1.2 信号放大电路 (30)5.1.3 模数转换电路 (31)5.2报警显示及消防联动控制电路 (31)5.3 器件简介 (32)5.3.1 PIC16F877 (32)5.3.1.2核心区域包含的部件及其功能 (32)5.3.1.2 PIC16F877外围模块区域 (33)5.3.2锁存器74LS373 (34)第6章系统软件设计 (36)6.1 PIC 16F877 模数转换程序 (36)6.1.1程序流程图 (36)6.1.2程序清单 (37)6.2控制端程序 (38)6.2.1程序流程图 (38)6.2.2主程序 (38)6.2.2 比较子程序 (39)6.2.1 报警状态显示子程序 (40)结束语 (42)致谢 (43)参考文献 (44)毕业设计小结 (45)摘要论文以89C51单片机为核心，设计了一个火灾烟感报警系统。
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电子科技大学
《模拟电路基础》应用设计报告设计题目：火灾报警器的仿真设计
学生：解春阳学号： 16
教师：朝海日期： 2015.12.08
一、设计任务
设计要求：通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警。
•正常情况下，电压差为零，发光二极管不亮，蜂鸣器不响。
•当有火情时，电压差增大，发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫。
设计指标:
二、电路原理
此火灾报警电路框图如下
图1 原理框图
1）温度传感电路
常温下，硅管正向导通电压约为0.7V，当流过二极管的正向电流固定时，温度每上升1度，正向电压下降大约2mV。
所以可用1N4148型二极管作为实际温度传感器。
仿真时用电压源u i1，u i2模拟温度引起的电压变化。
2）差分放大电路
发生火灾时，温度传感器的电压差可以迅速上升至几十到几百mV，根据后级的比较电压（可选）确定放大倍数，通过差分放大器将电压放大到大于比较电压。
图2 差分放大电路
本次实验为使使电压差放大10倍，R，Rf 分别取
1KΩ和10KΩ，运放采用
UA741型集成运放，其结构图如下
图3 UA741集成运放
3）电压比较电路
本实验采用单限比较器电路。
如图，差分电路输出的电压从A2 的正向输入端输入，与单限电压比较器的阈值电压UT进行比较。
实验中V CC 为10V ，查询稳压管参数可得U Z =5.1V.由设计指标，当U i2-U I1≧0.2V,即U O1≧2V 时，单限比较器输出高电平。
所以不妨令U T =1V ，此时R 3可选9K Ω，R 4可选1K Ω，即可满足要求。
为确保稳压管不被击穿，需要加限流电阻R 6，查询参数得稳压管工作电流为75.44mA,此时取R 6=100Ω即可。
4)声光报警电路
当A2输出为高电平时，发光二极管导通，发光。
此时对于LED 支路，支路电压为5.1V ，查询
LED 参数得工作电压1.66V,工作电流15-20mA ，
由此可得R 5=200Ω。
查询蜂鸣器参数可知工作电压9V ，工作
电流0.5A ，三极管放大倍数β>100，则基极
电流I B <5mA ，由
三、电路仿真和结果
选取电子元件
443T CC R U V R R =
+, u o1<U T 时，u o2=U Ol ； u o1>U T 时，u o2=U OH 。
6Z BE B
U U I R -= ，UBE=0.7V,可得R6=1K Ω 图4 单限电压比较器 图5 声光报警电路
表1 元器件清单搭建仿真电路
图6 仿真电路
仿真开始，LED亮起，蜂鸣器发出响声。
用万用表测得蜂鸣器两端电压为
9.896V，发光二极管两端电压为1.66V.仿真成功。
四、电路加工及测试（可选）
五、问题解答
1.R5的作用是什么？
限流，防止电流过大烧毁稳压管
2.R8的作用是什么？
调节基极电流，使晶体管导通
六、总结
通过这一次火灾报警电路仿真设计，我感到了理论转换为实际的复杂，也认识到实践要有理论作为支撑才能成功。
在这一过程中既让我加深了对电路原理和结构的认识，也让我进一步掌握了对模电和仿真软件的运用。
对于结构较复杂的电路，需要注意划分模块连接调试，有助于发现电路问题。
这次的火灾报警电路总体来说工作稳定，所选元件个数较少且常见，电路实用，易于调试，可以运用于实际当中去。