基于单片机的烟雾检测报警系统设计

摘要：基于STC89C52RC单片机设计了一种烟雾检测报警系统。系统采用烟雾传感器MQ-2对室内烟雾浓度进行检测，经过ADC0832转换后送单片机处理，并将检测到浓度值与预先设定值进行比较，如果检测到的数据大于设定数据，单片机控制声光报警电路发出报警信号。给出了系统的硬件和软件设计，系统结构简单、操作方便、易于实现。

关键词：单片机；烟雾报警器；烟雾传感器

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）35-0276-02

火氖峭胁人身、财产等安全的主要灾害之一，因此预防火灾的发生、减少灾害具有重要的意义和价值[1]。文中设计了一种烟雾检测与报警系统，该系统以STC89C52RC单片机为控制器，采用烟雾传感器MQ-2检测烟雾浓度，采用双通道A/D转换芯片ADC0832将烟雾传感器采集的烟雾浓度转化为数字量送给单片机，采用发光二极管、蜂鸣器设计声光报警电路，单片机将采集到的数值与设定值进行比较，若采集值大于设定值，则发出声光报警。

1 系统总体设计

2 系统硬件设计

2.1 烟雾检测与转换电路设计

采用烟雾传感器MQ-2检测烟雾浓度，MQ-2是郑州炜盛电子科技有限公司生产的可燃性气体传感器。MQ-2气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡（SnO2）。当存在可燃气体时，MQ-2的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大，利用这一点可以获得烟雾存在的信息。可用于对一氧化碳、甲烷、酒精、液化气、烟雾等的探测。

MQ-2采用6引脚封装结构（如图2所示），2脚和5脚是H和H1为加热引脚；1脚和3脚是A和A1、2脚和6脚是B和B1，是信号引脚，这两对引脚内部是相通的，一对

连接正电源，另一对作为信号输出。

采用双通道A/D转换芯片ADC0832将烟雾传感器采集的烟雾浓度转化为数字量送给单片机。烟雾检测与转换电路如图3所示[2-4]。

MQ-2的1、2、3引脚接VCC，4、6引脚作为信号输出引脚与ADC0832的通道1相连，电位器RP用于调节烟雾检测灵敏度；ADC0832的片选引脚CS与单片机的P1.0引脚相连，时钟引脚CLK与P1.1相连，串行数据输入、输出引脚DI、DO并联后与P1.2引脚相连。

2.2 声光报警电路设计

声光报警器电路由发光二极管和蜂鸣器组成，采用单片机P2.0和P2.1引脚分别控制蜂鸣器和发光二极管。其电路设计如图4所示[5]。

3 系统软件设计

软件设计是在硬件基础上进行程序开发以实现系统功能。软件设计包括烟雾采集与转换子程序和声光报警子程序。

系统采用单片机为控制核心，烟雾传感器不断的探测是否有烟雾，若有则调用A/D转换函数，启动ADC0832将烟雾模拟量转换成数字量输入到单片机中，并与预先的设定值进行比较，如果大于设定值，则单片机通过P2.0和P2.1引脚输出声光报道信号控制声光报警电路发出声光报警。

系统主程序流程图如图5所示。

4 结束语

设计了一种烟雾检测与报警系统，该系统以STC89C52RC单片机为控制核心，采用烟雾传感器MQ-2探测烟雾，利用双通道ADC0832进行A/D转换，将探测的烟雾值与预先设定值进行比较，如大于设定值则发出声光报警。系统结构简单、操作方便，具有一定的应用价值。

参考文献：

[1] 孙巨勇.基于单片机的烟雾报警器的设计研究[J].电子测试，2013（5）：56-57.

[2] 史洁，赵裕明，李晓东，等.基于51单片机的烟雾报警器的设计[J].黑龙江科技信息，2013（32）：74.

[3] 瓮嘉民，周成虎，杜大军，等.单片机典型系统设计与制作实例解析[M].北京：电子工业出版社，2014.

[4] 彭伟.单片机C语言程序设计实训100例――基于8051+Proteus仿真[M].北京：电子工业出版社，2012.

[5] 安林杰，吴钦木.基于单片机的火灾报警系统设计[J].工业控制计算机，2016，29（7）：147-148.