热敏电阻式室内火灾报警系统应用开发

热敏电阻式室内火灾报警系统应用开发

摘要：本设计基于单片机STC89C52的数字式室内温度控制系统设计，控制程序主要包括主程序、读出温度子程序、按键子程序、控制风机子程序等。通过按钮在实测温度和预设温度之间相互显示，当实测温度达到预设温度上限时报警，同时启动风机，和相应的防火灭火装置。该系统能准确而及时的发现火灾隐患，确保生命和财产的安全。

关键词：单片机，热敏传感器，室内温度监控，数码管，火灾报警。

Thermistor indoor fire alarm system

application development

Abstract: The design is based on single-chip digital STC89C52 indoor temperature control system design, control program includes the main program, subroutines temperature readout, key subroutines, fan control subroutines. Buttons to display each other between the measured temperature and the preset temperature, when the measured temperature reaches the preset temperature limit alarm, start the fan, and the corresponding fire extinguishing devices. The system can accurately and timely discovery of fire hazards, ensure the safety of life and property.

Keywords: SCM, thermal sensors, indoor temperature monitoring, digital control, fire alarm.

1：引言

能够及时而准确的感应出室内是否发生火灾隐患，降低其它正常因素对报警器的影响。现代的许多公共场合都装有火灾报警器，而大部分报警器在某些情况下都会判断失误引起不必要的麻烦，例如室内吸烟等。因此就需要能够正确识别火灾信号火灾报警器

2平台硬件组成

平台的硬件架构如图1所示：

图1 平台硬件构架

硬件由四部分组成，有单片机及其外围电路、LED数码管显示部分、键盘部分以及温度传感器部分。单片机及其外围电路由11.0592MHZ

晶振加上两个30pf的瓷片电容接地；单片机的复位端经电阻下拉接地，然后按钮和电解电容并联接电源；同时P0口接10K排阻上拉LED显示模块这里可以选择1602或12864的液晶显示屏，同时也可以选择使用数码管，考虑到自己操作的方便所以

这里选择用数码管来显示。

按键设计模块，考虑到实验板上有四个按钮，分别接单片机P32、P33、P34、P35端口，而且这里的P33已经同DS18B20的数据DQ端连接上了，所以这里只用剩余的三个按钮。

温度传感器模块→感温型火灾报警器

由于火灾发生时燃烧会产生大量的热量，使得周围温度快速的变高。温度传感器将周围环境温度的变化转换成电信号，处理器通过判断电信号的大小来判断是否发生了火灾，如果发生了火灾就会报警。一般分为定温型（温度达到一定值报警）和温差型（升温幅度达到一定值报警）。一般来说定温型容易受到外界其他因素的干扰，温差型相对抗干扰能力比较强。本设计使用的温度传感器是DS18B20数字温度传感器。它的为测温范围－55℃～+125℃，特别值得注意的是其有0.5℃的固有测温误差，测量误差还是很大的，但作为火灾报警器来说并不要求太高的精度。这种传感器具有价格低廉，体积小，结实耐用等优点，特别是DS18B20

在与单片机连接时不需要任何外围部件，只要要一条线即可实现单片机与DS18B20的连接，使用十分简单，因此在单片机系统中的使用十分广泛。DS18B20有三只引脚，GND，DQ，和VDD。封装后的结构图如图3-7所示。

图3-7 DS18B20数字温度传感器

DS18B20的三个引脚功能如表4所示，其中GND引脚接地，VDD为可选的±5V引脚，在实际中一般接VCC，DQ引脚也就是数据输出引脚可以直接和单片机连接。具体结构仿真如图3-8。

表4 DS18B20详细引脚功能描述

图3-8 DS18B20模块结构图

报警装置使用一个能发出声音的简单元件就行了。考虑到直接能够与所选用的单片机能够兼容，所以选用直流5V的蜂鸣器。

风机：风机用来控制温度，若温度高了，就打开风机，如果温度低了，就关闭风机。

3报警系统分析软件设计

3.1 LED数码管显示

实验板上共有五个数码管，这里使用实验板上的后四个数码管，前三个显示温度值(其中个位显示带小数点)，最后一个数码管显示温度符号“℃”[8]。LED显示程序流程图如图9所示：

图9 LED显示流程图

3.2按键设计程序

三个按键，一个功能按键，一个增温按键，一个减温按键，功能按钮选择是显示预测温度还是预设温度。按键设计程

图10 按键设计程序流程图

3.3 DS18B20程序

DS18B20程序流程图如图12所示：

图12 DS18B20程序流程图

3.4 继电器及风机控制

风机控制路程图如图13所示：

图13 风机控制路程图

3.5蜂鸣器程序设计

当实际温度达到预设温度的上限的时候就报警，其报警流程图如图14：

图14 报警流程图

系统调试

硬件这里所用的是单片机实验板，接上电源线然后接上串口线，上电后烧写一个.HEX 文件进入单片机，测试单片机能否烧写正常。接上DS18B20，然后烧入写好的程序，如果能够达到如下的结果[10]：

烧写程序之后就显示当前环境下的温度，通过按钮K1，调节预设温度与环境温度显示之间的调换，此按钮可以在实测温度与预设温度之间的调换。显示实测温度时加温减温按钮不能用，当调到预设温度时，显示的是预测温度(初始化时为25℃)，这时调节加温减温按钮可以调节预设温度。当实际温度达到预设值时，报警器报警。当达到这些效果时，就证明了调试成功。

4：结束语

火灾报警器可以保障人们生产与生活的安全，可以及早发现火灾和预防易燃易爆气体爆炸事故发生，因此其具有很好的实用性。本文设计的火灾自动报警系统采用了温度传感器DS18B20相比一般的传感器火灾报警器系统灵敏度更高、在火灾发生的早期就能准确的报警，具有系统安全可靠，误报漏报率低，操作简单，成本低廉等优点。但同时也应该看到正