基于温度传感器的智能火灾自动报警系统的设计与实现

张文静

（沈阳工学院信息与控制学院，辽宁 抚顺 113122）

智能火灾报警器的课题研究，对于开发出优秀的智能火灾报警系统具有重要意义。本文首先简单介绍了火灾对人类生活的影响并介绍了当今世界智能火灾报警系统的发展情况，然后介绍了一种多传感器智能火灾报警系统的设计。

1 整体方案设计

设计基于单片机的火灾自动探测系统，以AT89C51单片机为核心控制单元，通过对温度、烟雾浓度、火焰的信息采集与处理，判断是否发生火灾或有发生火灾潜质，并做出相应的控制动作，具体设计任务要求如下：

（1）系统对火灾的检测应满足多样性。（2）按键参数修改功能。（3）具有声光报警功能。（4）显示功能。

根据设计要求分析本设计包括如下结构：烟雾检测部分、红外火焰传感器部分、温度检测传感器部分、单片机主控部分、数据显示部分、声光报警部分、按键输入部分、AD转换部分。

火灾自动探测系统设计方案框图如图1所示。

图1 系统总框图

智能路灯控制系统主要包括软件部分与硬件部分，下面将做详细的介绍。

2 硬件部分

该智能火灾报警系统的硬件部分是由主要的四种元器件所组成，它们分别是AT89C51型单片机、DS18B20温度传感器构成。

（1）本设计是选用的AT89C51型号的单片机，必须具备一定的外围电路辅助芯片运行，单片机最小系统一般有：单片机、复位电路、时钟电路构成。

（2）火灾自动报警用到的温度传感器DS18B20是数字温度传感器，具有3引脚小体积封装形式。DS18B20传感器在实际使用中，电源直接供电时DS18B20的1脚接GND，2脚作为信号线输出，3脚接电源VCC。这种供电方式相比于寄生电源供电是最优的供电方式。综上所述，为节约成本，使电路和程序设计简单，所以运用电源供电的方式，输出引脚DQ与单片机P3.7连接。

3 软件部分

此设计的软件主要部分是主程序设计和DS18B20温度传感器子程序设计。

（1）主程序流程设计。系统开始初始化，进行温度检测，检测过后的值显示在液晶屏上，然后进行按键调节设定的值以达到报警的目的，若检测的值在按键设定值范围内，则不会报警。

（2）温度采集子程序设计。本设计测温元件DS18B20采用电源直接供电方式连接，在软件程序设计时不用考虑寻址以及读取ROM指令。由于DS18B20数字输出，可以直接连接单片机引脚，连接引脚为P3.7。

4 系统联调

本系统主要根据目前发展趋势和国内实际的应用特点和要求，采用了自动化的结构形式，实现对空气温度、烟雾和火灾的检测的自动检测和控制。

其中系统分为两大部分：硬件部分、软件部分。其中硬件部分包括温度采集电路、报警电路和灭火装置电路设计，实现了对火灾的监控、报警和灭火；软件部分包括主程序设计和DS18B20温度传感器子程序设计，首先是对主程序进行设计，使系统开始初始化，进行温度检测，检测过后的值显示在液晶屏上，然后进行按键调节设定的值以达到报警的目的之后对硬件进行了简单的调试，对调试结果进行了一些分析。