**单片机设计介绍，基于51单片机自动防火卷帘门烟雾检测报警步进电机
文章目录
一 概要
基于51单片机自动防火卷帘门烟雾检测报警步进电机概要如下：
一、系统概述
本系统旨在通过51单片机实现自动防火卷帘门的烟雾检测与报警，并控制步进电机进行防火卷帘门的自动升降。系统采用高性能的烟雾传感器，结合51单片机的实时数据处理能力，能够迅速响应火灾威胁，并通过步进电机实现防火卷帘门的自动化控制。
二、系统组成
核心控制器：采用51单片机作为核心控制器，负责接收烟雾传感器信号、处理数据、控制步进电机以及触发报警装置。
烟雾传感器：实时监测环境中的烟雾浓度，当烟雾浓度超过预设阈值时，向51单片机发送信号。
步进电机：接收51单片机的控制信号，驱动防火卷帘门的升降。步进电机具有精确定位、稳定可靠的特点，能够满足防火卷帘门的自动化控制需求。
报警装置：当检测到烟雾超过预设阈值时，系统通过LED指示灯和蜂鸣器发出声光报警信号，提醒人员及时疏散。
三、工作原理
烟雾检测：烟雾传感器实时监测环境中的烟雾浓度，并将检测到的数据发送给51单片机。
数据处理：51单片机接收烟雾传感器发送的数据，进行实时处理和分析。当烟雾浓度超过预设阈值时，判断为火灾威胁。
步进电机控制：一旦判断为火灾威胁，51单片机立即向步进电机发送控制信号，驱动防火卷帘门下降，阻止火势蔓延。
报警触发：在步进电机控制防火卷帘门下降的同时，51单片机触发报警装置，通过LED指示灯和蜂鸣器发出声光报警信号，提醒人员及时疏散。
四、系统特点
实时监测：系统能够实时监测环境中的烟雾浓度，确保在火灾发生时能够迅速做出反应。
自动化控制：通过步进电机的应用，实现了防火卷帘门的自动化控制，提高了系统的智能化水平。
精确定位：步进电机具有精确定位的特点，能够确保防火卷帘门在关闭时达到最佳效果。
声光报警：系统采用LED指示灯和蜂鸣器进行声光报警，提醒效果更加显著，有助于人员及时疏散。
五、应用前景
基于51单片机自动防火卷帘门烟雾检测报警步进电机系统具有广泛的应用前景。随着人们对消防安全意识的不断提高和智能化技术的不断发展，该系统将在各类建筑中得到广泛应用，为人们的生命财产安全提供更加可靠的保障。
二、功能设计
C52单片机、拨动检测、步进电机驱动、蜂鸣器报警、烟雾传感器、温度DS18B20、lcd1602液晶及电源组成。
1、单片机实时采集温度以及烟雾状态值，实时显示在lcd1602液晶上。
2、拨动开关1，控制报警器报警，用于紧急情况处理，拨到上面报警，拨到下面不报警。
3、拨动开关2，控制卷帘门的开关，正常情况下，拨到上面打开，拨到下面卷帘门关闭。
1、如果温度超过阈值45并且检测到右烟雾，单片机驱动卷帘门强制打开，防止出现危险火灾情况。
设计思路
设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
三、 软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图
五、 程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
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六、 文章目录
目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25