张可菊，高云华
（沈阳工学院，辽宁 沈阳 113122）
摘 要：火灾作为一种发生率和破坏性及极强的灾害，对人类生命及财产构成了很大的威胁.近年来，随着城市建设的快速发展，现代生活工作中用火、用电量的不断增加，火灾隐患也大大增加，由于火灾引起的重大安全事不断发生，为了更及时的阻止火灾的发生，烟雾报警器得到了广泛应用.本文设计研发了一种简单、实用、高效的无线烟雾报警系统.
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关键词 ：火灾；环境；烟雾报警
中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）08-0042-02
无线烟雾报警器，主要是通过检测可燃气体和烟雾的浓度，再通过单片机控制发射模块发送信号，接收模块接收信号，然后做出相应的声光报警.通过数码管显示当前的烟雾值，通过按键设定相应的报警数值的范围，达到火灾报警的目的.
1 系统原理框图
本设计的主要组成部分是单片机、烟雾探测传感器电路、灯光报警电路、无线收发电路编码程序以及控制程序.设计的任务是以单片机为核心器件，配合以前端烟雾传感器采样、无线发射模块和无线接收模块，通过数码显示准确测量值.系统原理图如图1所示.
2 烟雾检测电路设计
本次设计中选取的传感器为MQ-2型气体传感器，可以对以氢气为主要成分的物质进行浓度检测.其抗干扰能力强.它具有广泛的探测范围、高灵敏度、快速响应恢复、优异的稳定性、长寿命、驱动电路简单等优点.
通过烟雾传感器检测所处环境中的烟雾情况，然后将所测到的信号反馈到ADC0809，再通过复杂的模数转换将所得的信号反馈到单片机进行处理.烟雾检测电路如图2所示.
3 数码管显示电路的设计
显示部分主要是由数码管组成，它主要的功能就是将在实际操作中测量出来的数据显示出来，这个过程是由单片机发出的时钟信号来实现的，可以节约一部分电能，不过付出的代价是要单片机不停地输出信号.数码管显示电路如图3所示.
数码管的显示方法有两种：一种是动态显示，另一种是静态显示，静态显示驱动也称直流驱动.数码管的静态显示就是每个数码管的段选必须接一个8位数据线来保持显示的字符，一旦编号的字符送入后，显示的字符可以一直保持下去，直至输入新的字符为止.静态显示的优点是占用CPU少，易于控制.缺点是设计的硬件电路比较复杂，成本较高，且浪费电.数码管的动态显示是利用了人眼睛的视觉暂留效应，它将数码管的8个段选择位并联在一起，由位选线控制哪一位数码管有效.点亮数码管采用动态扫描显示，即轮流向各位数码管送出字符和相应的位信号，使人感觉数码管好像同时都在显示.
4 无线接收报警电路的设计
SC2272与SC2262是一对配对使用的解码集成电路.SC2722是解码芯片.SC2722采用的是CMOS制造工艺，最多有12位的三态地址管脚，能支持很多个地址编码.极大增强了编码匹配的安全性.SC2272会对接收的信号解码.将输入的编码以字码为单位进行解码.字码包括数据位,同步位以及地址位.将解码后地址码与接收电路中所设置地址码比较.如果连续有2个解码出的地址码与所设置的地址码相匹配，则SC2272开始以下工作：当解码得到有“1”数据时，驱动相应的数据输出端为高电平；驱动VT输出为高电平.无线接收报警电路图如图4所示.
5 系统主体程序的设计
首先执行的是初始化函数，执行初始化函数的目的是将液晶显示的参数初始化然后打开显示.然后需要做的是读取下A/D转换器的数值.并以此作为临界值判定烟雾是否发生，本设计烟雾临界值是10，超过临界值10的时候，红灯亮起，蜂鸣器报警.当数值恢复之后，参数重新设置，程序重新开始.
烟雾报警系统从传统型走向智能型，是国内外火灾智能报警控制系统技术发展的必然趋势.火灾智能报警控制系统是一个集信号检测、传输、处理和控制于一体的控制系统，代表了当前火灾智能报警控制系统的发展方向.随着科学技术的迅猛发展以及国内外经济的迅速增长，市场上迫切需要一种容量大、性能优越、可靠性高、便于安装、使用和维护的智能型火灾报警控制系统.主体程序流程图如图5所示.
本系统具有设计简单、实用的特点，实现单片机对传感器的控制，该设计可以加快检测速度、提高效率、增强安全性.当空气中的烟雾达到一定浓度时，会声光报警，提醒人们可能有火灾发生或者有其它异常情况发生.
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参考文献：
〔1〕高海生.单片机应用技术大全[M].西安：西安交通大学出版社，2004.
〔2〕何立民.单片机应用系统配置与接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2004.
〔3〕郑锋.51单片机应用系统典型模块开发大全[M].北京：中国铁道出版社，2010.