1。 课题意义及任务

1。1 课题的背景及其意义

在日常生活中，火灾是最常见的危害生命财产和人类社会经济发展的自然灾害之一。在世界范围内，火灾几乎每天都在严重危害着人类。随着人类社会经济的发展，高层建筑和地下商场也越来越多，如果这些高层建筑和地下商场发生火灾意外，后果也越来越严重，不仅使人民财产损失严重，而且火灾的扑灭也难以进行。

在严酷的火灾带来的危害下，人们也逐渐意识到对火灾提前预防的重要性和消防工作的必要性。由此便给人类带来了一个艰难的课题，即火灾的提前预防。稳定有效的火灾监控和及时预警机制可以使人们提前消除火灾隐患，由此便可极大的降低人员伤亡和财产损失。火灾报警系统的诞生就是为了保证人民的生命财产，而且随着社会科技的进步，火灾报警系统的功能、结构、以及稳定性准确性也在不断的进步[1]。

现在的火灾报警系统并不是单纯的报警设备，而是结合了现代科技的各个领域，其中包括传感器技术，微型计算机技术以及电子技术等各个学科。并且随着电子科技的进步，火灾报警系统也会更加智能先进。

1。2 本课题的任务

    本文设计的智能火灾报警器是由四大模块组成的，其中有烟雾型传感器，温度传感器，AT89S52型微型处理器和LED显示灯模块。本火灾报警器能够实现声光报警，LED展示烟雾浓度，延时以及故障自我判断功能，具有结构不复杂、报警准确率高、价格便宜以及一定的智能化等特点，具有家庭普及和实用的价值。

本系统的处理器选用ATMEL系列的AT89S52,主要完成下面的工作：

(1)基于AT89S52单片机进行烟雾和温度的检测。

(2)进行传感器的对比选择，以及模数转换器的选择。

(3)显示模块以及报警设备与单片机的接口电路以及硬件连接。

(4)设计主程序和各子程序对系统进行仿真测试。

2。 自动火灾报警系统整体方案

根据火灾发生的特点来设计整个系统方案，确定系统的框架和各个模块。

2。1 火灾发生过程

通常情况下，易燃物在助燃剂的帮助下达到燃点时才能燃烧，所谓火灾就是燃烧物在人们控制之外发生并造成严重灾难。一般燃烧物有以固态、液态、气态三种形式存在着，空气中的氧气可以认为是助燃剂。当可燃物表面的温度达到燃点时，会分解成易燃性气体，即气溶胶，它们会漂浮在空气中。而烟雾就是生成气溶胶的时候有些大颗粒的物质聚集在一起。可燃物继续燃烧时，其表面则会继续发生着分解成气态物质的行为，而燃烧面积进一步扩大时会立即产生明火。火灾参照量可以以气溶胶，明火以及烟雾为标准[2]。通过对这些物理量的检验来预警和判断是否会发生火灾。

根据火灾发生时发生的不同的现象，可以划分为三种燃烧情况，即缓慢阴燃，明火以及快速燃烧。所谓阴燃即上述可燃物分解反应，明火就是可燃物发生持续燃烧产生了火焰，快速燃烧则是由于分解出的易燃气体增多，火的蔓延速度迅速扩散。通过大量的火灾现象研究，阴燃是导致火灾发生的重要原因。

由于阴燃会产生大量的可燃性气体，接着产生烟雾，当助燃剂即氧气充足的情况下发生所谓明火现象，并产生大量的热能，热量会以紫外线和红外线的形式向周围辐射，因而可燃物附近的环境温度会迅速升高。火灾报警系统利用火灾发生时产生的现象进行预警报告，首先利用烟雾传感器感知火灾初期的烟雾进行预警报告，火灾进一步发展时利用温度传感器对周围环境温度的检测进行报警警告。可燃物燃烧的过程如下图1所示[3]：