基于AT89C51/STC89C52单片机的智能火灾报警与灭火系统设计

基于AT89C51/STC89C52单片机的智能火灾报警与灭火系统设计

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/qq_58404700/article/details/142580240

本文介绍了一种基于AT89C51/STC89C52单片机的智能火灾报警与灭火系统。该系统集成了多种传感器、显示模块、通信模块以及执行机构，旨在提高火灾预警的准确性和响应速度，有效减少火灾带来的损失。

一、引言

随着城市化进程的加快，火灾安全问题日益凸显。传统的火灾报警系统往往存在响应慢、误报率高、功能单一等问题。为此，本文设计了一种集火灾预警、报警、灭火及远程通知功能于一体的智能系统，以满足现代建筑对火灾安全的高要求。

二、系统总体设计

本系统以AT89C51/STC89C52单片机为核心控制单元，通过连接LCD1602显示屏、DS18B20温度传感器、DS1302时钟模块、MQ2烟雾传感器（电位器模拟）、蓝牙模块、继电器组件、声光报警器等模块，构建了一个完整的火灾报警与灭火系统。

三、硬件设计

1. 单片机模块：选用AT89C51/STC89C52单片机作为主控芯片，负责数据处理和逻辑控制。
2. 显示模块：采用LCD1602液晶显示屏，实时显示当前时间、室内温度及烟雾浓度等关键信息。
3. 温度采集模块：使用DS18B20数字温度传感器，高精度测量室内温度，为火灾判断提供依据。
4. 时间采集模块：通过DS1302实时时钟芯片，确保系统时间的准确性和同步性。
5. 烟雾采集模块：虽然实际项目中MQ2烟雾传感器直接输出模拟信号，但在此系统中我们假设使用电位器模拟其输出，模拟烟雾浓度的变化。
6. 通信模块：集成蓝牙模块，实现火灾报警信息的远程无线传输，便于及时通知相关人员。
7. 执行机构：包括风扇继电器和水泵继电器，根据系统判断结果自动执行通风或灭火操作。
8. 声光报警模块：在检测到火灾或烟雾浓度超标时，触发声光报警，引起人员注意。

四、软件设计

系统软件设计主要围绕单片机程序展开，包括系统初始化、数据采集与处理、逻辑判断、报警与执行控制等部分。通过编程实现温度与烟雾浓度的实时监测，设置阈值进行比较判断，并根据判断结果控制继电器执行相应操作，同时驱动LCD显示实时信息，并通过蓝牙模块发送报警信息。

五、系统测试与验证

在系统硬件与软件设计完成后，进行了全面的测试与验证工作。通过模拟不同浓度的烟雾和温度条件，检验系统的响应速度和准确性。同时，测试了蓝牙通信的稳定性和可靠性，确保报警信息能够及时准确地传输到远程终端。

六、结论与展望

本文设计的基于AT89C51/STC89C52单片机的智能火灾报警与灭火系统，实现了火灾的实时监测、预警、报警及自动灭火功能，具有响应速度快、准确率高、功能全面等优点。未来，可进一步优化系统性能，如增加更多类型的传感器、提升数据处理能力、完善远程监控界面等，以满足更加复杂和多样化的火灾安全需求。

仿真

本设计采用proteus8.10软件实现仿真设计。

程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如上图，注释齐全，结合《常见问题汇总》文档看，理解容易。

原理图

本原理图利用AD21软件设计实现。

报告

内含7.3k，28页的相关报告一份，纯手打，内容与项目一致。

常见问题汇总（讲解文档）

包含了对各个模块的详细说明，方便读懂代码，加深自己的理解。（只需选择性看项目中包含的模块）

演示视频

含58s的演示视频，将该项目的功能都展示了一遍，如果还有不清楚的地方，欢迎后台私聊！

全部资料

推荐先看proteus里的仿真效果或者演示视频，然后结合《常见问题汇总》里的讲解，对代码进行阅读，更容易掌握。

#include <reg51.h> // 包含51单片机寄存器定义  
#include "LCD1602.h" // 假设的LCD1602库  
#include "DS18B20.h" // 假设的DS18B20库  
#include "DS1302.h" // 假设的DS1302库  
#include "MQ2.h" // 假设的MQ2烟雾传感器库（实际可能通过ADC读取电位器值）  
#include "Bluetooth.h" // 假设的蓝牙通信库  
#include "Relay.h" // 假设的继电器控制库  
#include "SoundLightAlarm.h" // 假设的声光报警库  
  
#define TEMP_THRESHOLD 70 // 温度阈值，单位：摄氏度  
#define SMOKE_THRESHOLD 500 // 烟雾浓度阈值，单位根据MQ2输出调整  
  
// 全局变量  
unsigned char temp, smoke;  
unsigned char year, month, day, hour, minute, second;  
  
void main() {  
    // 初始化各模块  
    LCD1602_Init();  
    DS18B20_Init();  
    DS1302_Init();  
    MQ2_Init();  
    Bluetooth_Init();  
    Relay_Init();  
    SoundLightAlarm_Init();  
  
    // 读取初始温度和烟雾浓度  
    temp = DS18B20_ReadTemp();  
    smoke = MQ2_ReadSmoke();  
  
    // 主循环  
    while(1) {  
        // 更新时间  
        DS1302_GetTime(&year, &month, &day, &hour, &minute, &second);  
  
        // 显示时间、温度和烟雾浓度  
        LCD1602_DisplayTime(hour, minute, second);  
        LCD1602_DisplayTemp(temp);  
        LCD1602_DisplaySmoke(smoke);  
  
        // 读取新的温度和烟雾浓度  
        temp = DS18B20_ReadTemp();  
        smoke = MQ2_ReadSmoke();  
  
        // 判断是否触发报警或灭火  
        if (smoke > SMOKE_THRESHOLD) {  
            SoundLightAlarm_On();  
            Bluetooth_SendAlert("Smoke detected!");  
            if (temp > TEMP_THRESHOLD) {  
                Relay_CloseWaterPump(); // 灭火  
            } else {  
                Relay_CloseFan(); // 通风  
            }  
        } else {  
            SoundLightAlarm_Off();  
            Relay_OpenAll(); // 关闭所有继电器  
        }  
  
        // 延时一段时间再检测  
        Delay_ms(1000); // 假设的延时函数  
    }  
}  
  
// 假设的延时函数  
void Delay_ms(unsigned int ms) {  
    // 实际的延时实现依赖于单片机的定时器或循环计数  
}  
  
// 注意：以上所有函数（如LCD1602_Init, DS18B20_ReadTemp等）都需要您根据具体的硬件和库文件来实现。  
// 这里只是提供了一个框架性的示例。