烟雾报警器
指导教师：吴志伟 小组成员：高嘉琳，吴玲玲，龙丽
烟雾报警器
• • • • • 摘要 研究背景 设计概述 电路构成 成品展示
摘要
• 烟雾报警器本设计以传感器和单片机作为烟雾报警器设计 的核心器件，配合其它器件即可实现声光报警、自动排烟 换气和消防灭火等功能。设计中单片机选用51单片机作为 控制器件，传感器选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件 烟雾传感器实现烟雾的检测。 • 烟雾报警器主要由烟雾信号采集及前置放大电路、模数转 换电路、单片机控制电路、显示电路、声光报警电路和安 全保护电路构成，设计合理、简单易懂、价格低廉，使单 片机在烟雾报警系统的控制中得到充分应用，具有一定的 实用价值
温度传感器
• 采用DS18B20作为测温电路的温度传感器。DS18B20的
数字温度输出通过 “ 一线 ” 总线（ 1-Wire是一种独特 的数字信号总线协议，它将独特的电源线和信号线复合在 一起，仅使用一条口线；每个芯片唯一编码，支持联网寻 址、零功耗等待等，是所需硬件连线最少的一种总线）这 种独特的方式，可以使多个 DS18B20方便地组建成传感 器网络，为整个测量系统的建立和组合提供了更大可能性。 它在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面比其 他温度传感器有了很大的进步，给用户带来了更方便的使 用和更令人满意的效果。
单片机最小系统原理图
单片机最小系统包括单片机、复位电路、时钟电路构成
ห้องสมุดไป่ตู้
烟雾检测A/D转换电路
烟雾检测采用MQ-2传感器。 经过ADC0832采集后就可以得到 各种烟雾浓度下的电压值。 从而设定出理想的烟雾强度报警值。
显示模块
采用4位共阳数码管
声音报警电路
电路通过三极管基极串连一个电阻与单片机P1.0端口连接 从而达到控制蜂鸣器是否报警。
电路构成
• 电路总体构成：温度采集 部分、51单片机主控部分、 报警部分、AD采集、按键 部分，显示部分等六大部 分。电路总题框图如下图 所示：
温度采集电路 51 单片机 显示电路
AD采集电路
按键控制 报警电路 电源开关
半导体烟雾传感器
• 氧化物半导体烟雾传感器主要检测各种还原性烟雾，如 CO、H2、C2H5OH、CH3OH等。固体电解质烟雾传感 器主要用于检测无机烟雾，如O2、CO2、H2、Cl2、SO2 等。 • 半导体烟雾传感器包括用氧化物半导体陶瓷材料作为敏感 体制作的烟雾传感器，以及用单晶半导体器件制作的烟雾 传感器。半导体烟雾传感器是利用气体在半导体表面的氧 化和还原反应导致敏感元件阻值变化而制成的。
研究背景
• 随着科技的发展，越来越多的巨大的隐患由于工业生产和 人们的日常生活而产生。为了早期发现和通报火灾，防止 和减少火灾危害，保护人身和财产安全。 • 为了减少这类事故的发生，就必须对烟雾进行现场实时检 测，采用先进可靠的安全检测仪表，严密监测环境中烟雾 的浓度， 及早发现事故隐患，采取有效措施，避免事故 发生，才能确保工业安全和 家庭生活安全。因此，研究 烟雾的检测方法与研制烟雾报警器就成为传感器技术发展 领域的一个重要课题。
设计概述
• 单片机及烟雾传感器是烟雾报警器系统的两大核心。单片 机好比一个桥梁，联系着传感器和报警电路设备。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。 • 而传感器作为信息技术系统的“感官”器件，如果没有 “感官”感受信息，或者“感官”迟钝，都难以形成高精 度、高速度的控制系统。 • 在本论文中的最主要的设计是选51单片机和MQ-2半导体 气体烟雾传感器及DS18B20温度传感器为核心器件。
按键控制电路
本电路设计了三个按键： 一个设置键、 一个加键 一个减键
成品展示