基于AT89S52寝室防火报警系统

基于AT89S52寝室防火报警系统

作者/过劲劲、曲立国，安徽师范大学

摘要：就目前宿舍防火报警系统存在的主要问题，提出了一种基于AT89S52与GSM通信模块的宿舍防火报警系统。系统以AT89S52单片机 为核心，采用了声光报警电路、传感器检测电路、密码锁键盘电路，电源电路模块，如果检测到异常，则声光报警电路工作，蜂鸣器和发 光二极管将发出报瞀信号并且GSM通信模块通知目标用户，密码锁键盘电路能够实现多种密码的组合，用来解除因为特殊情况而造成蜂鸣 器的鸣响，该系统可以实现实时报警，增强了系统的稳定性。关键调：AT89S52;防火报警；GSM通信；传感器

引言

宿舍是高校学生学习和生活的重要场所，高校学生大部 分时间都在宿舍里，宿舍在高校里也是人流量最大的地方之 ―，因此宿舍的安全对在校学生来说非常的重要，其中火灾 对校园造成的危害极大，据统计可知2016年全国发生火灾 30万余次，而目前校园防火系统存在许多的不足，传统防 火系统采用有线方式，不便布线的 区域容易成为监控盲区，有线方式 成本高，效率低，维护起来也比较 困难[1]。而且传统的防火系统报警 不及时,不能及时通知所处的宿舍。

而随着社会科技的进步，生活 质量的不断提高，居住在宿舍的同 学也享受着科技带来的便利，但是 安全隐患也随之而来，有些同学会 不顾校规，使用一些生活方面的大 功率电器，以及上课时出门忘记拔 掉电源，在一些线路老化的地方极 易出现火灾，然而往往我们得不到 及时的火灾信息，由此可能造成极

大的人财伤亡。目前市场上火灾报警系统一方面价格昂贵， 不适合广大学生的使用，另一方面安装操作比较复杂。本文 设计的防火报警系统是综合性的系统，是传感器技术、通信 技术与单片技术的结合[2]。

本系统以AT89S52作为主控制单元，将本系统放置宿 舍极易诱导火灾的的位置，首先通过矩阵密码锁设置初始密 码，其次利用温度传感器对室内温度进行检测；再次利用烟 雾传感器对室内烟雾浓度进行检测，将温度传感器与烟雾传 感器所采集的数据利用液晶显示模块，将其实时显示出来。 起初对于温度以及烟雾浓度设一定范围，如果所度采集室内

的温度或者烟霉浓度高于初始设定的安全值时，立即启动声 光报聱系统，通过发光二极管的闪烁、蜂鸣器的鸣叫提醒附 近的学生采取相应的措施，其次通过移动通信GSM网络第 _时间向目的手机发送提示信息，提醒用户采取措施。密码 锁键盘电路能够实现多种密码的组合，可以输入密码完成解 轚，查询等功能p]。

1.系统总体设计

本文防火报警系统是一种智能型报警系统。经过参照许 多不同的方案，本系统所设计的方案如图1所示，该系统将 美国的AIMEL公司的AT89S5X系列中的增强型AT89S52单 片机与移动通信模块GSM相结合，利用相关传感器模块， 设计出了一个简单实用的偏于广大学生使用的宿舍防火报瞀 系统。系统总体的结构包括：控制器模块AT89S52单片机^ 1602液晶显示模块、声光报警模块、GSM通信模块、烟雾 检测模块、離检测模块、4X4密码锁键盘模块、电源电路等。

8 |电子制作2017年5月

2•硬件电路设计

■ 2.1烟II传想器模块

本系统使用MQ-2型烟雾传感器，其特点是：（1)烟 雾传感器的内部电阻可随着烟雾的浓度而改变，因此将其转 化为电压信号，在此通过电压比较器LM339和几个相应的 分压电阻构成[4]; (2)适用于丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、 烟雾等的测量，反应灵敏，用单片机监控传感器的收集信号 看是否有火灾发生。其这些特点满足所使用的情况〇工作原

电子电路设计与方案

理图如图2所示。浓度高于设定值时，就会自动启动声光报警系统，发出报警

信号，并通过GSM通信模块将室内 的信息第_时间短信发送到目的用户 的手机中。

其算法的大致流程如图4所示。

■ 2.2温度传感器模块

该模块采用DALLAS公司生产的DS18B20传感器[5]。 其测温原理是利用温敏振荡器的频率随温度变化的关系，把 温度信号直接转换为串行数字信号，通过内部计数器对受温 度影响的振荡器周期的计数可实现温度测量M。工作原理图 如图3所示。

图3温度传感器模块工作原理

4•总结

该系统具有现代化、智能化的特点，以AT89S52单片 机为核心，利用相关传感器，通过软件控制实现了对宿舍火 灾的实时检测与及时提醒，在很大的程度上保证了宿舍学生 的安全，而且在家庭里也可以使用本系统，实时性强，成本 低廉。*

■ 2.3声光报轚电路

声光报警模块主要有三个发光二极管和两个蜂鸣器组 成，三个发光二极管的_端共同接电源，另一端与AT89S52 单片机的P1.6引脚相连，由程序控制其闪烁，以提示报警， 蜂鸣器与发光二极管连接方式相同。

3•系统软件设计

系统主程序需要执行以下任务：

(1)初始化系统。设置室内温度、烟雾浓度及密码锁 等参数的初始值，用以判断是否有火灾发生。

⑵室内温度的采集。利用DS18B20温度传感器对室 内的温度进行实时数据采集。

(3)

参考文献

* [1]刘凌云，郑晓霞，赵利芳，王新智.校园防火报警系统的实现 [J].内蒙古科技与经济.2015 (24) : 79-80.

* [2]张守武，周波.基于STC89C52的智能防盗防火报警系统设 计[J].实验室研究与探索2016,35(6):116-118.

* [3]石玉军，向根祥，张招宿舍智能防盗防火报警系统[J].电气 自动.2014,36叫:85-86

室内烟雾浓度采集。利用MQ-2型烟雾传感器对 氺[4]王至秋.宿舍智能防火防盗报警系统[」].现代电子技

2011,34(17) :141-143,

* [5]王大雷，姚积欢，王楠，汪材印.基于STM32与GSM的家庭智 数据信息显示。利用1602液晶显示模块，将所采

能防火防盗报警系统设计[J].宿州学院学报2016,31(7):106-109.氺[6]肖贵贤.家庭红外防盗防火报警系统的设计[J].科技信 息,2011,(15):19-20.

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室内烟雾浓度实时进行数据采集。

(4)

集的温度数据与烟雾浓度数据进行实时显示出来，便于观察。

(5) 声光报警模块。当系统检测室内的温度或者烟雾