该烟雾报警器有一下部分组成，核心处理器件STC89C52单片机、烟雾浓度和当前温度采集器件MQ-2传感器和DS18B20、浓度和温度显示器件LED数码管、报警和保护电路器件蜂鸣器和继电器。

为了适合住宅、工业和企业安全市场的需求，本课题设计的烟雾报警器能够显示当前环境下的烟雾浓度和温度。通过MQ-2半导体传感器在不同烟雾浓度下的导电率来采集当前环境下的烟雾浓度，且DS18b20温度传感器模块能够检测当前温度，协调外围电路具有蜂鸣报警和安全保护电路功能。

从设计的需求来说该设计须有一下模块：电源提供模块、中央控制模块、温度和烟雾采集模块、报警模块。总系统框图如图所示：

图1 设计流程图

单片机采用的是STC89C52通过对单片机编写相应的程序来协调控制整个系统，有烟雾传感器采集不同气体的烟雾浓度再有A/D转化器将采集来的模拟信号转化成数字信号。温度采集直接有DS18B20直接采集。将收集到的数据与先前预定的数据进行比较，根据设置烟雾浓度、温度值和当前环境的烟雾浓度、温度值进行对比，然后由单片机发出相应的控制信号指令。驱动蜂鸣器、报警指示灯报警继电器安全电路进行工作。

2.1 烟雾检测传感器选型

烟雾探测器在整个报警系统中扮演了重要的角色，如果不能及时探测烟雾浓度就无法响应烟雾报警器。要选择合适的烟雾探测器须必备一下条件。一、烟雾探测器顾名思义强调的是烟雾，他必须满足对空气中不同气体的浓度或者不同成分的气体有很灵敏的反应，或者将空气中不同气体的浓度来转化成其他变量，从而达到监控目的，二、考虑到此课题的设计，从硬件方面来说结构尽量简单尽量减少外围器件的使用，这样对实物电路排版和焊接有很大的影响。同时考虑到实用价值必须经济实惠、性价比较高，易安全稳定的烟雾传感器，选择合适的烟雾传感器对论文设计是否成功有很大的影响。因此选择合适的烟雾报警器至关重要，通过对现有市场烟雾传感器的了解MQ-2满足以上选择传感器的条件他能通过自身的特点对烟雾浓度有很准确的测量，并且它对含碳气体有很好的灵敏性，所以本设计采用MQ-2传感器。

图2 烟雾传感器及其结构图

2.1.1 MQ-2半导体气体烟雾传感器

MQ-2半导体传感器，是有气体敏感材料以SnO2为主要材料[2]，根据空气中的清洁度浓度增加传感器的导电率增加，使用简单的电路使传感器的导电率转化为相应的输出信号。MQ-2半导体气体烟雾检测传感器是利用化学变化转化为电信号的传感器之一。根据传感器对空气中不同类型的气体液化气体、瓦斯、丙烷、氢气、天然气和燃烧物产生的C02以及某些物体产生的气体检测也很理想。其特点：对可燃气体有较好的灵敏度、对液化气体，天然气，氢气的灵敏度比较敏感、使用寿命较长，成本低，并且用简单的驱动电路即可正常工作。

表1 MQ-2的技术指标

产品型号 Mq-2 标准电路条件 回路电压 Vc ≤24V DC

产品类型 半导体气敏元件 加热电压 VH 5.0V±0.2V ACorDC

标准封装 胶木（黑胶木） 负载电阻 RL 可调

检测气体 可燃气体、烟雾 标准测试条件下气敏元件特性 加热电阻 RH 31Ω±3Ω（室温）

检测浓度 300-10000ppm(可燃气体) 加热功耗 PH ≤900mW

标准检测条件 温度、湿度 20℃±2℃；65%±5%RH 敏感体表面电阻 Rs 2KΩ-20KΩ(in 2000ppm C3H8 )

灵敏度 S Rs(in air)/Rs(1000ppm异丁烷)≥5

标准测试电路 Vc:5.0V±0.1V； VH: 5.0V±0.1V 浓度斜率 α ≤0.6(R3000ppm/R1000ppm C3H8)

预热时间 不少于48小时