单片机的防火防盗报警系统设计(附件)
目 录
1 绪 论 1
1.1 关于课题的研究背景 1
1.2 课题的研究目的与意义 1
1.3 国内外关于该论题的研究现状和发展趋势 1
1.4 课题的主要内容、研究方法 2
2 火灾报警器的总体方案设计 3
2.1 系统的功能要求 3
2.2 系统的技术要求 3
2.3 系统的组成及方案设计 3
3 系统硬件电路设计 5
3.1 系统控制器的选型与设计 5
3.1.1 STC89C52单片机简介 5
3,1.2 单片机的引脚功能描述 5
3.1.3 单片机最小系统 6
3.1.4 单片机的时钟电路与复位电路设计 7
3.2 信号采集处理部分 8
3.2.1 烟雾采集电路 8
3.2.2 温度采集部分 11
3.2.3 红外感应部分 13
3.3 电源电路 17
3.4 显示电路 17
3.5 声光报警电路 20 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072^
3.5.1 灯光提示电路 20
3.5.2 声音报警电路 20
3.6 按键控制电路 21
4 系统软件的设计 22
4.1 系统设计的软件介绍 22
4.2 系统程序 23
5 系统的调试 26
5.1 硬件调试 26
5.2 软件调试 27
6 总结 28
致谢 29
参考文献 30
附件一:总体原理图设计 31
附件二:部分程序源代码 32
1 绪 论
1.1 关于课题的研究背景
盗窃是从古至今一直存在的行为,人们不仅憎恨盗窃者,也会对自己没能看好自己对东西而悔恨。因为盗窃造成了一系列的安全问题和矛盾变得越来越严重。火灾作为一种天灾人祸,总会造成人们巨大的生命或者财产损失,因此,人们对如何防治火灾一直在做深入的研究。
1.2 课题的研究目的与意义
社会不断地进步,人们利用的能源也越来越多(天然气,液化石油气等),种类繁多的家用电器已被广泛使用,虽然我们享受这些现代化设施的便利,却也增加了有害气体中毒和火灾发生的概率。同时,随着城市流动人口的增加,城市的社会治安增加了新的问题,盗窃,入室抢劫等犯罪案件也呈现出越来越多的趋势,人们越来越渴望有一个安全的生活空间。如今,各家各户在防盗设施上还处于简单的防盗窗阶段,看起来挺安全,其实没多大作用。
所以,人们需要一个前卫的或者说是功能更强大的家庭用的防火防盗报警装置。它可以对一些基本的警情做一些简单的处理,并且能够给人们报警提示。现在的家用防火防盗报警装置,在技术上还有些欠缺,有时会发生不能正常报警的情况。因此,防火防盗报警系统的研究具有重要的现实意义。
1.3 国内外关于该论题的研究现状和发展趋势
自80年代初以来,随着电子产品的使用越来越广泛,这引起了越来越多的火灾,在我们周围隐藏着火灾隐患。火灾报警还处于传统意义时代,依然是一些简单的报警装置。只有紧跟时代步伐,才能让其更好的发展,进而为人类社会做贡献。
目前,报警系统还是模块化的设置,比如利用遥控器、手机等一些外部设备来控制相应的设备,从而达到一些简单的目的。
当然,在科技不断高速发展的今天,对于防火防盗报警器的装置也在不断的深入,开始向着及时、准确、可靠等方面研究,而且可以系统网络化,从而更好的保障人们的生命和财产安全。
1.4 课题的主要内容、研究方法
本设计研究的内容主要是基于单片机的防火防盗报警系统,该系统的设计包括以下几个部分:单片机控制电路部分、直流电源部分(5V电源、5号干电池)、声光报警电路部分(LED显示,蜂鸣器)、信号采集与转换电路部分(烟雾传感器、温度传感器、红外热释电)、LCD液晶显示电路等。
单片机控制电路部分:51系列单片机STC89C52的使用使整个系统功能控制的实现。
直流电源部分:外接一个5V左右的稳压输入电源。可以是5号干电池,也可以是自制的5V电源。
声光报警电路部分:蜂鸣器通电后根据是否有命令而选择是否震动发声,LED发光二极管根据命令闪烁报警。
信号采集与转换电路部分:DS18B20与单片机的连接只需要一个端口线可以实现单片机和DS18B20的双向通信;MQ2烟雾传感器的灵敏度很高,可以对烟气有害物质分解,很大程度上达到最环保的理想产品。红外热释敏传感器,可以检测人体的运动,并能准确判断是否仍有人。
LCD液晶显示电路部分:系统采用LCD1602液晶显示,主要完成对烟雾浓度、温度、入侵者的显示。
2 火灾报警器的总体方案设计
2.1 系统的功能要求
本系统的开发主要包括以下几个功能:
(1)火警探测功能:室内或因燃烧室内发生火警,导致室内烟雾浓度及大量有害气体,并结合声光报警装置,提出了相应的火警。包含温度,烟雾浓度等。
(2)入侵检测功能:当室内出入,或其他东西进入,红外热市民接收对象或红外线,并反馈给系统,有效的预防和预警措施。
(3)声光报警功能:当室内烟雾浓度过大或出现故障等不正常情况时,应轻报警。当烟雾超过最大设定值时,蜂鸣器开始报警。
2.2 系统的技术要求
对整个系统做了统一的了解和分析后,可以确定系统的基本技术指标和相关的参数,具体如下:
(1)体积小:探测器的体积越小,越是好,这样就减少了占用空间,使用和更换也比较方便;
(2)低功耗:该系统可以使用5V电源或使用三节5号干电池供电。
(3)高可靠性:由于电磁干扰的不确定性可能是影响系统工作条件的存在,为了减少误报的数量,保证系统能够可靠地工作很长时间,所以选择多指示灯来指示不同的状态。
2.3 系统的组成及方案设计
从设计需求分析设计应包括以下结构:单片机控制电路部分、信号采集与转换电路部分(烟雾传感器、红外热释电传感器)、电源部分、显示电路、报警电路(LED、蜂鸣器),控制电路等重要组成部分。电路的整体框图如下:
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