1.2  烟雾报警器的发展趋势

在当前社会，科技正在急速发展，PC机、电子通讯和自动化技术都在迅速发展，火灾的自动报警技术正在向着全总线制、软件编程、网络化、智能化、多样化、小型化、社区化、蓝牙技术无线化、高灵敏化、综合化等方面发展。论文网

但是当前烟雾自动报警系统有着许多问题存在，报警误报、智能化程度低，存在漏报、在恶劣环境下的烟雾探测报警抗干扰差等，我们提出在符合国家消防规范的基础下采用统一、标准、开放的通讯协议。我们研究了新材料和新技术，使用新型的设计和智能的设备，全面优化烟雾自动报警系统的性能，降低了维护和维修成本，使它更快捷可靠，从而准确的实现自动报警，降低了火灾带来的隐患与危害。

2  总体方案设计

2.1  方案设计

    烟雾报警器是能够检测环境中的烟雾浓度，并具有报警功能的仪器。报警系统的组成部分包括：信号采集模块转换电路，单片机控制电路，显示电路，声光报警电路和安全保护电路等。

为了保证公共场所的安全，使得报警器能够准确报警，报警系统应具有报警显示功能。烟雾检测报警器选用ATC89C51单片机作为为控制核心，MQ-2半导体气体烟雾传感器用于采集烟雾浓度信息，配合外围电路构成烟雾报警系统。

    本设计包括硬件和软件设计两个部分，包含如下结构：烟雾检测部分、ATC89C51单片机主控部分、报警部分，AD采集四大部分。电路总题框图如图1所示：

图1 总体设计框图

处理器采用单片机ATC89C51。整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在监测点上的烟雾检测探头将检测到的烟雾变换成电信号，送出模拟信号，给AD采集电路。在单片机内实时发出烟雾报警状态控制信号，使蜂鸣器及报警指示灯报警。

2.2  烟雾检测传感器选型

烟雾传感器是本系统的首要环节，通过烟雾传感器可以将气体的种类及浓度转换为电信号，而从这些信号中我们就可以知道我们需要的信息，从而实现检测与报警的目的，所以烟雾传感器是本系统中不可或缺的核心器件，它决定了本系统的准确性和可靠性。烟雾传感器内部结构如下图所示。

图 2 烟雾传感器及其结构图

2.2.1  烟雾传感器的介绍

烟雾传感器是模拟传感器。它能将空气中的烟雾浓度变量转换成有一定对应关系的输出信号的装置。通过对环境中烟雾的浓度的检测，可以准确发出火灾报警。发生火灾时，产生烟雾，使得烟雾探头内部阻值改变，产生一个模拟值，通过对模拟值的控制来控制烟雾的浓度。

随着传感器生产工艺水平逐步提高，传感器越来越趋于小型化、集成化，使得烟雾探测器的体积变小，更便于携带，更加利于生产、运输和市场推广。使得其应用越来越广泛。但是在国内的产品中，由于各生产的设备不可通用，不能互相代替，也不能互相通讯。给用户的使用带来了极大的不便，而这也正是国内产品市场的一个重大缺陷。

（1）烟雾传感器的分类文献综述

烟雾传感器从材料的形态上有干式和湿式两种，二者的检测方法也不相同，主要的方法有：使用电极和电解液对气体进行检测的电化学法；利用半导体气体器件检测的电气法；利用气体对光的折射率或光吸收等特性来检测气体的光学法。