基于单片机的烟雾报警器的方案设计.docVIP

毕业设计说明书 课题名称 基于单片机的烟雾报警器的方案设计 学生姓名 唐黎明 学生学号 201925002856 所属系部 机电工程系 专业班级 19电气3班 院内导师 莫程凯 院外导师 王浩伦 起止时间 2021.11—2021.12 湖南财经工业职业技术学院教务处制 目 录 TOC \o "1-3" \h \u 21155 一、课题背景 1 22698 （一）设计背景 1 9987 （二）设计目的 1 13848 （三）设计任务 1 2089 （四）设计思路 1 2803 二、整体设计方案 2 29391 （一）系统概述 2 6401 （二）最小系统模块 2 16844 （三）最小系统电路 3 5947 （四）串口输出参数 3 428 三、系统硬件 4 13201 （一）电路设计 4 20729 （二）原件清单 6 22207 四、系统软件设计 7 30623 （一）总体流程图设计 7 16723 （二）液晶程序图设计 8 22123 （三）软件程序讲解 8 6903 五、控制方案仿真与测试 10 29318 （一）仿真平台和虚拟串口驱动及STC烧写软件介绍 10 10800 （二）仿真测试 10 32347 六、总结 13 11730 参考文献 14 826 附录 15 PAGE PAGE 11 基于单片机的烟雾报警器的方案设计 一、课题背景 （一）设计背景 随着科技的进步和人们生活水平的提高，人们对安全事故的防范也越来越重视。火灾是一头洪水猛兽，虽然我们有各种应对大火的办法，但是对于个人来说，火灾依然是可怕的灾难。火灾，每天都在发生。我们永远都不知道，下一个会是谁因为忽视消防而付出代价。所以，我们不仅要学习好消防知识更要做好预防措施，以便在火灾发生时能够更好的处理和应对。 从上个世纪70年代开始，美国开始推行安装烟雾报警器，并制定相关的法律。时至今日，美国超过96%的家庭都装上了烟雾报警器，根据美国相关统计数据表明，从1977年到2018年的40年间，美国居民火灾死亡总数从1978年巅峰的6015人降至2017年的2720人，而烟雾报警器的安装正是居民火灾死亡人数大大降低的重要原因。 在我国尤其是在城市，高楼建筑密集、相互比较封闭，一旦发生意外，初期非常难以察觉，后期破坏性非常强，对家庭人身财产安全是极大的威胁。所以安装烟雾报警器非常有必要。配备烟雾报警器能在火源刚刚燃起的时候发出警报，为你争取逃生的黄金一分钟，或者能让你及时把火灭掉从而避免更多的损失。 （二）设计目的 烟雾报警器在日常安防生活中非常常见，小到个人房间大到公司建筑写字楼都有它的身影，常见的烟雾报警器具有探头传信号不够精确、不够稳定的特点；只能报警，不好调控。此次设计主要是基于单片机的烟雾报警器的方案设计，是以单片机来进行模拟仿真控制的，并用C语言来编辑程序设计，本次是以模拟仿真设计为前提，具有可调控性强、方便灵活等优势。 （三）设计任务 1.当烟雾到达设定的浓度时，单片机能迅速报警； 2.烟雾到达一定的浓度时，LED灯和蜂鸣器能发光并报警。 （四）设计思路 此次烟雾报警器的方案设计不用做实物，所以我们需要画出控制方案的原理图，并用Proteus.8.6仿真软件来实现和运行仿真结果，详细设计思绪如下所示： 1.确定好所需的硬件； 2.列出所需的硬件清单； 3.写出的软件设计程序； 4.用Proteus8.6仿真软件画出原理图； 5.使用Keil4软件进行程序编译； 6.使用proteus8.6软件进行运行仿真。 二、整体设计方案 （一）系统概述 本次我们主要采用的是以其他模块围绕着STC89C52单片机为主体的方式，搭载电阻电容晶振等器件，来组成单片机的最小系统，其配合模块所采用的部分分别为：用来显示设备数值的1602液晶模块和PM2.5传感器模块，报警模块采用的是蜂鸣器和LED灯发光报警。本次设计还有2个按键和通过修改STC-ISP串口参数中的十进制3A-FF之间的数值的方式来作为操作的输入设备和输入数据，可以对预设的报警阀值和PM2.5浓度的大小来进行调整，从而达到调试的目的。系统框架设计图如图1所示。 图1 系统框架图 （二）最小系统模块 为了满足设