CN106128005A - 一种基于单片机的烟雾检测报警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于单片机的烟雾检测报警系统，其特征在于，主要包括：单片机微处理器；烟雾采集转换电路模块，用于对烟雾信息的数据进行采集和转换，以传送给单片机微处理器；按键电路模块，用于人工操控单片机微处理器以及与单片机微处理器连接的各个电路模块；显示电路模块，同于通过显示装置显示系统的工作状态；报警电路模块，用于警示报警；复位电路模块，用于对单片机微处理器的工作状态进行复位。本发明不但运行稳定、测量精度高、通用性强、功耗低，而且体积小，成本低廉，有利于减少报警器的体积和成本，促进报警器的普及和使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于单片机的烟雾检测报警系统。
背景技术
烟雾检测报警器可保障生产与生活的安全，避免火灾和爆炸事故以及煤气中毒的发生，它是防火、防爆和安全生产所必备的仪器，具有广阔的市场空间与发展前景。
目前，已有的烟雾自动报警系统可靠性低，产品没有形成系列化，品种不全，产品编程复杂，调试不方便，设备兼容性差，而且成本高通用性不强。因此，研制一种结构简单、价格低廉的智能型烟雾报警器系统是非常必要的。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种基于单片机的烟雾检测报警系统；该系统不但运行稳定、测量精度高、通用性强、功耗低，而且体积小，成本低廉，有利于减少报警器的体积和成本，促进报警器的普及和使用。
为了达到上述目的，本发明一种基于单片机的烟雾检测报警系统，主要包括：
单片机微处理器，所述单片机微处理器主要用于控制与其连接的各个电路模块，以及对各电路模块的数据进行处理；
烟雾采集转换电路模块，所述烟雾采集转换电路模块与单片机微处理器连接，主要用于对烟雾信息的数据进行采集和转换，以传送给单片机微处理器；
按键电路模块，所述按键电路模块与单片机微处理器连接，主要用于人工操控单片机微处理器以及与单片机微处理器连接的各个电路模块；
显示电路模块，所述显示电路模块与单片机微处理器连接，主要同于通过显示装置显示系统的工作状态，如烟雾浓度、时钟、报警设置值等；
报警电路模块，所述报警电路模块与单片机微处理器连接，主要用于警示报警；
当烟雾浓度连续20秒取值都在报警限值之上，蜂鸣器开始报警，且声音越来越急促，并伴随红灯闪烁。因为人对变化的信号更为敏感，所以变化的声音及灯光更容易引起用户的注意。快速重复检测及延时报警可以区别出是管道中可燃烟雾的泄漏，还是由于打开阀门时的微量烟雾的散失。
复位电路模块，所述复位电路模块与单片机微处理器连接，主要用于对单片机微处理器的工作状态进行复位。单片机微处理器中植入有看门狗程序，复位电路模块调用单片机微处理器中的看门狗程序，定时检查单片机微处理器的工作状态，一旦发现单片机微处理器出现死循环状态，立即复位，保证系统的工作正常。
优选地，所述单片机微处理器连接有一自诊断电路模块，该自诊断电路模块主要用于对烟雾采集转换电路模块进行故障诊断。当烟雾采集转换电路模块连接的传感器加热丝或者电缆线发生断线或者接触不良的情况时，报警电路模块连接的蜂鸣器发出警报，并且灯光闪烁，提醒用户检查传感器或者电路线接触情况，及时排除故障，保证安全。
优选地，所述单片机微处理器连接有上位机通讯电路模块，该上位机通讯电路模块主要用于与计算机串口通讯，以实现计算机对系统的统一控制。
优选地，所述单片机微处理器连接有继电器接口电路模块，该继电器接口电路模块主要用于连接外界的安全装置，以实现系统报警的同时启动与其外接的安全装置。所述安全装置可以为排风扇和管道电子阀门等。
优选地，所述烟雾采集转换电路模块连接有半导体电阻式传感器；所述单片机微处理器连接有温度采集电路模块，用于对所述半导体电阻式传感器进行预热和故障检测。
本发明不但运行稳定、测量精度高、通用性强、功耗低，而且体积小，成本低廉，有利于减少报警器的体积和成本，促进报警器的普及和应用。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明主程序的流程示意图；
图3为温度采集电路模块读温流程示意图。
其中，1为单片机微处理器，2为烟雾采集转换电路模块，3为按键电路模块，4为显示电路模块，5为报警电路模块，6为复位电路模块，7为自诊断电路模块，8为上位机通讯电路模块，9为继电器接口电路模块，10为半导体电阻式传感器，11为温度采集电路模块。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
参照图1～3，本发明一种基于单片机的烟雾检测报警系统；该系统不但运行稳定、测量精度高、通用性强、功耗低，而且体积小，成本低廉，有利于减少报警器的体积和成本，促进报警器的普及和使用。
为了达到上述目的，本发明一种基于单片机的烟雾检测报警系统，主要包括：
单片机微处理器1，所述单片机微处理器1主要用于控制与其连接的各个电路模块，以及对各电路模块的数据进行处理；
烟雾采集转换电路模块2，所述烟雾采集转换电路模块2与单片机微处理器1连接，主要用于对烟雾信息的数据进行采集和转换，以传送给单片机微处理器1；
按键电路模块3，所述按键电路模块3与单片机微处理器1连接，主要用于人工操控单片机微处理器1以及与单片机微处理器1连接的各个电路模块；
显示电路模块4，所述显示电路模块4与单片机微处理器1连接，主要同于通过显示装置显示系统的工作状态，如烟雾浓度、时钟、报警设置值等；
上位机通讯电路模块8，所述上位机通讯电路模块8与单片机微处理器1连接，主要用于与计算机串口通讯，以实现计算机对系统的统一控制
报警电路模块5，所述报警电路模块5与单片机微处理器1连接，主要用于警示报警；
当烟雾浓度连续20秒取值都在报警限值之上，蜂鸣器开始报警，且声音越来越急促，并伴随红灯闪烁。因为人对变化的信号更为敏感，所以变化的声音及灯光更容易引起用户的注意。快速重复检测及延时报警可以区别出是管道中可燃烟雾的泄漏，还是由于打开阀门时的微量烟雾的散失。
复位电路模块6，所述复位电路模块6与单片机微处理器1连接，主要用于对单片机微处理器1的工作状态进行复位。单片机微处理器1中植入有看门狗程序，复位电路模块6调用单片机微处理器1中的看门狗程序，定时检查单片机微处理器1的工作状态，一旦发现单片机微处理器1出现死循环状态，立即复位，保证系统的工作正常。
所述单片机微处理器1连接有一自诊断电路模块7，该自诊断电路模块7主要用于对烟雾采集转换电路模块2进行故障诊断。当烟雾采集转换电路模块2连接的传感器加热丝或者电缆线发生断线或者接触不良的情况时，报警电路模块5连接的蜂鸣器发出警报，并且灯光闪烁，提醒用户检查传感器或者电路线接触情况，及时排除故障，保证安全。
所述单片机微处理器1连接有继电器接口电路模块9，该继电器接口电路模块9主要用于连接外界的安全装置，以实现系统报警的同时启动与其外接的安全装置。所述安全装置可以为排风扇和管道电子阀门等。
所述烟雾采集转换电路模块2连接有半导体电阻式传感器10；所述单片机微处理器1连接有温度采集电路模块11，用于对所述半导体电阻式传感器10进行预热和故障检测。
单片机微处理器1采用AT89S52单片机微处理器，半导体电阻式传感器10采用MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器。首先要给MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器预热三分钟，因为MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器在不通电存放一段时间后，再次通电时，MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器不能立即正常采集烟雾信息，需要一段时间预热。程序初始化结束后，系统进入监控状态。本系统的主程序设计先对MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器预热三分钟，预热同时，对MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器加热丝故障检测，采用软件方式检测MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器加热丝或电缆线是否断线或者接触不良。其读温流程示意图如图3所示。
图2为本发明主程序的流程示意图，参照图2，AT89S52单片机微处理器对半导体电阻式传感器10检测的烟雾浓度信号进行A/D转换、平均值法滤波、线性化处理后，将浓度值与报警限设定值相比较，判断是否报警。同时送入段式液晶显示烟雾浓度值。主程序还包括状态指示灯及按键功能设置，中断子程序等，使报警器功能更加完善，给用户带来便利。
本发明以电阻式烟雾传感器和单片机技术为核心并与其他电子技术相结合，其中选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测，具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点，而且价格低廉，使用寿命长。选用的AT89S52单片机微处理器，其整合了A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器等资源，具有高速、低功耗、超强抗干扰等优点，是目前同类技术中性价比较高的产品。
本发明不但运行稳定、测量精度高、通用性强、功耗低，而且体积小，成本低廉，有利于减少报警器的体积和成本，促进报警器的普及和应用。
以上已将本发明做一详细说明，但显而易见，本领域的技术人员可以进行各种改变和改进，而不背离所附权利要求书所限定的本发明的范围。
Claims (5)
1.一种基于单片机的烟雾检测报警系统，其特征在于，主要包括：
单片机微处理器，所述单片机微处理器主要用于控制与其连接的各个电路模块，以及对各电路模块的数据进行处理；
烟雾采集转换电路模块，所述烟雾采集转换电路模块与单片机微处理器连接，主要用于对烟雾信息的数据进行采集和转换，以传送给单片机微处理器；
按键电路模块，所述按键电路模块与单片机微处理器连接，主要用于人工操控单片机微处理器以及与单片机微处理器连接的各个电路模块；
显示电路模块，所述显示电路模块与单片机微处理器连接，主要同于通过显示装置显示系统的工作状态；
报警电路模块，所述报警电路模块与单片机微处理器连接，主要用于警示报警；
复位电路模块，所述复位电路模块与单片机微处理器连接，主要用于对单片机微处理器的工作状态进行复位。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的烟雾检测报警系统，其特征在于，所述单片机微处理器连接有一自诊断电路模块，该自诊断电路模块主要用于对烟雾采集转换电路模块进行故障诊断。
3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的烟雾检测报警系统，其特征在于，所述单片机微处理器连接有上位机通讯电路模块，该上位机通讯电路模块主要用于与计算机串口通讯，以实现计算机对系统的统一控制。
4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的烟雾检测报警系统，其特征在于，所述单片机微处理器连接有继电器接口电路模块，该继电器接口电路模块主要用于连接外界的安全装置，以实现系统报警的同时启动与其外接的安全装置。
5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的烟雾检测报警系统，其特征在于，所述烟雾采集转换电路模块连接有半导体电阻式传感器；所述单片机微处理器连接有温度采集电路模块，用于对所述半导体电阻式传感器进行预热和故障检测。
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Publications (1)
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