基于单片机的烟雾报警器

黄若兰 白雪 王滔 刘文慧

摘要：本文设计的基于单片機的烟雾报警器，主要包括复位单元、时钟单元、报警单元、烟雾浓度等级显示单元、模数转换单元，可以实时地监察空气中的烟雾浓度并显示烟雾浓度等级，当烟雾浓度达到阈值时就会实现报警功能，此设计可以在一定程度上预防火灾。设计思想是利用MQ-2烟雾传感器能将烟雾浓度转换成电信号，且传感器导电率与烟雾浓度成正相关。电信号经ADC0832模数转换芯片变成数字信号后，传输到AT89C51芯片。利用51单片机作为核心控制器，控制数码管显示烟雾浓度等级，且当烟雾浓度达到阈值时，启动报警电路。

关键词：烟雾报警;A＼D转换;蜂鸣器;传感器

引言：

随着人民生活水平的提高，电器设备基本已实现全面覆盖。然而，电器设备在给人民带来便捷的同时，也带来了火灾隐患。烟雾报警器在预防火灾中起到至关重要的作用，在一定程度上可以避免人员伤亡和财产损失。

一、总体方案设计框图及各单元连线图：

以AT89C51单片机为控制器，利用烟雾传感器导电率随烟雾浓度变化，将传感器输出信号经ADC0832模数转换器后传入单片机，并通过单片机控制数码管和蜂鸣器，实现烟雾浓度等级显示和烟雾报警功能。

二、主要功能单元介绍：

1.烟雾监测单元：MQ-2型烟雾传感器采用气敏材料，可将烟雾浓度转换成电信号。传感器的导电率与烟气浓度呈正相关，烟雾浓度越大，输出电信号越大。在仿真中，可以将MQ-2烟雾传感器替换为滑动变阻器。

2.模数转换单元：烟雾监测单元输出的电信号可以通过ADC0832芯片转换为数字信号。

3.烟雾浓度显示单元：此单元采用共阳数码管，当P0.x口输入为低电平时，数码管相应段的LED灯点亮。若输入的是高电平，则处于截止熄灭状态。A＼D转换芯片输出的数字信号传送到单片机后，数码管显示烟雾浓度等级。

4.报警单元：如果在R2的右端输入低电平，三极管导通，蜂鸣器鸣响。如果是高电平，则三极管处于截止状态，蜂鸣器关闭。

三、软件设计流程图

四、总结：

本文基于AT89C51单片机，利用烟雾传感器、A＼D转换芯片、数码管、蜂鸣器设计了一套烟雾报警系统，经过仿真测试，该系统能实现烟雾浓度等级显示和烟雾报警功能。

参考文献：

[1]李全利，单片机原理及应用技术。北京：高等教育出版社，2004.

[2]金发庆，传感器技术与应用。北京：机械工业出版社，2004.