在硬件选择方面，采用了以STM32F103C8T6单片机为主控芯片，集成了温度传感器（LM75A）、烟雾气敏传感器（MQ-2）、微型人体感应传感器PIR、有源蜂鸣器以及6某6某6轻触开关等，编写程序通过各个模块的传感器对环境种的温度、烟雾浓度数据信息的实时采集，再由单片机进行数据存储与处理，随后根据设计逻辑控制各模块元件做出相应的应对措施，排除隐患，尽可能避免意外发生。 1.1研究的背景和意义自改革开放以来,中国的经济以惊人的速度在进步着,我们的生活水平也随之越来越好，各行各业也日渐强大,而因为中国有着大量的人口,所以房地产行业发展的尤为快速，随之而来的高楼大厦、小区社区不断增加。我们的家庭房屋电线电缆也越来越多，室内的结构也越发复杂，大量电器用品的使用，那么线路短路或者物品自燃也是现代家庭不得不防范的一个问题。大数据表明，我国近10年来的火灾情况为：平均每年13-15万起、直接造成损失每年约200000万元，面对这样的数据，我们有理由要更加的重视火灾问题，也要更加努力的去发展着方面的防护措施。
采用智能的家庭防火系统，对于有可能发生的灾害能有效的减少和避免。温度感应器安装
于室内，当温度不正常的上升到一定程度时，或者烟雾浓度达到一定值时，发报警信号，自动洒水，及时处理以免造成更进一能步的伤害和损失。而如果检测到有人在现场和温度与浓度都没有达到一定的危险值时，可由人判断如何去救火，避免系统小题大做而造成不必要的损失，而得不偿失。本作品专门针对家庭的安防系统，创新性地将警示，防火灭火，等紧急情况于一身，为居家安全放心提供了强有力的保障。 1.2火灾警报器的现状与发展趋势1.2.1火灾警报器的现状在我们国家，关于火灾报警系统方面的研究和应用，目前还处于比较基础的层次，相对于欧美等发达国家，因为起步晚，我们在这方面还是略逊一筹。我国的火灾报警系统的安装范围主要基于《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》等法规规定中的相应场所，例如国家、省市等部门和重点单位，而在普通家庭的安装使用中并没有得到普及。现在我国的应用的火灾探测装置的原理基本可以分为烟雾传感、温度传感、火焰（光）传感、可燃气体传感等单种或多种组合的检测警报装置，虽然对于目前的火灾探测器系统进行了智能化的设计，但已有的探测传感器件对于可采集的环境数据参数种类的不足，相应的系统的软件发展还不够成熟，使得火灾警报系统还存在智能化程度低、迟报、误报、漏报等问题。而且，相互独立、缺乏交流的控制方式，对于系统之间的交流和资源共享是非常不利的，还会造成一些
硬件投资重复的情况，当火灾发生的时候，警报系统无法自动向城市火警中心报警，对火势的具体情况、起火的具体位置等火灾情景做不到准确的描述，这也使得消防方面无法及时的、有针对性的、合理的处理火情，以至于造成多余的、不必要的损失。这些都是目前火灾警报器所存在的一些问题不足。
1.2.2火灾警报器的发展趋势报警系统从宏观上来说向着网络化、智能化的方向趋势发展：报警系统通过计算机技术通过设置的协议将控制系统、各种探测传感器、各个功能模块以及城市的火警中心达成连线，来达到数据的远程调用和监控管理的目的。同时报警装置中探测器对环境采集有效信息，对采集到的环境信息，采用模糊逻辑和人工神经网络技术进行处理，让系统可以智能化的对环境进行判断，从而来准确的了解火灾情况。从微观上来说向着小型化，社区化的方向发展：报警系统的小型化指的是将探测器功能模块小型化，如果报警系统实现了网络化，那么就不需要警报器都是一个完整的系统，系统中的子模块就可以变得很小，依靠网络中的服务资源进行判断、控制、报警，就相当于只需要一个或者多个单独的模块，就可以达到原本一整个警报系统的功能，这样报警系统更加便捷和经济了。
原子核物理学1.3本章小结火灾的本质可以分为火源与可燃烧物质。可燃物质有四种不同的形态分别为：气态、液态、固态、固气混合态。火灾的火焰参数有：光反应、温度变化、烟雾等，根据火焰参数结合可燃物质分析可得出防范与应对措施。本论文主要研究在单片机基础上去模拟家庭住宅火灾情况，通过火焰参数数据去设计可以检测温度变化、烟雾浓度变化，具备红外人体感应的智能火灾系统。
在项目的设计思路和设计方案确定后，熟悉各种软件硬件原理，完成单片机系统硬件焊接，硬件结构的设置和程序的编译，并对实物进行测试和调试。
第二章硬件的选型与分析在了解了火灾的本质后，根据各方面的功能与性能需求，合理的选用硬件，满足结构小巧，经济实惠的要求，设计出集检测和防范于一体的，具有烟雾检测、温度检测、人体红外检测、警示和应对措施等多功能智能火灾系统[3]。评估指标体系
2.1主控芯片2.1.1单片机的选型该设计中选用的核心处理器为STM32F103C8T6，该芯片性能强大，功率消耗很小，时钟频率达到72MHz，就性价比而言，该芯片是同类型产品种非常高，该芯片内置由32KB~128KB的闪存，STM32的功率消耗是36mA，是目前市面上功率消耗最低32位微处理器[6]，相当于0.5mA/MHz。
STM32的基本参数如下所示： 芯片大小：32-BIT电压-电源：2V~3.6VCUP运转频率：72MHzINPUT/OUTPUT：37程序存储器容量：64KB（64K某8）程序存储器类型：闪存随机存取储存器容量大小：20K某8外部设备：DMA，电机控制PWM，PWM，温度传感器 2.1.2STM32F103C8T6的GPIO功能描述每个GPI/O口有32位配置寄存器和数据寄存器各两个，一个32位置位/复位寄存器，一个16位复位寄存器和一个32位锁定寄存器。GPIO端口的每个位可以由软件分别配置成下列各种模式： ─GPIO_Mode_AIN输入模拟─GPIO_Mode_IN_FLOATING输入浮空─GPIO_Mode_IPD下拉输入─GPIO_Mode_IPU上拉输入─GPIO_Mode_AF_OD复用模式开漏输出─GPIO_Mode_AF_PP复用模式推挽输出─GPIO_Mode_Out_OD开漏输出─GPIO_Mode_Out_PP推挽输出每个I/O端口位可以自由的编写程序，IO端口寄存器遵循只按照32字节的访问规则。物探与化探>积雪苷
2.2传感器模块的选型2.2.1红外人体感应模块（1）红外感应模块采用微型人体感应模块PIR。该传感器参数如下： 工作电压：DC12V尺寸大小：15某15某15mm输出方式：5V高低电平检测角度：90°检测范围：5米响应时间：当移动物体离开感应范围后，延时输出60S（2）微型人体感应模块PIR引脚图2.2说明： 1脚：供电VCC,12V2脚：接地3脚：输出使能EN，5V高低电平图2.2微型人体感应模块PIR引脚（3）微型人体感应模块PIR传感器
特性有： 1.运动物体触发，不受静止物体影响。
2.不受环境温度、烟雾浓度、噪音、气体流东、干燥程度、光线、灰尘等因素影响。
市政道路工程
3.自动照明、安防智能化感应量身定做，更专业。
4.稳定可靠，无误触发。
2.2.2温度传感模块本设计选用市面上常见的LM75A作为温度检测的传感器，LM75A是一个具有高速IIC接口的温度传感器，可以将-55℃~+125℃的温度转化为数字信号。该传感器可以用于精细的温度检测，检测精度可达到0.125℃内误差，可对环境温度信息进行实时监控。也可以用做检测温度阈值的温度控制器（阈值可预设）。
LM75A有以下参数特性如下:（1）具有IIC接口，同一条总线最多连接8个子设备（2）工作电压范围：2.8V—5.5V； （3）温度检测范围:-55摄氏度—+125摄氏度； （4）具有11位A/D转换器，转换精度为0.125℃； （5）掉电模式下电流值为3.5μA； （6）提供环境温度信息，直接表示温度； 图2.3LM75AD引脚LM75A引脚说明： 脚1：I2C串行双向数据线脚2：I2C串行时钟输入脚3：过热关断输出，开漏输出脚4：地，连接到系统地脚5：用户
定义的地址2脚6：用户定义的地址1脚7：用户定义的地址0脚8：VCC电源2.2.3烟雾气体传感模块本设计采用了MQ-2烟雾传感器作为烟雾检测模块的传感器，主要原因是其特点对液态气体、氢气、丙烷有较高的检测识别度，对常见的瓦斯和可燃性气体的探测十分灵敏，可以检测的气体种类也相对齐全，可以说采用MQ-2的各方面性价比都很高。MQ-2所使用的气敏材料二氧化锡，该材料的正常的大气中几乎不导电，所以当传感器所在的环境中存有可燃性气体的时候，传感器的电导率会和检测环境中可燃性气体浓度成正比，系统可以从导电率的大小来判断出可燃性气体浓度是否异常，再输出相对应得电平信号给相对应得IO口，蜂鸣器报警。此外，从半导体烟雾气体传感器的初期稳定性、加热特性等方面去考虑，MQ-2烟雾气体传感器的指标系数都是相对符合实际情况的不错得选择[4]。
ISO项目管理（1）MQ-2传感器的特性如下： 1、具有信号输出指示。
2、模拟电压输出及TTL高低电平输出3、TTL输出有效信号为低电平04、模拟电压输出0-5V电压，电压随着烟雾探测浓度增大而增大。
5、对液化气，家用煤气，天然气有着较高的灵敏度。
6、具有长期的使用寿命和可靠的稳定性7、快速的响应恢复特性（2）MQ-2接线方式： 脚1：VCC电源脚2：TTL高低电平输出端脚3：模拟电压输出端脚4：接地图2.4MQ-2引脚图（3）MQ-2烟雾传感器的外形与结构说明如下： 图2.5MQ-2传感器外形表2.1MQ-2传感器结构序号部件材料1气体敏感层二氧化锡2电极金（Au）3测量电极引线铂（Pt）4加热器镍铬合金（Ni-Cr）5陶瓷管三氧化二铝6防爆网100目双层不锈钢（SUB316）7卡环镀镍铜材（Ni-Cu）8基座胶木或尼龙9针状管脚镀镍铜材（Ni-Cu）2.3本章小结本章介绍了该设计项目电路中相关的元件。对相关元件的特性分析中，结合设计原理，去实现以STM32单片机为核心的具备烟雾报警和温度报警以及红外人体感应等多功能报警器。
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