2。1 系统原理及原理图

智能火灾报警系统是需要事先设定好烟雾浓度以及温度的设定值，当周围环境的烟雾浓度和温度值达到设定值时进行报警，传感器检测到的信号要先进行模拟信号数字化，只有数字信号才能传入到单片机的处理系统中进行分析和处理，在判断完它的数值是否超过额定值后，决定是否进行报警，如果需要进行报警，就发出指示，驱动蜂鸣器发出报警声音。本设计中的系统主要包括总体控制模块，检测模块、显示以及报警模块等几个主要的模块组成。系统原理图如图2。2所示。

图2。2 系统原理图

3 系统的硬件电路

3。1。单片机最小系统

单片机最小系统是由能够使得单片机稳定工作的最基本的电路组成，包括电源，晶振，复位振荡电路等部分组成，如图3。1所示。

图3。1 单片机最小系统论文网

单片机最小系统由负责进行控制的单片机，能够进行复位的IDE复位电路以及能够进行延时的时钟电路组成。

单片机内部需要有一个振荡器，最常用的方法就是用内部自带的拥有很高增益的放大器，来实现振荡器的功能。有多种不同频率的石英晶体可以进行选择，我们可以根据实际情况的需要来选择最适合的频率，电路中的补偿电容的选择也很重要，一般而言，瓷片电容的效果会比其他类型的电容更好，正常在20到30pF左右就能满足电路的要求了。

本设计中采用的复位方式是手动复位，正常情况下，单片机的最小系统会有两种复位方式，一种是上电自动复位，这种方式的实现是需要对电容进行充电，另一种方式就是手动按键复位的方式，但需要注意的是，无论哪种方式，都必须要在工作状态下，如果没有通电工作，就不会有复位的说法，手动复位相比较而言会比较实用。

本系统设计了四个相互独立的按键，分别对应了单片机P1口中的P1。0到P1。3。当有按键按下时，那么这个按键对应的引脚的电平就会变成低电平，同时该按键所对应的二极管就会发光，以此作为显示。

为了实现振荡电路的功能，本文使用时钟电路的相关特性来实现，内部的振动器可以用反向放大器来实现，X1对应的是输出，X2对应的是输入，但是如果是使用外部的时钟源来对整个的器件进行驱动，那么就不需要连接X2。一般而言，一个运转正常的机器周期会有12个振荡周期，因为每个状态周期有2个振荡周期，所以有12个。如在外部连接石英晶体做成的振荡器，它的频率为12MHZ，所以它所对应的振荡的周期为1/12us。   

本设计考虑到实际的需要以及各方面的因素，选用的是STC系列的单片机，这种型号的单片机相较于其他型号的单片机，它的内部容量更大，所以可以存储更多的资源，并且运行速度更快，处理各种指令所需的时间更短，该型号的单片机是用串口的方式对程序进行烧写的，因此对于程序的上传和下载都会十分的方便。由于需要对抗外界的干扰，所以在内部加装了看门狗电路。

图3。2是整个系统的时钟电路，系统采用的复位方式是加电自动复位，如图3。3

图3。2 时钟电路图    图3。3 复位电路图

由于本设计中单片机内部的P0口并没有加入上拉电阻，所以呈现的一直是高阻态，因此不会出现电平的变化，没有高低电平变换，为了实现高低电平的变换，必须要在该组的I/O口的外部连接我们在实验或者应用当中所需要的电阻。

3。2 检测电路设计

3。2。1 烟雾检测电路

(1)传感器介绍

传感器是作为采集信息的主要器件，在整个系统中占重要的地位，是整个系统的测量装置和控制系统的重要组成部分。本设计所有的外界信息的采集工作则是由现在用途广泛的烟雾传感器来实现。这种类型的传感器能够将收集到的外界的烟雾浓度的信息转换成电信号，通过判断这些电信号的强度，就能够大体的知道周围环境中的气体的浓度情况，将所得到的信息送入单片机的整个系统中进行处理，以此实现监控检测各种我们所需要的功能。烟雾传感器的精度决定了我们所设计的整个系统的可靠性和准确度，它的内部结构图如图3。4所示。