1. 研究目的与意义
1.背景：
现如今，随着社会经济的飞速发展，建筑物的高度越来越高，而且地下建筑以及体育场、购物广场这样的大型建筑日益增多，建筑物中内部装修结构越来越复杂和豪华。房屋建筑里的各种电讯线路，动力、照明线路等等交错纵横，这就大大增加了火灾的发生几率，增加了救火灭火的难度。对火灾发生后及时的发现，及时有效的控制火情的要求促使得火灾报警这样产品的诞生。近几年兴起了很多新技术，电子产品应用的越来越多，火灾报警系统已经不是以前传统意义上单纯的报警设备了，而是加入了很多的计算功能、电子技术、传感和自控技术等等新技术。
2.研究意义
2. 课题关键问题和重难点
课题主要是围绕AT89C51为核心设计自动报警灭火系统，能够通过温度传感器和烟雾传感器采集到信号，并利用MCU控制自动报警和灭火的。首先要确保传感器能够采集到信号（包括温度烟雾等等）关键点在于火灾探测传感器通过对火灾发出的一些物理信号比如气体 烟雾 温度转换成电信号后这颗AT89C51芯片能够看得懂的信息。然后得到这些信息后进行相应的计算处理，通过MCU控制外围电路的工作，总的来说就是A/D之间的转换，传感器经过放大电路A/D转换后经单片机处理再驱动外围电路工作，这需要去编程实现。
2.难点：
难点在于外围的硬件电路的设计以及软件编程的问题。硬件上面如何设计报警电路，电路设计的合理科学，元器件的选择要求，包括传感器在内的外围电路如何与AT89C51芯片连接，原理图的绘制、焊接这些硬件问题都需要考虑。软件方面，C语言的编写，需要进一步学习单片机编程原理，如何编程处理经过传感器转换过来的电信号，都需要考虑。
3. 国内外研究现状（文献综述）
单片机是单片微型计算机的简称，采用集成电路技术把具有中央处理器（CPU）、随机处理（RAM）、只读存储器（RAM）多种输入与输出接口以及中断定时器等功能融合在一起集成到一块硅片上构成的一个小巧但功能强大的微型计算机系统。
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压 高性能的8位单片机，单片机内部包含4kbyte的EPROM（只读存储器）和128bytes的RAM（随机存储器），器件采用高密度非易失性存储技术生产，兼容标准的MCS-51指令系统。
由于火灾报警系统是一个分布式系统，需要采用分布式系统的前端采集模块，所以采用单片机作为分布式系统前端采集模块，其系统具有运行可靠，数据采集灵活便利，成本价格低的优势。 另外火灾报警系统对于实时的控制有要求，火灾的发生具有偶然性，一旦发生火灾，就得确保报警装置的稳定工作，在这一点上，处理运算相对简单，运行可靠稳定的单片机可以满足要求。
4. 研究方案
首先我们要采集到外界的温度信号和烟雾浓度信号，然后通过电路转化，不过由于我们选用的是集成的DS18B20温度传感器，自带集成的AD转换电路所以我们就不需要另外的转换电路了，而烟雾传感器传递给单片机的信号只要作为辅助判断即可，为了节约成本，只要判断其是否在危险范围内就满足要求了，这里我们通过简单的电压比较器即可实现，输入的信号传给单片机后，MCU部分会进行相应的处理和判断，然后通过一系列I/O端口发出电平信号，以此来驱动报警电路工作。还可以通过的键盘的控制，达到故障复位，阈值大小的设定等。声光报警部分，键盘部分，驱动电路这些硬件都是采用通过软件编程的方式来控制运行的。
关于器件的选择，文献综述中我们提到了关于温度传感器我们不采用热偶电路，而采用DS18B02这样的温度传感器，因为相比较而言，用这个DS18B02芯片有结构简单，可靠性有保障，测量误差较小，带串行总线接口的优点。对于烟雾传感器，我们采用离子型烟雾传感器，型号为HIS-07。除了这些传感器之外，我们还需要LED 蜂鸣器这样的报警装置。另外为了更加灵活的控制，我们加入了键盘的控制电路，用于排除火灾报警系统的故障和设定烟雾浓度阈值的功能。
当烟雾浓度高于我们设定或者默认的阈值后，烟雾温度传感器先后会采集到数据，然后把这些数据传递给单片机上，单片机MCU进行计算判断，判断火灾是否发生，如果发生火灾会启动报警装置（LED和蜂鸣器）。为了以后的可扩展，我们还要考虑加上自动洒水功能，把这些功能整合在一起。
5. 工作计划
第一周：收集有关单片机火灾报警系统的相关资料，查阅相关书籍，或网上找资料。
第二周：查阅AT89C51这个单片机，温度传感器，烟雾传感器的相关资料。查看他们如何实现的原理。
第三周：准备完成自己的开题报告的书写并传到网上。
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