基于单片机的房屋维护与报警系统的设计 （代做单片机毕业设计）
摘要：运用单片机的技术对房屋进行维护与报警。我们都知道房屋建筑中的钢筋是经不起大火长时间的燃烧的，因为时间一长钢筋便会融化，从而导致房屋坍塌事故的发生，对于一些特殊的木质房屋来说就更经不起大火的考验了。为此我们可以在住宅内安装基于单片机的烟雾报警器系统。在正常工作的时候，传感器会先检测空气中的可燃气体浓度，然后交由单片机进行相关的数据处理，然后单片机再根据这些数据执行相关的动作。这种系统由传感器和单片机组成，但为了我们的安全，在这套系统中还加入了排烟唤气功能和自动灭火的功能。排烟唤气功能主要是为了改善周围一定范围的环境，自动灭火功能则是尽最大的可能去减小火势和扑灭火灾。这两种辅助功能都能对人的安全起到很大的作用。为了防止误报警，还加入了系统自检的功能，这在一定程度上提高了系统的整体效率。
关键词:单片机；烟雾传感器；换气扇；调节阀
Housing maintenance and alarm system based on single chip microcomputer
Abstract:For housing maintenance and alarm the use of single-chip technology. We all know that the steel in housing construction is not the long time burning a long time, because steel melts, which leads to the occurrence of the housing collapse, for some special wooden houses to say more can not afford to fire test we can install a smoke alarm system based on MCU in the house. When working normally, the sensor will first check the concentration of combustible gas in the air, then the relevant data processing by the MCU and single chip machine according to the data related to the implementation of the action. This system is composed of sensor and SCM, but for our safety, in this system was also included in the exhaust gas call function and automatic fire extinguishing function. The exhaust gas call function is mainly in order to improve a certain range around the ring Environment, the automatic fire extinguishing function is as far as possible to reduce the fire and extinguished the fire. The two auxiliary function to play a role in the great. In order to prevent false alarm, also joined the system self-test function, which in a certain extent improves the overall efficiency of the system.
Keywords:singlechip,smoke transducer,ventilator,regulating valve
目录
第一章 绪论 7
1.1课题的背景及意义 7
1.2国内外的研究现状 7
1.3技术特点 8
1.4课题研究的内容 8
第二章 系统的总体设计 9
2.1烟雾报警器总体概述 9
2.2烟雾报警器的选型： 10
2.3单片机的选型： 11
2.4烟雾报警器系统的主要功能设计： 12
第三章 系统的硬件设计 13
3.1系统电源电路： 13
3.2 AT89C51的时钟电路和复位电路 13
3.3信号采集及前置放大电路 14
3.4A/D转换电路 15
3.5声音报警及消音键电路 16
3.6字符显示电路 17
3.7状态指示灯电路 18
3.8安全保护电路 18
3.9报警器的故障自诊电路 19
3.10烟雾报警器硬件的总电路 20
第四章 系统的软件设计 21
4.1系统主程序设计及流程图 22
4.2主程序初始化路程图 22
4.3报警子程序设计及流程图 23
4.4基于单片机的烟雾报警器系统的整体程序： 24
第四章 总结与展望 28
小结与致谢 28
第一章 绪论
1.1课题的背景及意义
随着人类生产力的快速发展，很多事物都在飞速地发展。房屋的结构也在不断的改变，经历了从最初的低矮的小平房到鳞次栉比的高楼大厦这一变化。一开始房屋的结构大都是用泥土堆起来的，发展到后来出现了以钢筋混凝土结构的房屋。钢筋混凝土房屋的出现极大地提高了房屋自身结构的稳定性。
由此而来，人们的生活水平和生产水平也得到了相应的提高。在我们居住的同时也要对房屋进行相关的维护，只有这样我们的房屋才能更加的安全和稳定。不管是以钢筋混凝土作为支承的房屋还是纯木头作为支承的房屋，它们都经不住熊熊大火的考验。就拿钢筋混凝土结构的房屋来说，虽说钢筋的耐热性很强，但它也经不住大火长时间肆无忌惮地燃烧，在一定程度上钢筋就会受热而大量融化从而导致房屋结构受损不稳定，最终导致楼房坍塌的后果。对于木质结构的房屋来说，更是经不起大火的考验了。
现在城市的居民楼随着中国人口的不断增加而不断的变高。这就导致了一个问题，如果住在高层的居民楼突然失火了，对于外在的营救来说，条件非常的有限。因为楼层太高了，消防员一时半会也难以进行全面透彻的救援和灭火工作。这就直接导致了火势的不断蔓延，时间一长便会对建筑物进行破坏，同时居住者和他的财产也会受到极大的损失。
随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高。家庭火灾一旦发生，很容易出现扑救不及时、灭火器材缺乏及在场人惊慌失措、逃生迟缓等不利因素，最终导致重大生命财产损失。家庭火灾的主要原因是麻痹大意，没有及时采取预防措施。所以我们要学会防患于未然，提前发现潜在火灾险情的存在并及时地进行控制，这样便可以保证我们建筑物结构的安全了。
1.2国内外的研究现状
(1)我国对火灾研究的重视性不够,导致火灾调查人力和物力投入过少。然而如今我国社会高速发展,火灾发生的数量大增,这就使得火灾研究工作时间紧、任务重。
（2）我国关于火灾调查法律章程不健全。由于我国火灾调查工作起步晚,所以相关法规的制定工作进程相对滞后,这就使得消防人员在火灾调查时会存在一些问题。由于仅仅是简单的几条,没有更为细致的规定,也没有相应的司法解释,这就导致在实际工作中管辖划分不清,分工不明,大大降低了火灾调查的工作效率。
（3）由于我国火灾调查工作起步晚。所以并没有完整的人员培训体系,这导致了火灾调查专业人才的严重匮乏,使得整体办案水平不高。这不仅严重影响了对火灾发生原因的探知,而且对于相关责任人的责任认定,火灾损失的判断,甚至于火灾事故的依法处理等等方面,都存在着很多缺陷亟待改进。
然而国外特别是许多发达国家都已经建立了相当完善的法律体系来执行，同时也花费了大量的人力和财力来进行火灾这方面的研究，在这方面国外要领先于国内，许多家庭都用上了先进的烟雾传感器来进行实时地监控并尽可能早的发现火情从而达到控制的目的。
1.3技术特点
使用基于单片机的烟雾报警器来进行火灾监控有很多的优点。首先它在体积上不是很占空间，其次它的安装方式也较为简单，成本相对来说也不高，最重要的一点是它本身有很高的检测精度。从内在原理来说，烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的。当安装有烟雾报警器的房间有烟雾时，超过一定浓度就会被系统检测出来，发出预警声，提醒人们将有火灾发生。
因为这个报警系统是基于单片机的技术的。单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。所以我们可以按照传感器所要达到的一个预期目标对其进行相关的软件编程。
1.4课题研究的内容
本课题主要研究如何利用基于单片机的相关技术对房屋进行维护与报警的。通过现代化的科技手段对房屋的火灾情况进行检测和报警。利用这一技术的目的在于能够尽早的发现火灾险情从而报警来提醒人们。这样做便能够使房屋的结构不受到大火的破坏，从而避免了坍塌的危险。
一座高耸入云的摩天大楼，看上去它很威武雄壮，但它也有它致命的弱点，那就是经不起熊熊大火的长时间考验。因为大部分楼房都使用了大量的钢材，钢材也有它的耐热极限的，如果超过了它的耐热极限，最终的结果就是钢筋受热逐渐开始融化，这样一来，房屋的整体结构的承重部分便会受力不平衡，从而发生楼房坍塌的严重事故。
当然在保护房屋不受大火破坏的同时，也保护了我们的自身的人身安全和财务的完好无损。
一、选题简介、意义
随着社会生产力的发展，我们的房屋结构也在不断的改变。最初我们的房屋是用泥土堆起来的，到后来出现了木头房屋和以钢筋作为支撑的钢筋混凝土结构的房屋。由此我们的居住和生产环境发生了巨大的改变。
但是无论是钢筋混凝土结构的房屋还是纯木头结构的房屋都经不住熊熊大火的考验。就拿钢筋混凝土结构的房屋来说，如果房屋着了大火，长时间没有被扑灭，此时钢筋的耐热性能会达到极限，从而导致钢筋会逐渐融化，最终的结果就是房屋会因为支撑结构对的钢筋受到融化而坍塌。对于纯木头结构的房屋来说更是经不住熊熊大火的考验了。所以我们要增强安全方面的意识，做到防患于未然。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
课题研究对象为基于单片机的房屋维护与报警系统。说到房屋的维护，我便想到生活中最容易出现的事故，那便是火灾的发生。事实上火灾对房屋造成的伤害是很大的，尤其是木质的房屋，它在大火面前更是不堪一击了。
在过去，人们没有办法提前发现火情，一但房屋内意外失火就可能造成严重的火灾，在一定程度上会对房屋的结构造成破坏，使其稳定性能下降。尤其是现在城市的高楼大厦，如果居住在高层的居民家里失火了，因为楼层高度的原因在营救方面本来就不方便再加上没有及时发现火情的话那就更危险了。
由于科技的迅猛发展,我们可以利用烟雾报警器对房屋进行实时地检测。如果烟雾报警器发现室内有会导致火灾发生的异常烟雾，这个系统就会发出报警声来提醒人们。这在一定程度上避免了严重火灾的发生，使房屋不会因为火灾而导坍塌的发生。
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