2025年基于单片机的烟雾报警器设计概要 .pdf

博观而约取，厚积而薄发。——苏轼

课程设计

设计题目：基于单片机的烟雾报警器设计

2025年7月4日

目录

摘要

Abstract

1绪论1

2系统的总体方案设计2

百川东到海，何时复西归?少壮不努力，老大徒伤悲。——汉乐府

2.1烟雾报警器的工作结构和原理2

2.2.烟雾传感器选型

2.3单片机的选型3

2.4烟雾报警器的主要功能设计6

3系统的硬件电路7

3.1系统电源电路7

3.2AT89C51的时钟电路和复位电路7

3.3信号采集及前置放大电路8

3.4A/D转换电路10

3.5声音报警及消音键电路11

3.6字符显示电路12

3.7状态指示灯电路13

3.8安全保护电路14

3.9报警器故障自诊断电路15

3.10烟雾报警器硬件总电路15

4系统的软件的设计17

4.1系统主程序设计及流程图17

4.2主程序初始化流程图18

4.3报警子程序设计及流程图18

先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

4.4按键输入设计子程序流程图20

5结论21参考文献

致谢

基于单片机的烟雾报警器设计

1绪论

1.1概述

单片机及烟雾传感器是烟雾报警器系统的两大核心。单片机好比一个桥梁，联

系着传感器和报警电路设备。近几年来，单片机已逐步深入应用到工农业生产各部

门及人们生活的各个方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而开发出来。单片

机是器件级计算机系统，实际上它是一个微控制器或微处理器。由于它功能齐全，

体积小，成本低，因此它可以应用到所有电子系统中。同样，它也可以广泛应用于

报警技术领域，使各类报警装置的功能更加完善，可靠性大大提高，以满足社会发

展的需要。而传感器作为信息技术系统的“感官”器件，如果没有“感官”感受信息，

或者“感官”迟钝，都难以形成高精度、高速度的控制系统。美国曾把二十世纪八十

年代称为传感技术时代，日本更是把传感技术列为十大技术之首。所以，根据报警

器功能的需要，选择合适、精确、经济的烟雾传感器和单片机芯片是至关重要的。

在本论文中的最主要的设计是选AT89C51单片机和QM-N5半导体气体烟雾传感

器为核心器件。

AT89C51单片机兼容标准MCS-51指令系统，功能强大，可供许多高性价比

的场合应用，能够灵活应用于各种控制领域。QM-N5半导体气体烟雾传感器在较

宽的浓度范围内对可燃气体有良好的灵敏度，寿命长，成本低，非常适用于家庭使

用的气体泄漏报警器。由这两个核心器件设计而成的整个烟雾报警器系统可实现声

光报警、报警状态字符显示、换气扇排烟和喷水灭火等烟雾报警器应有的功能，是

一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器，具有一定

的实用价值。

子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”——《论语》

目前，现代建筑都会有选择地安装不同功能的火灾自动报警系统。因为火灾自

动报警系统是建筑物的神经系统，它能够感受、接收着发生火灾的早期信号并及时

报警，发出警报同时告知用