单片机火灾报警系统设计：原理与实现

基于单片机的火灾自动报警系统是一种利用单片机技术实现火灾早期预警的智能设备。该设计针对电子信息工程专业的学生余涌，其毕业设计课题为单片机火灾报警电路设计。系统的核心技术指标包括： 1. **传感器类型**：采用半导体电阻式传感器，能够检测环境中的可燃气体浓度。 2. **检测范围**：0~100% Lower Explosible Limit (LEL)，即爆炸下限，确保了宽广的检测范围。 3. **报警精度**：±5% LEL，确保报警的准确性。 4. **报警条件**：当浓度达到20% LEL时，系统启动报警。 5. **工作方式**：适用于现场固定安装，采用自然扩散采样，适合长时间不间断运行。 6. **工作环境**：检测器工作在-50°C~50°C范围内，报警器能在0°C~500°C高温环境下保持稳定。 7. **湿度要求**：工作环境湿度不超过85%相对湿度，以防止湿度过高影响性能。 8. **报警方式**：支持烟雾泄漏声光报警和自诊断故障报警，提高用户可见性和感知。 9. **指示显示**：数字显示当前浓度值及设定报警限值，便于用户理解。 10. **响应时间**：小于30秒，快速响应烟雾变化。 11. **输出信号**：提供与浓度成比例的0~5V直流标准信号，便于外部设备接口。 12. **特性**：具有快速重复检测和延时报警功能，能区分泄漏和短暂散失，减少误报。 工作内容方面，系统流程如下： - 传感器收集烟雾浓度转化为微小电压信号，由STC12C5410AD单片机进行放大和A/D转换。 - 数据经过线性化处理后，单片机将电压信号转换成十进制浓度值。 - 浓度值实时显示在液晶屏上，并通过按键控制设置报警限值。 - 当浓度超过预设值，系统触发声音报警和红色灯光，同时监测传感器的加热丝和线路状态。 - 自诊断功能检测加热丝或电缆线故障，如断线或接触不良，会发出黄色警示并闪烁，提示用户及时检查和修复。 设计要求确保系统的可靠性和易用性，例如： - 自诊断功能确保传感器的正常工作，防止因加热丝故障导致误报。 - 实时显示烟雾浓度，用户可根据需要调整报警阈值，增加系统的灵活性。 - 准确无误的报警机制，减少误报的可能性，提高安全性。 基于单片机的火灾自动报警系统是一个集成了气体浓度检测、数据处理、显示和故障检测的集成装置，旨在提供高效、准确和可靠的火灾预防解决方案。