基于51单片机的智能火灾报警系统—温度烟雾检测、数码管显示、手动报警

基于51单片机的火灾报警系统

（仿真＋程序＋原理图＋设计报告）

功能介绍

具体功能：

由51单片机+MQ-2烟雾传感+ADC0832模数转换芯片+DS18B20温度传感器+数码管显示+按键模块+声光报警模块构成

具体功能：

1.实时监测温度和烟雾浓度并在数码管显示；

2.可通过三个按键设置烟雾报警值和温度报警值；

3.可实现手动紧急报警、复位按键可取消报警；

4.温度超过阈值时，蜂鸣器响黄灯闪烁；烟雾超过阈值时，蜂鸣器响红灯灯闪烁；

5.测量范围：烟物浓度：0-9等级；温度范围：0-99度。

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程序

/*
基于51单片机的智能火灾报警系统
功能：实时显示温度值及烟雾浓度值
烟雾和温度值超过阈值后实现声光报警
*/#include <reg51.h>	         //调用单片机头文件
#define uchar unsigned char  //无符号字符型 宏定义	变量范围0~255
#define uint  unsigned int	 //无符号整型 宏定义	变量范围0~65535
#include <intrins.h>
#include "eeprom52.h"//数码管段选定义      0     1    2    3    4    5	 6	 7	  8	   9	
uchar code smg_du[]={0x5f,0x44,0x9d,0xd5,0xc6,0xd3,0xdb,0x45,0xdf,0xd7,0x40,0xfd/*-*/};
//数码管位选定义
uchar code smg_we[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef};uchar dis_smg[8]  = {0xa0,0x84,0x62,0x2a,0x39,0x2c,0x24,0xba};	sbit CS=P2^3;		//CS定义为P3口的第2位脚，连接ADC0832CS脚  PCB
sbit SCL=P2^0;		//SCL定义为P3口的第3位脚，连接ADC0832SCL脚
sbit DO=P2^1;		//DO定义为P3口的第4位脚，连接ADC0832DO脚sbit ledy = P1^6;   //温度报警指示灯
sbit ledr = P1^7;   //烟雾报警指示灯 x
sbit dq   = P1^5;	//18b20 IO口的定义
sbit beep = P3^6;   //蜂鸣器IO口定义
uint temperature,s_temp ;  //温度的变量
uchar dengji,s_dengji;     //烟物等级
uchar shoudong;            //手动报警键bit flag_300ms = 1;
uchar key_can;		 //按键值的变量
uchar menu_1;        //菜单设计的变量/***********************1ms延时函数*****************************/
void delay_1ms(uint q)
{uint i,j;for(i=0;i<q;i++)for(j=0;j<120;j++);
}/***********************小延时函数*****************************/
void delay_uint(uint q)
{while(q--);
}/******************把数据保存到单片机内部eeprom中******************/
void write_eeprom()
{SectorErase(0x2000);byte_write(0x2000, s_temp);byte_write(0x2001, s_dengji);byte_write(0x2060, a_a);	
}/******************把数据从单片机内部eeprom中读出来*****************/
void read_eeprom()
{s_temp   = byte_read(0x2000);s_dengji = byte_read(0x2001);a_a      = byte_read(0x2060);
}/**************开机自检eeprom初始化*****************/
void init_eeprom() 
{read_eeprom();		//先读if(a_a != 1)		//新的单片机初始单片机内问eeprom{s_temp   = 50;s_dengji = 5;a_a = 1;write_eeprom();	   //保存数据}	
}/***********************18b20初始化函数*****************************/
void init_18b20()
{bit q;dq = 1;				//把总线拿高delay_uint(1);	    //15usdq = 0;				//给复位脉冲delay_uint(80);		//750usdq = 1;				//把总线拿高 等待delay_uint(10);		//110usq = dq;				//读取18b20初始化信号delay_uint(20);		//200usdq = 1;				//把总线拿高 释放总线
}/*************写18b20内的数据***************/
void write_18b20(uchar dat)
{uchar i;for(i=0;i<8;i++){					 //写数据是低位开始dq = 0;			 //把总线拿低写时间隙开始 dq = dat & 0x01; //向18b20总线写数据了delay_uint(5);	 // 60usdq = 1;			 //释放总线dat >>= 1;}	
}/*************读取18b20内的数据***************/
uchar read_18b20()
{uchar i,value;for(i=0;i<8;i++){dq = 0;			 //把总线拿低读时间隙开始 value >>= 1;	 //读数据是低位开始dq = 1;			 //释放总线if(dq == 1)		 //开始读写数据 value |= 0x80;delay_uint(5);	 //60us	读一个时间隙最少要保持60us的时间}return value;		 //返回数据
}/*************读取温度的值 读出来的是小数***************/
uint read_temp()
{uint value;uchar low;			   //在读取温度的时候如果中断的太频繁了，就应该把中断给关了，否则会影响到18b20的时序init_18b20();		   //初始化18b20EA = 0;write_18b20(0xcc);	   //跳过64位ROMwrite_18b20(0x44);	   //启动一次温度转换命令EA = 1;delay_uint(50);		   //500usinit_18b20();		   //初始化18b20EA = 0;write_18b20(0xcc);	   //跳过64位ROMwrite_18b20(0xbe);	   //发出读取暂存器命令EA = 1;EA = 0;low = read_18b20();	   //读温度低字节value = read_18b20();  //读温度高字节EA = 1;value <<= 8;		   //把温度的高位左移8位value |= low;		   //把读出的温度低位放到value的低八位中value *= 0.0625;	       //转换到温度值 return value;		   //返回读出的温度 
}/***********读数模转换数据********************************************************/	
//请先了解ADC0832模数转换的串行协议，再来读本函数，主要是对应时序图来理解，本函数是模拟0832的串行协议进行的unsigned char ad0832read(bit SGL,bit ODD)
{unsigned char i=0,value=0,value1=0;		SCL=0;DO=1;CS=0;		//开始SCL=1;		//第一个上升沿	SCL=0;DO=SGL;SCL=1;  	//第二个上升沿SCL=0;DO=ODD;SCL=1;	    //第三个上升沿SCL=0;	    //第三个下降沿DO=1;for(i=0;i<8;i++){SCL=1;SCL=0; //开始从第四个下降沿接收数据value<<=1;if(DO)value++;						}for(i=0;i<8;i++){			//接收校验数据value1>>=1;if(DO)value1+=0x80;SCL=1;SCL=0;}CS=1;SCL=1;	if(value==value1)				//与校验数据比较，正确就返回数据，否则返回0	return value;return 0;
}/***********************数码显示函数*****************************/
void display()
{uchar i;P0 =0x00;			 //消隐 				          P2 = smg_we[i];	 		 //位选P0 = dis_smg[i];		 //段选	   i ++;if(i >= 4)			//4位数码管显示i = 0;  	
}/*************定时器0初始化程序***************/
void time_init()	  
{EA   = 1;	 	  //开总中断TMOD = 0X01;	  //定时器0、定时器1工作方式1ET0  = 1;		  //开定时器0中断 TR0  = 1;		  //允许定时器0定时
}/********************独立按键程序*****************/
uchar key_can;	 //按键值void key()	 //独立按键程序
{static uchar key_new;key_can = 20;                   //按键值还原P1 |= 0x0f;if((P1 & 0x0f) != 0x0f)		//按键按下{delay_1ms(1);	     	//按键消抖动if(((P1 & 0x0f) != 0x0f) && (key_new == 1)){						//确认是按键按下key_new = 0;switch(P1 & 0x0f){case 0x0e: key_can = 4; break;	   //得到k1键值case 0x0d: key_can = 3; break;	   //得到k2键值case 0x0b: key_can = 2; break;	   //得到k3键值case 0x07: key_can = 1; break;	   //得到k4键值}		}			}else 	   //按键松开key_new = 1;	
}/****************按键处理数码管显示函数***************/
void key_with()
{if(key_can == 4) 	 //紧急报警键  手动报警{if(menu_1 == 0)shoudong = 1;}if(key_can == 1)	 //设置键{menu_1 ++;if(menu_1 >= 3){menu_1 = 0;}}if(menu_1 == 0){if((key_can == 2) || (key_can == 3))shoudong = 0;          //取消手动报警}if(menu_1 == 1)			//设置高温报警{if(key_can == 2){s_temp ++ ;		//高温报警值加1 if(s_temp > 99)s_temp = 99;}if(key_can == 3){s_temp -- ;		//高温报警值减1 if(s_temp <= 10)s_temp = 10 ;}dis_smg[0] = smg_du[s_temp % 10];	           //取个位显示dis_smg[1] = smg_du[s_temp / 10 % 10];  //取十位显示dis_smg[2] = 0x80;dis_smg[3] = 0x1b;	//显示cwrite_eeprom();			   //保存数据}	if(menu_1 == 2)			//设置烟物报警{if(key_can == 2){s_dengji ++ ;	  //烟物报警值加1 if(s_dengji >= 9)s_dengji = 9;}if(key_can == 3){s_dengji --;	  //烟物报警值减1 if(s_dengji <= 1)s_dengji = 1;}dis_smg[0] = smg_du[s_dengji % 10];	           //取个位显示dis_smg[1] = 0x80 ;  dis_smg[2] = 0x80;dis_smg[3] = 0xc7;	//显示qwrite_eeprom();			   //保存数据}	
}  
/***全部文件********/
/***微信公众号：木子单片机********/
/****************报警函数***************/
void clock_h_l()
{static uchar value;if((dengji >= s_dengji) || (temperature >= s_temp) || (shoudong == 1))		//报警{value ++;if(value >= 2){value = 10;beep = ~beep;	  //蜂鸣器报警if(dengji >= s_dengji){ledr=~ledr;}if(temperature >= s_temp){ledy=~ledy;}if(shoudong == 1){ledy=~ledy;ledr=~ledr;}}}else {if((dengji < s_dengji) && (temperature < s_temp) && (shoudong == 0))	  //取消报警{value = 0;beep = 1;		 //取消报警ledr=1;//取消红灯报警ledy=1;//取消黄灯报警}	}
}

硬件设计

使用元器件：

单片机：AT89C51；

（注意：单片机是通用的，无论51还是52、无论stc还是at都一样，引脚功能都一样。程序也是一样的。）

电容;发光二极管;

4位共阴数码管;

有源蜂鸣器;排阻;电阻;

DC电源座子;PNP 三极管;

ADC0832;晶振 12M;

烟雾传感器 MQ-2;

电源开关;DS18B20;

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流程图：

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设计资料

01仿真图

本设计使用proteus7.8和proteus8.9版本设计！具体如图！

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连线版

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02原理图

本系统原理图采用Altium Designer19设计，具体如图！

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03程序

本设计使用软件keil5版本编程设计！具体如图！

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04设计报告

一万三千字设计报告，具体如下！

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05设计资料

        全部资料包括程序（含注释）、仿真源文件 、AD原理图、设计报告、流程图、实物图、元件清单、答辩PPT等。具体内容如下，全网最全! ！

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