随旭东，等：一种基于单片机的智能火灾报警器设计 电子商务 一种基于单片机的智能火灾报警器设计 随旭东，朱庆华，常莹 （北京电子科技职业学院 电信工程学院，北京 １００１７６） ［摘＂－要］文章所实现的智能火灾报警器采用目前性价比最高的５１系列单片机作为主控制器，利用直接接触烟雾及燃 烧气体的传感器检测元件ＭＱ一２、模一数转换器ＡＤＣ０８３２、温度传感器ＤＳ１８Ｂ２０等实现基本功能。通过这些传感器和芯片， ３环境中可燃气体浓度或温度等发生变化时系统会发出相应的灯光报警信号和声音报警信号，以此来实现火灾报警，智能化 提示。配合其他器件还可实现自动排烟换气和消防灭火等功能。 ［ＤＯ１］１０．１３９３９／ｉ．ｃｎｋｉ．ｚｇｓｃ．２０１７．０３．１４７ ・ ‘ ［关键词］气体传感器ＭＱ一２；火灾报警；单片机；智能控制；ＤＳ１８Ｂ２０ １ 引 言 智能火灾报警器的基本原理是检测温度和烟雾，再通过 单片机控制相应的报警和驱动负载。通过液晶实时显示温度 及烟雾数值，通过按键设定相应的温度与烟雾报警临界值。 如图１所示，为本系统组成结构框图，具体设计、实现如下 功能：①火情探测功能：为了能够实时可靠地达到火灾报警 功能，火灾报警系统需要通过多种途径进行火情探测。在实 际应用环境中，火灾隐患各不相同，用户可以选用探测温 度、检测烟雾及可燃气体等适合的火情探测方法，使火灾探 测更直接有效；②声光报警功能：当室内温度、烟雾或可燃 气超过预设的报警临界值时，表明产生危险火情，要同时进 行声光报警。③外接电路自动消防措施功能：本设计预留有 外接控制消防措施的接口电路，当系统报警时可以进一步自 圈２主控电路 动采取消防措施，如：风扇排烟功能。 给模一数转换器ＡＤＣ０８３２，模一数转换电路将模拟电压信 号转换成数字信号传送给单片机，单片机再读取相应的数值 进行分析判断、控制处理。本设计选用ＭＱ一２型气体传感 器，是一款适用范围很广的低成本传感器。其响应速度快、 灵敏度高、抗干扰能力强、长寿命，能同时探测烟雾和多种 可燃气体使其具有广泛的探测范围，同时驱动电路也较为简 单。ＡＤＣ０８３２为Ａ—Ｄ转换芯片，其最高分辨可达２＾８级， 可以满足一般的模拟量转换为数字量的需求。其转换速度 快，稳定性能强。具有芯片使能控制端，即使是多器件挂 接，处理器控制也方便灵活。 Ｃ２ 图１系统组成结构框 ２硬件设计 ２．１主控电路设计 主控电路如图２所示。以ＳＴＣ８９Ｃ５１／５２单片机最小系统为 Ｕ３ ＶＣＣ 基础，对应引脚连接相应采集电路的输入和显示报警电路的输 出即可。￥ＩＥ８９Ｃ５１／５２是一种低电压低功耗、性能较高微控制 器，技术成熟度高 成本很低，适合火灾报警器的批量生产。 ２．２烟雾采集电路设计 烟雾采集电路如图３所示。在这个电路中，有两个部 匹圃 分，主要是烟雾传感器ＭＱ一２检测烟雾，将电压信号传递 图３烟雾采集电路 ２０］７．１衄 电子商务 ２．３温度采集电路设计 温度采集电路如图４所示。采用数字温度传感器 ＤＳ１８Ｂ２０，ＤＳ１８Ｂ２０是一种常用高集成度智能温度采集器 中国市场２０１７年第３期（总第９２２期） ２．５声光报警电路设计 声光报警电路如图６所示。本设计利用不同颜色的ＬＥＤ 指示不同的报警源。蜂鸣器由一个三极管和连接三极管基极 限流电阻进行驱动。三极管Ｑ１起控制负载的开关作用，基 极为低时三极管饱和导通，蜂鸣器报警发声；基极为低时三 件。在一个普通三极管大小的封装里集成了半导体温敏器 件、Ａ—Ｄ转换单元和存储单元。其三个引脚除ＶＣＣ和ＧＮＤ 外，数据引脚将采集转换得到的数字温度值通过一线通信接 口传输到单片机对应引脚，大大提高了系统的抗干扰能力， 同时节约了单片机的引脚资源。 厂诱 图４温度采集电路 ２．４液晶显示电路设计 液晶显示电路如图５所示。采用ＬＣＤ１６０２显示温度。 １６０２直接由单片机驱动，耗能很低，散热小，直接降低了电 路的功耗，屏幕显示质量高。如果采用成本更低的显示数码 管，由于需要不断进行刷新，显示画面会造成闪烁，而且会 消耗很多电能，不利用电池供电。而液晶显示都是以数字方 式传输显示信息，简化了与单片机系统的接口，电路设计也 相应简化直观。本设计采用字符型液晶模块１６０２显示预设值 和检测值，１６０２可显示２乘１６个字符，能方便显示ＡＳＣＩＩ码 中的可显示字符，如：字母、数字等。通过自定义还可显示 简单的汉字。１６０２是一款物美价廉的液晶显示屏，在通信系 统，智能操作仪表和办公设备的自动化中被广泛的应用。 －＝ ＶＣＣ ］ 图５液晶显示电路 哑２０］７．１ 极管截止，蜂鸣器停止发声。 — — ｌ堕— ｌ ｖｃｃ 垦旦 垦 ！ｌ。 垦旦 ＃＿４ ｌｌ 园 图６声光报警电路 ２．６按键设置电路设计 按键设置电路如图７所示。本设计采用按键低电平触发 方式，单片机初始化时，将连接按键的引脚口置高，当按键 按下时，会给单片机发一个低电平，单片机对此信号进行采 集处理。按键复位后，单片机内部的上拉电阻仍使该引脚保 持高电平。在用单片机采集按键信息时，为了准确要对按键 信号去除抖动，本设计采用了软件延时去抖动的通用方法。 ———＝ — １ ２（！卜 ］Ｉｌ’ Ｓ２ 。ＰＢ ｌｌ‘ ———’＝ ＝ —ｉｓｗ ＰＢ — Ｉ ｌ冈 ｌ ” ｆｌ — ＳＷ—ＰＢ 图７按键设置电路 ２．７接口电路设计 电源接口电路如图８所示。采用ＤＣ５Ｖ接入６脚自锁按 键开关作为整个系统的电源开关。下载接口电路如图９所 示。没有编程器时使用ＵＳＢ—ＴＴＬ烧写单片机程序，避免了 多次起拔芯片。图１０所示风扇接口电路既可在当烟雾报警 时示意外接风扇驱散烟雾，也可作为其他负载电路的控制输 入以便采取进一步的消防措施。（下转Ｐ１５０） 会计实务 中国市场２０１７年第３期（总第９２２期） 资料进行定量分析并予以说明。 受其他外在因素的影响，能够以客观、公正的态度保持中立 ４．２制定出完善的环保法规 去监督公司是否认真地去执行国家规定的披露所要求的规 制定出完善的环保法规，并且让该法规能够得到很好的 定。只有这样才能让那些不积极的公司主动地去披露相关信 执行。我国可以采用国家宏观的手段，加上市场经 息，不会持有侥幸心理。而这样需要监督部门投入大量的技 济的运转，让我国的资源产品价格体系逐渐成熟合理起来。 术和人力资源，不断去发现问题，并给予治理。 制定完善的环保法规能够督促企业积极地去减少公司的经营 对环境过多的影响。在结果改善而又确定的情况下，企业也 ５结论与展望 很乐意主动积极地去披露这方面的信息来达到使用者的要 我国环境会计信息方面的披露现在呈现不平衡的态势， 求。这样对两者都好，企业能够承担责任认真做好报告，使 从大的方面讲：主要原因有法律不够完善，监督没彻底做到 用者满意报告的信息内容，达到了都满意的结果。 位的因素等，本文就是从这几方面进行探讨，深入分析了每 ４．３不断加强理论方面的研究 个因素内部各个因子对审计质量的影响，随之提出了相应的 理论方面的研究需要不断的实践，通过和理论的印证达 改善措施，相信会将该模式标准化。但凡事都是不断变化和 到自己满意的结果。这要我国利用外国的研究成果，加上我 向前发展的，随着经济的发展、社会的进步、知识的更新与 国自身的实际情况。想要将环境会计信息披露能够顺利地进 扩展，我们目前对此论题的研究还不够尽善尽美，因此，我 行下去，是需要理论为基础的。因为环境会计运用的理论和 们应在未来的时间里，深入研究更深层的东西，尤其做好一 方法比较复杂且多样，又有复杂核算对象。研究理论我们要 些主观方面的工作，循序渐进、精益求精，相信此论题未来 明白研究的是什么理论，为什么要进行这些研究，应该投入 会有更大的研究空间，从而达到对此研究的深度与高度。 哪些人力、物力资源来促使研究顺利的进行。通过研究发现 适合自身条件的那个理论才是我们需要的，当然这需要我们 参考文献： 不断地去印证来得到自己满意的结果。这些需要有足够的耐 ［１］邹立，汤亚莉．我国上市公司环境信息披露的博弈模型 心，不断的努力才有可能成功。 ［Ｊ］．绿色经济，２０１２（７）． ４．４不断增强环境会计披露方面的监督 ［２］曹彩龙，程克群．上市公司环境会计信息披露问题研究 不断增强环境会计信息方面的披露的监督是很有必要 ［Ｊ］．长沙大学报，２０１３（４）． ［３］朱小平，孙甲奎．基于低碳经济的环境会计信息［Ｊ］．财 的。公司环境会计信息方面的披露往往是以自身利益为前提 务与会计，２０１２（８）． 的，不能完整、全面地披露。增强企业环境会计信息披露的 监督的重要性不言而喻，而能否把好这一关需要的大力 ［作者简介］折文博（１９９１一），男，汉族，陕西子长人，研究 支持。这就需要成立的监督部门有着完整的性，不 生，西安石油大学。研究方向：企业财务分析。 （上接Ｐ１４８） ＶＣＣ Ｐ３ ＶＣＣ Ｓ５ ＳＷＩＴＣＨ ＝Ｈｅａｄｅ￣ 匪圆 图８电源接口电路 图９下载接口电路 图１Ｏ风扇接口电路 ３设计实现过程及测试 参考文献： 本设计单片机程序用Ｋｅｉｌ Ｃ５１进行编写开发，Ｐｒｏｔｅｕｓ ［１］赵景波，董文丽．ＰｍｔｅＯ９ＳＥ实用教程［Ｍ］．北京：电子 软件进行仿真调试，Ｐｒｏｔｅｌ进行电路板设计并制板，焊接无 工业出版社，２０１５． 误后进行测试。经测试，智能火灾报警器灵敏度很高，能够 ［２］宋雪松，李东明．崔长胜．手把手教你５ｌ单片机［Ｍ］． 实时显示当前的烟雾值和温度值，温度和烟雾的报警值可以 北京：清华大学出版社，２０１４． 通过按键设定。当温度超过预设温度值时，红色ＬＥＤ亮， 蜂鸣器报警；当烟雾值超过上限时，黄色ＬＥＤ亮，蜂呜器 ［作者简介］随旭东（１９９６一），男，汉族，北京人，大专生在 报警，风扇启动排烟功能。 读。研究方向：电子信息技术。 题２０１７．１
