实验室为学校及研究机构的重要工作地址，其间存放着很多危险品和宝贵的实验器械，实验室的安全办理是对师生生命安全以及学校工业安全的重要确保。据此本规划为一款实验室安全智能报警系统，用于防备实验室失窃、火灾等意外事故的产生。它在从前的报警器的基础上进行了很大的改善，运用红外、温度、烟雾三个传感器，全方面地确保实验室安全，不仅如此，它运用单片机作为信号处理器，这样有利于与计算机进行联接，便利编程与数据存储，可以将整个学校的全部实验室联网办理。

1、实验室安全智能报警体系中单片机应用的基本原理

　　1.1系统基本原理

　　系统根据STC89C52RC单片机控制，选用C言语编写程序，由3个传感器：烟雾传感器、红外传感器和温度传感器接纳信号，由蜂鸣器输出报警信号，LCD闪现输出实时温度和预设温度。本系统在系统软件控制下工作，HC-SR501人体红外感应模块承受人体红外辐射源的信号将所勘探到的信号进行扩展、滤波，并从这些信号中提取出信息牵动感应开关电子模块，将结果反馈给主控单片机STC89C52。DS18B20温度搜集器搜集温度信号传送给可编程数字温度计，对这些信号进行处理，若温度高于警示温度，则将信号反馈给主控单片机STC89C52。

　　烟雾报警器首要对甲烷和液化气可燃气体进行监测，当MQ-2烟雾气敏传感器搜集到危险气体，就会将信号反馈给主控单片机STC89C52。系统组成框图如图1所示。

　　图1 总体规划框图

　　在主控单片机内部，会通过软件对收到的信号进行计算、均匀、辨认、判定等环节，及时牵动报警模块，将控制信号扩展完结报警动作。当报警持续一段时间后，可以自动免除，也可以通过按键模块，手动免除，然后在LCD闪现模块闪现报警次数和报警原因。

　　1.2热释电传感器的基本原理

　　运用HC-SR501人体红外感应传感器，该传感器是根据红外线技术的自动控制模块，当人进入感应规模则输出高电平，当人脱离感应规模则自动延时封闭高电平，输出低电平。一起该传感器有温度补偿功用，在夏天温度较高时，有用勘探间隔稍变短，以确保传感器的工作功用。该传感器灵敏度高，抗干扰性高，可靠性强，可以起到很好的防盗作用。

　　1.3温度传感器的基本原理

　　选用DS18B20温度传感器，低温度系数晶振产生固定频率的脉冲信号发送给计数器1，高温度系数晶产生的信号作为计数器2的脉冲输入。测温规模-55℃～+125℃，测温差错1℃。该传感器有一起的单线接口方法，和单片机联接时仅需一条线，即可实现双向联接。该传感器价格优惠、照应快，在运用中不需要外围原件，且支撑多点组网功用，最多可并联八个实现多点监测，在实验室这种大型区域，可以及时监测温度改变，进步安全确保。

　　图2 STC89C52控制单元电路图

　　1.4烟雾传感器的基本原理

　　运用RA6-1烟雾传感器，其输出的信号为数字信号，可自行调理灵敏度，因而信号不用再处理，可以直接送到主控单元。气体检测单元首要可以对甲烷和液化可燃气体进行检测，可以避免实验室火灾和实验人员中毒的情况产生。该检测单元选用MQ-2烟雾传感器，对烟雾敏感性高，运用寿命长，工作安稳，照应敏捷，可以很好地确保实验室的安全。

　　图3 主程序流程图

2、实验室安全智能报警体系中单片机应用的系统软件：

　　本系统有三种不同的报警方法，分别为红外报警、高温报警和烟雾报警。当传感器检测到反常时就会产生报警信号并将信号发送给单片机的检测单元，温度和烟雾也是如此。每个检测单元分别对应不同的传感器，互不影响，检测单元将信号发送给主控单元，主控单元向单片机请求中断，单片机照应中断后，发动报警指令，根据不同的报警类别闪现报警原因。

3、实验室安全智能报警体系中单片机应用的系统检验：

　　检验共进行三次，分别对红外报警、温度报警和烟雾报警功用进行检验。检验标明报警正常，报警原因闪现正常。

　　如4图进行了关于温度的检验，在产品中加入了温度修正按键，通过两个按键可以关于报警温度进行设定，检验时室内温度为18℃，将温度阈值设定在20℃，此刻蜂鸣器未报警。随后将温度设定在17℃，蜂鸣器报警。

　　在第2次实验时进行对红外报警器的检验，将报警器附近放上木板阻隔，蜂鸣器未报警。随后将手放置于红外传感器前，蜂鸣器正常报警。

　　最后进行了关于烟雾传感器的检验，将燃着的木条放置于烟雾传感器前，蜂鸣器报警。

　　综上，本项目产品三个传感器均正常工作。

　　图4 检验图

4、总结：

　　本报警系统以STC89C52单片机为中心，热释电传感器、温度传感器和烟雾传感器为辅，首要处理了实验室的安全保卫问题，从外物侵略、火灾防备和有毒气体泄露三个方面确保实验室的工业安全和实验人员的人身安全，在学校、研究所等场全部很高的使用价值。

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