CN208284072U - 一种基于单片机的烟雾报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于单片机的烟雾报警装置，包括单片机、连接于单片机输入端的烟雾传感器(3)以及连接于单片机输出端的报警器、排风扇(6)和喷水器(7)，烟雾传感器(3)用于检测烟雾浓度并将烟雾浓度信号输送至单片机，单片机在烟雾浓度超标时控制报警器发出报警信号，启动排风扇(6)，并触发计时器开始计时工作，报警信号维持到预设计时时间到时，启动喷水器(7)。与现有技术相比，本实用新型功能强大，不仅具备报警功能，还具备灭火功能，而且扩展性强。

Description

一种基于单片机的烟雾报警装置

技术领域

本实用新型涉及烟雾报警技术领域，尤其是涉及一种基于单片机的烟雾报警装置。

背景技术

烟雾探测器也被称为感烟式火灾探测器，主要应用于消防系统，在安防系统建设中也有应用。它是一种典型的由太空消防措施转为民用的设备。烟雾探测器主要是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟雾探测器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。该产品适用于家居、商店、歌舞厅、仓库等场所的火灾报警。火灾的起火过程一般情况下伴有烟、热、光三种燃烧产物。在火灾初期，由于温度较低，物质多处于阴燃阶段，所以产生大量烟雾。烟雾是早期火灾的重要特征之一，感烟式火灾探测器就是利用这种特征而开发的，能够对可见的或不可见的烟雾粒子响应的火灾探测器。它是将探测部位烟雾浓度的变化转换为电信号实现报警目的一种器件。但是，一来烟雾探测报警器在实际的家庭环境使用中常出现误报的情况，大多情况下是由于香烟产生的烟雾或使用厨房产生的油烟所致。二来目前的烟雾报警器功能单一，大大限制了使用范围。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于单片机的烟雾报警装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于单片机的烟雾报警装置，包括单片机、连接于单片机输入端的烟雾传感器以及连接于单片机输出端的报警器、排风扇和喷水器，所述的烟雾传感器用于检测烟雾浓度并将烟雾浓度信号输送至单片机，单片机在烟雾浓度超标时控制报警器发出报警信号，启动排风扇，并触发计时器开始计时工作，报警信号维持到预设计时时间到时，启动喷水器。

本实用新型的装置功能强大，不仅具备报警功能，还具备灭火功能。基于大多数情况下烟雾报警器的误报都是由于香烟产生的烟雾或使用厨房产生的油烟导致这一情况，本实用新型设置了排风扇，并引入了延时机制，一旦烟雾传感器检测到烟雾浓度超标，便触发报警，如果是由于吸烟或厨房油烟导致误报警，那么相关人员一旦发觉报警，便会停止相关操作(熄灭香烟或停止烹饪)，不再产生烟雾，由于排风扇会将烟雾排出，烟雾浓度会降低，通过选择合适的排风扇，可以使烟雾浓度在预设计时时间内(例如1分钟)降低到达标水平，这样在计时时间到时，报警器不再响应，便不用进行喷水。如果是发生火灾引起的报警，尤其是无人在家的情况下，报警器响应达到预设的计时时间后，喷水器便进行喷水操作，进行灭火。

优选地，所述的单片机的输入端还与家庭抽油烟机相连，用于使单片机获取抽油烟机的工作状态信号，并在抽烟机工作时屏蔽烟雾传感器的输入信号。

由于烹饪时的油烟很容易出发烟雾报警器，而实际中，又很难中止烹饪过程，因此，在抽油烟机工作时，屏蔽烟雾报警器信号，在有效降低误报警的同时，保证了烹饪工作的进行。

优选地，所述的单片机为AT89C51型单片机，包括主板和芯片，所述的烟雾传感器、报警器、排风扇和喷水器连接于主板上。

优选地，所述的烟雾传感器为MQ-2烟雾传感器。

优选地，所述的报警器包括蜂鸣器和流水灯。

本实用新型不仅通过蜂鸣器发出声音报警，还能通过流水灯发出光闪报警。报警形式多样，更加可靠。

优选地，该装置还包括连接于单片机输入端的温度传感器和湿度传感器以及连接于单片机输出端的液晶显示器。

本实用新型可以在液晶显示器上实时显示时间、温度、适度、烟雾浓度等信息，保证了对相关情况的实时监控，进一步扩展了功能，方便了用户使用。

优选地，所述的液晶显示器为LCD1602液晶显示器。

优选地，所述的单片机还连接有通讯模块，用于向终端发送信息并接受终端指令。

优选地，所述的通讯模块包括WIFI通讯模块或/和4G通讯模块。

通过设置通讯模块，可以将该装置的信息方便地传送给终端(例如手机)，方便用户远程监控相关信息，也方便终端向该装置发送指令。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)功能强大，不仅具备报警功能，还具备灭火功能。

(2)能够有效避免由于吸烟或烹饪产生的油烟造成误启动喷水器的情况。

(3)扩展功能强，采用的单片机、烟雾报警器等均具备良好的可编码性能，可以通过扩展功能模块，编制不同功能语句实现更多功能。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

图中，1为主板，2为芯片，3为烟雾传感器，4为蜂鸣器，5为流水灯，6为排风扇，7为喷水器，8为液晶显示器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

一种基于单片机的烟雾报警装置，如图1所示，包括单片机、连接于单片机输入端的烟雾传感器3以及连接于单片机输出端的报警器、排风扇6和喷水器7，所述的烟雾传感器3用于检测烟雾浓度并将烟雾浓度信号输送至单片机，单片机在烟雾浓度超标时控制报警器发出报警信号，启动排风扇6，并触发计时器开始计时工作，报警信号维持到预设计时时间到时，启动喷水器7。

基于大多数情况下烟雾报警器的误报都是由于香烟产生的烟雾或使用厨房产生的油烟导致这一情况，本实施例设置了排风扇，并引入了延时机制，一旦烟雾传感器3检测到烟雾浓度超标，便触发报警，如果是由于吸烟或厨房油烟导致误报警，那么相关人员一旦发觉报警，便会停止相关操作(熄灭香烟或停止烹饪)，不再产生烟雾，由于排风扇6会将烟雾排出，烟雾浓度会降低，通过选择合适的排风扇6，可以使烟雾浓度在预设计时时间内(例如1分钟)降低到达标水平，这样在计时时间到时，报警器不再响应，便不用进行喷水。如果是发生火灾引起的报警，尤其是无人在家的情况下，报警器响应达到预设的计时时间后，喷水器7便进行喷水操作，进行灭火。

由于烹饪时的油烟很容易出发烟雾报警器，而实际中，又很难中止烹饪过程，因此，本实施例的单片机的输入端还与家庭抽油烟机相连，用于使单片机获取抽油烟机的工作状态信号，并在抽烟机工作时屏蔽烟雾传感器3的输入信号。在抽油烟机工作时，屏蔽烟雾报警器信号，在有效降低误报警，特别是误喷水的同时，保证了烹饪工作的进行。

装置还包括连接于单片机输入端的温度传感器和湿度传感器以及连接于单片机输出端的液晶显示器8。实现了在液晶显示器上实时显示时间、温度、适度、烟雾浓度等信息，保证了对相关情况的实时监控，进一步扩展了功能，方便了用户使用。

本实施例的单片机为AT89C51型单片机，包括主板1和芯片2，所述的烟雾传感器3、报警器、排风扇6和喷水器7连接于主板1上。烟雾传感器3为MQ-2烟雾传感器。报警器包括蜂鸣器4和流水灯5。液晶显示器8为LCD1602液晶显示器。

本实施例选用的MQ-2烟雾传感器是一种半导体传感器，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。当空气中的烟雾浓度增高时，传感器的电导率也会随之而增加。MQ-2传感器具有一般半导体烟雾传感器的一些优点，如抗干扰能力强、输出信号大、灵敏度高、响应和恢复时间短、电导率变化大、工作稳定和寿命长等优点，而且对一氧化碳具有很高的灵敏度和良好的选择性，具有长期的使用寿命和可靠的稳定性。

工作时，由烟雾信号采集及放大电路将采集到的烟雾浓度信息转化为放大的模拟电信号。模数转换电路再将该模拟电信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。单片机对该数字信号进行处理，并对处理后的数据进行分析。当输入A/D转换器的放大信号不为零时，启动报警。反之则为正常工作状态。设计中为了方便检测与监控，使仪器测试人员及用户能够间接知道环境中的烟雾浓度，所以用数码管显示字符来指示报警状态。系统采用蜂鸣器声音报警和LED闪烁状态作为警报信号。这种报警方法是在声音报警基础上，加入光闪报警。因为变化的光信号可以引起用户和家庭邻居的注意，弥补了在嘈杂环境中声音报警的局限，使得报警装置更加完善。在报警启动的同时，单片机控制器还控制排气扇进行排烟动作，并在合适的情况下喷水灭火。另外由于烟雾传感器需要在加热状态下工作，温度越高，反应越快，响应时间和恢复时间就越快。为提高响应时间，保证传感器准确的、稳定的工作，报警器需要向烟雾传感器持续输出一个5V的电压。为了保证其可靠性，在输出5V的电压的同时，进行故障检测。当传感器加热丝或电缆线和传感器断线或接触不良时，进行故障报警。

为了实现远程监控与控制，本实施例的装置还可以在单片机上连接通讯模块，用于向终端发送信息并接受终端指令。通讯模块可以WIFI通讯模块或/和4G通讯模块。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于单片机的烟雾报警装置，其特征在于，包括单片机、连接于单片机输入端的烟雾传感器(3)以及连接于单片机输出端的报警器、排风扇(6)和喷水器(7)，所述的烟雾传感器(3)用于检测烟雾浓度并将烟雾浓度信号输送至单片机，单片机在烟雾浓度超标时控制报警器发出报警信号，启动排风扇(6)，并触发计时器开始计时工作，报警信号维持到预设计时时间到时，启动喷水器(7)。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的烟雾报警装置，其特征在于，所述的单片机的输入端还与家庭抽油烟机相连，用于使单片机获取抽油烟机的工作状态信号，并在抽烟机工作时屏蔽烟雾传感器(3)的输入信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的烟雾报警装置，其特征在于，所述的单片机为AT89C51型单片机，包括主板(1)和芯片(2)，所述的烟雾传感器(3)、报警器、排风扇(6)和喷水器(7)连接于主板(1)上。

4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的烟雾报警装置，其特征在于，所述的烟雾传感器(3)为MQ-2烟雾传感器。

5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的烟雾报警装置，其特征在于，所述的报警器包括蜂鸣器(4)和流水灯(5)。

6.根据权利要求1所述的一种基于单片机的烟雾报警装置，其特征在于，该装置还包括连接于单片机输入端的温度传感器和湿度传感器以及连接于单片机输出端的液晶显示器(8)。

7.根据权利要求6所述的一种基于单片机的烟雾报警装置，其特征在于，所述的液晶显示器(8)为LCD1602液晶显示器。