基于单片机火灾温度烟雾短信报警器电路设计

**单片机设计介绍，基于单片机火灾温度烟雾短信报警器电路设计

一 概要

  基于单片机火灾温度烟雾短信报警器电路设计概要如下：

一、引言

本设计旨在构建一个基于单片机的火灾温度烟雾短信报警器系统，通过集成温度传感器、烟雾传感器、GSM模块等关键组件，实现对火灾温度和烟雾的实时监测，并在检测到异常时通过GSM模块发送短信报警，提高火灾预防和应对的及时性和有效性。

二、系统组成

核心控制器：采用51单片机（如STC89C51/52）作为核心控制器，负责接收传感器数据、处理控制逻辑、发出控制指令和驱动GSM模块发送短信。
温度传感器：选用DS18B20温度传感器，实时监测环境温度并将数据发送给单片机。DS18B20具有高精度、抗干扰能力强等特点，适用于火灾报警系统。
烟雾传感器：采用MQ-2烟雾传感器或MQ-5可燃气体传感器，检测环境中的烟雾或可燃气体浓度，并将模拟信号转换为数字信号发送给单片机。
ADC模数转换器：选用ADC0832模数转换芯片，将烟雾传感器输出的模拟信号转换为数字信号，供单片机读取。
GSM模块：选用具有短信发送功能的GSM模块（如SIM800A），用于接收单片机的控制指令，将报警信息以短信形式发送给预设的手机号码。
报警装置：包括蜂鸣器和LED指示灯，用于在检测到火灾异常时发出声光报警。
三、工作原理

数据采集：温度传感器和烟雾传感器实时采集环境温度和烟雾浓度数据，并将数据发送给单片机。
数据处理：单片机接收传感器数据后，根据预设的报警阈值判断当前环境是否处于火灾危险状态。若超过阈值，则判定为火灾异常。
报警执行：一旦判定为火灾异常，单片机驱动蜂鸣器和LED指示灯发出声光报警，并通过GSM模块发送短信报警信息给预设的手机号码。
四、设计特点

实时监测：系统能够实时监测环境温度和烟雾浓度，及时发现火灾隐患。
智能判断：单片机根据预设的报警阈值智能判断火灾异常，提高报警准确性。
短信报警：通过GSM模块发送短信报警信息，及时通知相关人员处理火灾险情。
易于扩展：系统采用模块化设计，可根据需要添加其他传感器和执行器模块，实现更多功能的扩展。
五、总结

基于单片机火灾温度烟雾短信报警器电路设计实现了对火灾温度和烟雾的实时监测和智能判断，通过GSM模块发送短信报警信息，提高了火灾预防和应对的及时性和有效性。该系统具有实时监测、智能判断、短信报警和易于扩展等特点，适用于家庭、学校、企业等场所的火灾报警需求。

二、功能设计

文件夹内包含工程文件，可直接运行或者二次开发；

此设计可作为毕业设计和课程设计资料，包含原理图、程序代码（嵌入式类设计）、软件资料等等，非常完善；

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

————————————————

仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
————————————————

原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

————————————————

六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25