基于单片机的智能家庭烟雾火灾检测报警系统的制作方法

本实用新型属于智能家居技术领域，涉及一种烟雾火灾检测报警系统，尤其涉及一种基于单片机的智能家庭烟雾火灾检测报警系统。

背景技术：

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。保卫社会主义现代化建设，防止火灾引起燃烧、爆炸等事故，造成严重的经济损失，甚至危及生命安全。当前国内的许多研发都侧重于大型场所的火灾报警，因此现有的家庭烟雾火灾检测报警系统存在着通讯协议不一致，系统误报，漏报频繁，智能化程度低，网络化程度低等缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够实时监控家庭烟雾浓度，并提供报警功能的基于单片机的智能家庭烟雾火灾检测报警系统。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于单片机的智能家庭烟雾火灾检测报警系统，包括单片机最小系统，单片机最小系统分别与温度传感器电路、电源电路、按键电路、A/D转换电路、显示电路和报警电路相连接，A/D转换电路与烟雾传感器电路相连接；

所述的单片机最小系统包括第四芯片，第四芯片采用STC89C52RC单片机，第四芯片的第1脚、第2脚、第3脚和第4脚接按键电路，第四芯片的第12脚接报警电路；第四芯片的第21脚接温度传感器电路，第四芯片的第23脚、第24脚和第25脚接A/D转换电路，第四芯片的第31脚和第40脚接电源电路；第四芯片的第32脚、第33脚、第34脚、第35脚、第36脚、第37脚、第38脚和第39脚接显示电路。

本实用新型检测报警系统对传统的家庭烟雾火灾检测报警系统进行了改进，有着更高的可靠性、高灵敏度，同时误报率更低，可以自定义烟雾报警的阈值，可以智能化地实时检测家庭烟雾火灾报警，提供一个安全可靠的家居环境，为预防和遏制建筑火灾提供强有力的保障。

附图说明

图1是本实用新型检测报警系统的结构示意图。

图2是本实用新型检测报警系统中烟雾传感器电路的示意图。

图3是本实用新型检测报警系统中温度传感器电路的示意图。

图4是本实用新型检测报警系统中按键电路的示意图。

图5是本实用新型检测报警系统中A/D转换电路的示意图。

图6是本实用新型检测报警系统中单片机最小系统的示意图。

图7是本实用新型检测报警系统中显示电路的示意图。

图8是本实用新型检测报警系统中报警电路的示意图。

图9是本实用新型检测报警系统的程序流程图。

图1中：1.烟雾传感器电路，2.温度传感器电路，3.电源电路，4.按键电路，5.A/D转换电路，6.单片机最小系统，7.显示电路，8.报警电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型检测报警系统，包括单片机最小系统6，单片机最小系统6分别与温度传感器电路2、电源电路3、按键电路4、A/D转换电路5、显示电路7和报警电路8相连接，A/D转换电路5与烟雾传感器电路1相连接。

如图2所示，本实用新型检测报警系统中的烟雾传感器电路1，包括第一芯片U1，第一芯片U1为烟雾传感器MQ-2。第一芯片U1的第1脚、第2脚和第3脚均与接电源电路3；第一芯片U1的第4脚、第六脚和第二电阻R2的一端相交于第一接点，该第一接点与A/D转换电路5相连接，第一芯片U1的第5脚接第一电阻R1的一端，第二电阻R2的另一端和第一电阻R1的另一端接地。

MQ-2半导体传感器是以清洁空气中电导率较低的金属氧化物二氧化锡（SnO₂）为主体的N型半导体气敏元件。当传感器所处环境中存在烟雾气体时，传感器的电导率随空气中烟雾气体浓度的增加而增大，该传感器具备一般半导体烟雾传感器灵敏度高、电导率变化大、响应和恢复时间短、抗干扰能力强、输出信号大、寿命长和工作稳定等优点。

如图3所示，本实用新型检测报警系统中的温度传感器电路2，包括第二芯片U2，第二芯片U2采用DSl8B20温度传感器，第二芯片U2的第1脚接地；第二芯片U2的第2脚和第三电阻R3的一端相交于第二接点，该第二接点与单片机最小系统6连接，第三电阻R3的另一端和第二芯片U2的第3脚接电源电路3。

DSl8B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司继DSl820之后最新推出的智能改进型智能温度传感器。从DSl8B20读出的信息或写入DSl8B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写，温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接DSl8B20供电，而无需额外电源。因而使用DSl8B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。

如图4所示，本实用新型烟雾火灾检测报警系统中的按键电路4，按键电路4采用1×4的按键设计，包括第一按键S1、第二按键S2、第三按键S3和第四按键S4，第一按键S1的一端、第二按键S2的一端、第三按键S3的一端和第四按键S4的一端均接地，第一按键S1的另一端、第二按键S2的另一端、第三按键S3的另一端和第四按键S4的另一端与单片机最小系统6连接。

如图5所示，本实用新型检测报警系统中的A/D转换电路5，包括第三芯片U3，第三芯片U3采用的是ADC0832转换芯片，ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片，它体积小，兼容性强。第三芯片U3的第1脚、第5脚、第6脚和第7脚均接单片机最小系统6；第三芯片U3的第2脚接烟雾传感器电路1中的第一接点；第三芯片U3的第4脚接地；第四芯片U4的第8脚接电源电路3。

如图6所示，本实用新型检测报警系统中的单片机最小系统6，包括第四芯片U4，第四芯片U4采用STC89C52RC单片机，第四芯片U4的第1脚接第一按键S1的另一端，第四芯片U4的第2脚接第二按键S2的另一端，第四芯片U4的第3脚接第三按键S3的另一端，第四芯片U4的第4脚接第四按键S4的另一端；第四芯片U4的第12脚接报警电路8；第四芯片U4的第21脚接温度传感器电路2中的第二接点；第四芯片U4的第23脚接第三芯片U3的第5脚和第6脚，第四芯片U4的第24脚接第三芯片U3的第7脚，第四芯片U4的第25脚接第三芯片U3的第1脚；第四芯片U4的第31脚和第40脚接电源电路3；第四芯片U4的第32脚、第33脚、第34脚、第35脚、第36脚、第37脚、第38脚和第39脚与显示电路7连接。STC89C52RC单片机是宏晶科技公司推出的新一代高速、低功耗、超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。STC89C52单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。

如图7所示，本实用新型烟雾火灾检测报警系统中的显示电路7，包括第五芯片U5，第五芯片U5采用LCD1602，LCD1602是工业字符型液晶，能够同时显示16×02即32个字符，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。第五芯片U5的第3脚接第四电阻R4的一端，第五芯片U5的第1脚、第16脚和第五电阻R5的另一端接地；第五芯片U5的第2脚接电源电路3；第五芯片U5的第4脚接第四芯片的第28脚，第五芯片U5的第5脚接第四芯片的第27脚，第五芯片U5的第6脚接第四芯片的第26脚，第五芯片U5的第7脚接第四芯片的第39脚，第五芯片U5的第8脚接第四芯片的第38脚，第五芯片U5的第9脚接第四芯片的第37脚，第五芯片U5的第10脚接第四芯片的第36脚，第五芯片U5的第11脚接第四芯片的第35脚，第五芯片U5的第12脚接第四芯片的第34脚，第五芯片U5的第13脚接第四芯片的第33脚，第五芯片U5的第14脚接第四芯片的第32脚；第五芯片U5的第15脚接电源电路3。

如图8所示，本实用新型烟雾火灾检测报警系统中的报警电路8，包括三级管VT1，三极管VT1为PNP型三级管；三极管VT1的发射极接电源电路3，三极管VT1的基极接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端接第四芯片U4的第12脚，三极管VT1的集电极接电铃B1一端和第六电阻R6的一端，电铃B1的另一端接地，第六电阻R6的另一端接发光二极管D1的正极，发光二极管D1的负极接地。

如图9所示，本实用新型烟雾火灾检测报警系统的工作流程图。首先进行初始化使各传感器正常工作，然后设定室内烟雾浓度阈值和温度报警阈值。通过读取传感器测得的数据，在处理器中进行数据分析以后将所测得值转换为室烟雾等有害气体的浓度与温度信息，并且会在显示电路7实时的显示相应数据以便随时掌握室内气体的相关信息，如果检测到的室内烟雾浓度或者温度超出设定的报警阈值，本实用新型烟雾火灾报警系统的单片机最小系统6会控制报警电路使电铃发出报警响声。