（齐齐哈尔大学 黑龙江齐齐哈尔 161000）
摘要：随着我国经济建设的发展，城市建筑表现出的密集度成为了现代生活的主要标志。居民住进了高层的楼房，企业搬进了高楼大厦，此种模式本着节省土地的初衷实行着。然而，凡事都有利弊，对于这样密集的城市建筑群体只要是一家着火，那么很多家都会受到牵连，因此，对于火灾的防范意识是很有必要引起重视的。尤其是各类电气设备的火灾频繁发生，造成了严重的事件，为了防止火灾的发生，使其尽可能的消灭于萌芽之中，对于火灾预警系统的要求也带来了新的标准，需要更加智能、准确、快捷的实现预防火灾的目的，以此来保障广大人民的生命财产的安全。
关键词：单片机；温度；湿度；监控系统
随着人类社会的发展，城镇一体化和城乡一体化的进程，居民居住在高层建筑中，企业搬入摩天大楼，高层建筑有效利用空间，节省了非常紧凑的土地城市中的资源[1]。然而，这样密集的程度将使得火灾的发生带来灾难性的损失，不发生则以，发生了就是一场大的灾难性事件。因此，火灾的预防工作在实际生活中迫切需要。火灾预警系统的作用主要体现在火灾初期，通过烟雾传感器、温度传感器探测火灾初期时刻的烟雾和温度等因素，利用单片机的处理功能，使得及时发现火灾，并发出警报，使得工作人员可以及时的采取有效的措施，防止火势的进一步扩大。火灾预警器本着安全第一，预防为主的原则，在现代化的企业中发挥着重要的作用。
身为理工科的学生，利用大学四年积累的学习及实习经验，是对自己学习成绩很好的验证，可以丰富自己关于火灾系统方面的知识，对自己以后的成长发展有很大益处。
一、设计内容
本设计的内容通过分析火灾预警系统的原理，设计一个能够预防并且严格控制火灾初期的有效防治的系统。主要是利用所学过的专业知识以及火灾因素参数的变化进行温度和烟雾检测系统的设计。本设计的监控系统是把单片机和传感器作为核心，对温度和烟雾的浓度进行检测，由温度传感器和烟雾传感器对室内场所的环境采集相应的指标数据，经过传感器采集后将所测量的数据利用LCD液晶显示器将数据展现在显示器上，同时将各个测量传输到单片机STC89C52上，并与之前设置的温度和烟雾的数值进行对比和计算处理，当采集到的温度和烟雾浓度值超过预先设定的范围时，直接蜂鸣器报警，然后利用串口把短信接收模块连接起来，进而系统能通过短信传输发送给指定的手机用户，再通过查看监控装置及时采取措施。按照要求写出对应的总体设计思路和各个主要模块的选定以及明确本设计需要实现的功能，使之能够达到可靠性高、功能强大、成本低以及设计合理的目的。主要的内容包括：
1.基本要求
(1)选择温度、烟雾浓度两种环境指标数据检测方法。
(2)传感器的选择。
(3)按键电路的设计。
(4)信号处理电路的设计。
(5)显示电路的设计。
(6)无线传输电路的设计。
(7)执行录像电路的设计。
(8)I/O口扩展电路的设计。
2.具体设计的内容
本设计的工作是围绕着传感器测得信号和单片机处理信号来展开，设计的内容安排如下：
第1章为绪论。
介绍火灾预警系统设计的目的及意义，并且对基于单片机的火灾预警系统的国内外现状和应用及未来的发展趋势做了简要阐述。
第2章为整体方案的设计。总的来说，就是对其各种模块器件的类型以及功能做一下对比，并最终确定所选择的方案。
第3章是系统的硬件设计，它是本设计的核心部分，通过分析各个部分的电路图并加以解释，继而给出总体电路原理图的设计思路。
第4章是程序流程方案，它方便用户更加直观的了解软件运行方式。通过设计软件流程图并对整个系统设计进行分析和总结，并且对以后的设计工作进行展望。
二、火灾预警系统整体结构
此火灾预警系统大致的整体结构是由温度测量模块、烟雾浓度测量模块、信号处理模块、按键模块、显示模块、电源模块、无线传输模块、执行录像模块所组成。此火灾预警系统可以对室内场所的温度和烟雾浓度两种环境参数进行测量，将温度传感器和烟雾传感器所采集到的信号经过数据转化后发送给单片机进行处理，处理后数据通过LCD液晶显示设备显示，本火灾预警系统还可通过GSM传输将所测数据传送给用户自己的手机，这样就能够第一时间采取措施应对火灾，使得在火灾初期有效防范，并且可以记录观看火灾现场时的影音录像资料，快速查找火灾发生根源和为以后防范火灾起到了很大的作用。
本设计的火灾预警系统的液晶显示模块会对室内场所的温度和烟雾浓度环境参数值进行准确显示，当上述指标超出设定值时，会触发报警电路进行报警，继而快速采取措施消灭火灾，还可以观看视频资料。
三、结束语
本设计是围绕着如何设计一款基于温度和烟雾浓度两个指标的功能齐全且适用于室内各种场所的火灾预警系统，通过用户的需要，它能够快速、高精度地检测室内场所的温度和烟雾浓度。该监控系统以STC89C52主控制器核心，对硬件电路和软件流程图进行了重点设计。该系统重点改进了硬件电路，和传统硬件电路相比，它具有相当好的稳定性和低功耗性。
所设计的火灾预警系统，能够实现以下功能：
(1)通过MQ-2型烟雾传感器和DS18B20温度传感器对温度和烟雾浓度度信号进行采集和处理后，传输到主控制器进行处理，继而就完成了两项环境参数的测量。
(2)对所采集到的温度和烟雾浓度信号通过主控制器进行处理后，然后再利用LCD1602液晶显示器分上下两行显示，可以使用户更直观的观察两项数据。
(3)本设计的一大创新点在于可以实现温度和烟雾浓度任一量超过预定值时引发报警系统报警后对现场情况进行视频采集录像功能，可以很好的对火灾的发生原因以及以后的火灾防范起到很好的积极作用，更加方便用户。
(4)当检测到温度或烟雾浓度数据超越正常设定的范围时，本系统还可以通过无线传输来发送报警短信，通过GPRS向指定的用户手机号码发送信息，以便用户在第一时间实现对火灾情况的了解，及时采取措施。
通过本设计以及对国内外火灾预警系统现状的了解，并且随着人们对火灾防范意识的要求更加严格，相信火灾预警系统会越来越成为人们关注的热点，也会在将来逐渐走入千家万户。
参考文献
[1]董大波;王湘云;赵柏秦;吴南健.基于单片机的低成本CMOS图像采集系统[J].仪表技术与传感器,2014
[2]田书成.基于CMOS图像传感器的宽动态、低照度一体化摄像机的设计[C].太原理工大学,2010.
[3]苏航.基于单片机的远程烟雾报警系统[C].东北石油大学,2018.