论文总字数：21394字

摘 要

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景 1

1.2 设计概述 1

1.3报警器的国内外现状及发展趋势 1

1.4 设计任务分析 2

第二章 总体方案设计 3

2.1 单片机控制系统 3

2.1.1 单片机的选择方案 3

2.1.2 AT89C51 单片机的简介 3

2.2 烟雾检测系统 4

2.2.1 烟雾传感器的选择方案 4

2.2.2 MQ-2半导体气体烟雾传感器 4

2.3 温度检测系统 5

2.3.1 温度传感器的选择方案 5

2.3.2 DS18B20温度传感器 5

2.4 人体感应系统 6

2.4.1 人体感应的选择方案 6

2.4.2 人体红外感应器 6

第三章 系统的硬件电路 8

3.1 电源系统电路 8

3.2 单片机最小系统电路 9

3.3 单片机的时钟电路与复位电路 10

3.4 烟雾监测电路以及AD采集电路 10

3.5 显示模块电路 11

3.6 声光报警电路 12

3.7 按键控制模块电路 12

3.8 温度监测模块电路 12

3.9 红外监测模块电路 13

第四章 系统软件的设计 14

第五章 调试 16

5.1硬件调试 16

5.2 软件调试 16

第六章 结束语 18

6.1设计小结 18

6.2设计展望 18

致 谢 19

参考文献（References） 20

附 录 21

附录一：总体原理图设计 21

附录二：部分程序源代码 21

第一章 绪论

1.1 课题背景

在现代的社会，经济与科技都得到了飞速发展的同时，人们在平常的生活和工业生产发展过程中也产很了很多的安全隐患。怎么才能预防问题，尽早的发现问题，快速的通报问题并及时采取有效的补救措施，保护人们的人身安全和财产安全，成为了人们非常关注的焦点问题。

在社会经济高速发展的时代，教育是很重要的，关乎着未来的发展，所以在校的学生数目也越来越多，这就让人们不得不考虑安全方面的问题，其中的重点就是火灾和盗窃。现在的市场上的防火防盗系统的商品都是偏重于大型化的，因此，我们设计了一个小型的防火防盗报警系统，用于监管宿舍的安全。

1.2 设计概述

对于火灾的预防，主要是对现在空气中的烟雾以及可能引起火灾的可燃性的气体的检。对于宿舍防盗系统，主要是对现在人员的检测。防火系统中我们需要一个烟雾传感器，防盗系统中可以用探测人体的传感器，所以这个防火防盗报警系统中很重要的一点就是传感器的选择。在整个系统中，我们需要一个很重要的中心点，可以连接所有的子系统，并且能够控制它们，这个中心点就是单片机，因此，单片机芯片的选择是十分至关重要的。

综和上边的介绍，我们可以知道，整个防火防盗报警系统中单片机及烟雾传感器是两个最大的重心。单片机的作用就像一座大桥，维系着河的两岸传各大电路和设备。在整个系统中，单片机起到了控制处理的作用，它就像一个计算机系统中的微小的控制处理器。尤其在现在这个网络飞速发展并且发达的年代，单片机的学习与应用几乎遍布到了我们平常生活中各个方面的电子产品系统。在某些方面，可以毫不夸张的说，单片机的性能决定着系统整体的性能，单片机反应的快慢及其灵敏度就决定着整个系统运行的效果，因此。单片机在各个系统中地位也是可想而知的。在这个学生宿舍智能防火防盗系统设计中，我们选用的单片机芯片是AT89C51，因为它的功能很全，体型也很小，而且它的价格很便宜，十分的物美价廉。

当前社会中，现代建筑物中的烟雾自动报警系统也都是根据其需要的功能的不同而进行不同的设计使用的。本设计选用的是MQ-2半导体气体烟雾传感器，它可以检测到非常多的可燃性的气体，体型小，而且价格也很实惠。

1.3报警器的国内外现状及发展趋势

自二十世纪三十年代开始，国外就开始了对于烟雾类传感器的开发研究。从那以后，烟雾传感器在这几十年间得到了快速的发展。发展的原因有很多，其中最主要的是由于人们对于安全认识的提高，对安全的环境和舒适的生活品质要求也提高了，此外政府安全法规，也推动传感器市场增长。

二十世纪六十年代前期，日本发明了第一台烟雾类报警器，它是专门为家庭而设计的，用于检测家庭中燃气泄漏的接触燃烧式的的报警器。1964年12月，改良的烟雾报警器就被研究发明出来了，可以检测到CO、燃气等气体，可采用集中监视。上个世纪七十年代初我国便开始了烟雾报警器研制，生产的品种和型号也很多样，应用的范围也很广泛，产量也在随之的增多。此外，这些年来，我们国家在从国外的研究开发的传感器的基础上，我国进行了研究开发了传感器，并且研发的产品也逐渐的带有了自己的特点。这些年来，我国生产的传感器在产品稳定性上和在烟雾选择性上也有了很大程度的提高。

燃气类的防火报警器的产品主要可以分为三种系列。有民用火灾烟雾报警器，在一般情况下，把它放在厨房，因为厨房是火灾发生的高危区，它是作为家庭专用的火灾报警器。当遇到火灾发生时，产生的烟雾就会被烟雾传感器监测到，报警系统就会产生相应的反应，发出声光报警。在一些设计较高端的报警系统中，有的报警器还包括排气换气的功能。第二类是工用烟雾报警器，第三类有毒有害烟雾报警器，而这两类报警器除了监测的探头略有不同外，其它都差不多相似。这两类报警器设计的基本思路以及系统在生活中的运用都很雷同。探测器是这两类烟雾报警器的最普遍的应用，可以安装在防爆的现场，也可以在有人值守的地方悬挂控制器壁，并且用屏蔽的电缆线将二者连接。

随着现代科技与经济的迅速发展，报警器系统中用到的技术的发展方向也正向着全总线制，智能网络化，蓝牙技术无线化，小型多样化的方向。防火防盗报警器的发明，为预防和减少火灾的发生提供了强大的保护屏障，更好的保护了人民的生命财产安全。

1.4 设计任务分析

本设计是学生宿舍智能防火防盗系统,其具体的设计过程如下：

(1)对学生宿舍智能防火防盗系统的整体进行规划，并且设计完成系统组成原理框图；

(2)进行设计系统的电路原理图，用Proteus软件绘制出电路的原理图；

(3)对系统的硬件电路进行设计，并且完成搭建、焊接硬件电路，并对硬件部分进行测试，硬件电路以AT89C51单片机为中央处理器；

(4)系统的软件结构和流程图进行设计编制，并且进行程序的调试以及仿真；

(5)把软件和硬件综合起来，对这个防火防盗系统进行综合修改调试。

本论文主要介绍了以下内容：

第一章：绪论，主要介绍了整个论文的课题背景、设计概述和前景的发展趋势。

第二章：总体方案设计，进行了多种方案介绍与选择。

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