２０１４年第２期 （总第１３４期） 信息通信 一 ２０１４ ＩＮＦｏＲＭＡＴＩＯＮ＆ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴ１０ＮＳ （Ｓｕｍ．Ｎｏ １３４） 基于单片机的烟雾报警器设计 程俊红 （石家庄职业技术学院，河北石家庄０５００８０） ’摘要：本设计中单片机选用ＡＴ８９Ｃ５ｌ作为控制器件，传感器选用ＱＭ—Ｎ５型气体传感器实现对烟雾的检测。配合其它器 件即可实现声光报警，主要有的烟雾信号由传感器进行采集后进行相关前置放大电路然后进行模数转换、最近通过液晶 显示，如果超过极限后进行声光报警。 关键词：烟雾；传感器；检测 中图分类号：ＴＰ３９３．０８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—１１３１（２０１４）０２—００６１．０ｌ １烟雾报警器的原理 置所设定的报警预设值时，继电器ＫＡ１动作，自动换气风扇启 烟雾报警器不仅可以检测周围环境中的烟雾浓度，并具 动。此时，单片机调用延时子程序，经延时６００ｓ后，继电器 有声光报警功能的仪器。该报警系统的最基本组成部分应包 ＫＡ２动作，调节阀打开同时洒水灭火。 括：由传感器进行信号采集然后送给前置放大电路、模数转换 ２＿３声光报警电路 电路转换器送给单片机进行处理，从而决定是否报警。在设 声光报警电路由单片机Ｐ２．０口控制，输出高低电平间隔 计中通过１６０２液晶实时显示浓度和报警状态，同时采用蜂鸣 １ Ｓ的报警信号，驱动声光报警电路，直至按键按下后。声光报 器和ＬＥＤ灯作为报警信号。用单片机控制继电器来模拟控制 警电路由５５５定时器、扬声器和普通发光二极管组成。 换气风扇和调节阀的工作状态，让系统在报警的同时自动启 ３软件设计 动相关安全装置。系统结构如图１所示。 ３．１烟雾报警器的主程序 烟 般 ＾， 主程序首先是初始化，即先要给传感器预热，因为ＱＭ－Ｎ５ 雾 倍 穴 — 电 ——入 转 Ｄ ——＼ ｌ张穰船示 ■ 型半导体电阻式烟雾传感器在刚通电时，传感器不能立即正 薯 路 蛰 常采集烟雾信息，所以需要一段时间预热。程序初始化结束 薯 片 后，对传感器进行故障检测， 轨 传感器是否故障程序初始化传感器预热及故障检测信号 ｆ… 一 ｍ一一褥 采集及放大Ａ／Ｄ转换放大信号是否为零进入报警子程序开始 Ｉ换气囊 在整个报警器系统工作中，单片机对传感器检测的烟雾浓度 一 信号进行信号放大、Ａ／Ｄ转换处理后，由单片机进行分析处理， 图１烟雾报警器的系统框图 判断系统是否启动声光报警。主程序１６０２液晶浓度字符显 ２硬件电路 示功能、安全联动装置，中断子程序等，使报警器功能更加完 善。 ２．１烟雾信号采集后的放大电路 ３．２子程序设计 电路中用ＬＭ３２４集成电路作为电路的运算放大器。如 当烟雾浓度达到系统的报警预设值，报警器发出一种呜 图２所示，由于放大电路还增加参考电压，引入了零点调节功 叫声，对应输出通道的红灯闪亮，换气扇通过单片机控制处于 能，这样可以更方便地调整由于不同传感器导致的零点变化 运行，并且延时打开调节阀。为防止误报，在程序设计上，对 问题。 烟雾浓度进行检测和取平均值和延时报警，以区别出是管道 中烟雾的泄漏，防止误报。 传感器故障自诊断黄灯闪烁３０ｍｉｎ，熄灭绿灯，红灯闪烁 ６０ｍｉｎ，启动换气扇蜂鸣器呜叫３０ｒａｉｎ，打开调节阀，蜂鸣器继 续呜叫，按键扫描子程序中如果有键按下则蜂鸣器停止呜叫。 液晶显示烟雾的浓度。本设计液晶直接显示环境中的烟雾浓 度值，让用户或者赶到现场的人能够直接地知晓环境中的烟 雾浓度值，以便做出更好、更合适的判断和处理，实现了烟雾 检测的功能。 参考文献： ［１】伍业映．基于Ｃ５１单片机的烟雾报警器设计【Ｄ】．安徽：安 徽城市管理职业学院，２０１０ 图２信号采集及前置放大电路 ［２】余涌．基于单片机的火灾报警系统【Ｄ］．江苏：常州信息职业 ２．２安全保护电路 技术学院，２００９： 在安全保护电路中，电磁继电器是否动作是保护动作是 【３】刘振贵．综合火灾报警系统［Ｄ］．湖北：武汉科技大学城市学 否执行的唯一条件。当被检测到的现场烟雾浓度达到给定装 院．２００７ ６ｌ
