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编号：
CP-51-2021-052
设计简介：
本设计是基于单片机的火灾检测系统，主要实现以下功能：
- 可通过LCD1602显示时间烟雾浓度和温度；
- 可通过按键调整烟雾浓度和温度的最大值；
- 可通过通过程序自定义发送的内容；
- 可通过GSM模块实现发送短信和拨打电话。
标签：51单片机、LCD1602、DS18B20、GSM模块、MQ-2
题目扩展：验证码发送系统、短信收发系统。
1. 中控部分
- 核心控制器：采用STC89C52单片机，负责获取输入数据、进行数据处理，并控制输出部分的操作。
- 功能：实现火灾检测系统的核心逻辑，包括烟雾检测、温度检测、火焰检测、按键操作处理、显示控制、短信发送、灭火控制、报警电话拨打、声光报警等。
2. 输入部分
- 烟雾检测电路：由烟雾检测模块和模数转换芯片组成，用于检测环境中的烟雾浓度。
- DS18B20温度检测模块：检测当前环境温度，用于判断是否发生火灾。
- 火焰检测模块：检测当前是否存在火焰，进一步确认火灾情况。
- 独立按键：通过三个独立按键实现界面切换、阈值调整等功能，方便用户操作。
- 供电电路：为整个系统提供稳定的电源支持。
3. 输出部分
- LCD1602显示模块：显示当前测量的烟雾值、温度值以及设定的阈值，方便用户查看系统状态。
- GSM模块：当检测到火灾时，发送异常短信通知用户，实现远程报警功能。
- 灭火继电器：当检测到火灾时，继电器闭合，通过外围负载电路启动灭火装置。
- 报警继电器：当检测到火灾时，继电器闭合，通过外围负载电路拨打119报警电话。
- LED灯：当检测到异常情况时，LED灯亮起，提供光报警。
- 蜂鸣器：当检测到异常情况时，蜂鸣器发出声音报警，提醒用户注意。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将LCD1602显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是晶振电路模块，由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为蜂鸣器和LED指示灯，第九部分是人体红外传感器，第十部分是GSM通信传感器。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 布防模式下实物测试
如图5-2所示，按下按键K2进入布防模式，当人体红外检测到人后，蜂鸣器报警，报警灯闪烁。过几秒后报警提示短信发到手机里。
图5-2布防模式下实物图
5.3 撤防模式下实物测试
如图5-3所示，当报警后，查看后发现安全后，按下按键K1进入撤防模式。当人体红外检测到人后也不会报警和发短信警告。
图5-3撤防模式下实物图
设计摘要：
随着社会的发展，人们的生活发生了很大的改变。但森林失火，家居失火等等一直是人们生活之中存在的一些很大问题，而本设计就是针对失火设计的基于单片机火灾报警系统，该设计方案主要就是通过单片机和烟雾传感器为主要的核心设置的。其中，MQ-2半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器用于完成浓烟检测。通过单片机对传感器检测而来的信号进行处理，及时反馈给用户，此次设计可以实现对可燃气体浓度进行检测，然后显示浓度的级别，进行报警最大值和最小值的设置。通过使用蜂鸣器报警和GSM远程报警。该设计的结构较为简单，而且操作较为方便。性能较为稳定，价格也较低，可以是实现低火灾的预防和处理。所以此次的研究是具有一定的研究价值的。
关键词：火灾报警；单片机；烟雾传感器；温度传感器；GSM
字数：10000+
内容预览：
目 录
第一章 绪论
1.1课题研究背景及意义
1.2火灾报警器的发展历程和发展现状
1.2.1火灾报警系统发展历程
1.2.2国内外火灾报警系统的发展现状
1.3论文主要内容及结构安排
第二章 总体方案论证与设计
2.1设计要求
2.2总体设计方案
2.3各功能模块方案选择
2.3.1单片机控制模块
2.3.2DS18B20温度测量模块
2.3.3烟雾传感器模块
2.3.4报警模块
2.4本章小结
第三章 系统硬件设计
3.1单片机最小系统电路设计
3.1.1单片机的最小系统
3.2DS18B20测温电路
3.3MQ-2烟雾传感器转换电路
3.3.1MQ-2烟雾传感器工作原理
3.3.2MQ-2型传感器的特性及主要技术指标
3.3.3烟雾传感器转换电路
3.3.4SIM900A GSM模块
3.5显示部分设计
第四章 系统程序设计
4.1编程软件介绍
4.2主程序流程设计
4.3按键函数流程设计
4.4显示函数流程设计
4.5处理函数流程设计
第五章 系统调试
5.1系统总体设计
5.2设置温度、烟雾最大值系统测试
5.3调整发送时间系统测试
5.4报警系统测试
结 论
参考文献
致 谢
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