摘 要本文对市面上一些常见的居家安全报警系统类似产品进行了调研，提出了“基于单片机的居家安全报警系统设计与制作”的设计课题，设计了一种崭新的居家安全报警系统，这款系统在工作过程中能够实现对家居环境中的烟雾浓度、室温以及盗贼情况进行实时监控，当检测到室内环境参数出现异常时将立即引起报警功能，并且可以通过手机短信方式将报警信号发送到监管人手机上进行提示，当检测到室内出现火灾时则立即启动水泵进行喷水救火功能。在硬件角度主要以各个电路模块作为基础，构建了STC89C52单片机最小系统及其子电路，在硬件架构中以STC89C52单片机作为主控，在软件程序的引导下实现对各个功能电路模块的驱动。在软件层面主要以KEIL软件作为开发环境，构建了一些软件子程序模块，实现对STC89C52单片机的控制，从而使得STC89C52单片机可以对外围的各个功能电路子模块进行驱动控制。在工作测试环节，本论文进行了大量的调试工作，根据每项目标功能，将设计成果最后可以满足预期要求，通过对测试数据的分析能够得到结论，这款居家安全报警系统适合推向市面进行普及推广。
目录
一、 引言 1
（一） 居家安全报警系统的发展背景 1
（二） 居家安全报警系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 居家安全报警系统的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 居家安全报警系统主控电路设计 4
（二） 液晶屏电路设计 5
（三） 室温检测电路设计 6
（四） 火灾监测电路设计 7
（五） 盗贼检测电路设计 8
（六） 报警电路设计 9
（七） 手机报警短信电路设计 10
四、 系统软件设计 12
（一） 居家安全报警系统的主程序流程设计 12
（二） 液晶显示子程序流程设计 13
（三） 室温检测子程序流程设计 13
（四） 烟雾浓度检测子程序流程设计 15
（五） 盗贼检测子程序设计 16
（六） 报警子程序设计 17
（七） 手机报警短信子程序设计 17
总结 19
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参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 程序 25
引言
居家安全报警系统的发展背景
本课题在居家安全报警系统的研发基础上，提出了“基于单片机的居家安全报警系统设计与制作的设计课题，本课题进行了大量资料的查阅，由于这一类居家安全报警系统具有很长的发展之路，因此各种设计资料很多，按照时间轴的推进，最早一批居家安全报警系统的问世要追溯到电子技术兴起之时，科技水品技术在这段时期具备明显的特点，因为各类学科都处于萌芽阶段，因此这时的居家安全报警系统还没有高新技术的加持，内部电路架构非常简单，此时处于电子管时代，各类电子元器件的外部结构很大，各个元器件之间的间距也非常大，当时的控制处理器尚且没有高度集成化，只能够执行简单的逻辑驱动控制，在对居家安全报警系统进行驱动控制时，需依赖外围功能电路的工作，才能执行一些简单功能，在居家安全报警系统的发展道路中，紧密依赖于强大电路子模块的辅助，在很大程度上可以说正是依赖这一些高性能电路模块的内部设计，才能够保证居家安全报警系统的综合指标性能，比如近年间取得飞速发展的GSM模块、以太网模块、WIFI模块和Zigbee通信模块等，这一些独立集成式的通信模块为居家安全报警系统提供了简单实用另外快速数据链路接口，将它配置到这款系统中，经过软件代码驱动的构建，能够使得它具有物联网形态，这同时也是居家安全报警系统未来发展的一个新方向，根据科学杂志数据表示，无论是使用者还是研发人员，对居家安全报警系统的指标功能现状总是不能够完全满足，特别是在居家安全报警系统对于数据指令处理速度上，虽然当今微处理器芯片已经完成了32位数据处理能力，但是用户在使用过后，仍然是提出更多的需求，而对系统外部数据的采集功能方面，使用者需要更为强大的传感器，从而实现精度更高、采集处理能力更强的探头，这样才能够保证居家安全报警系统工作运行的每项指标性能，伴随着32位内核的广泛使用，大批量陈旧的居家安全报警系统正在不断被淘汰，而随着居家安全报警系统成熟研发方案的持续推广，很多植入新型技术而成的居家安全报警系统不断涌入市场，这对于老式陈旧技术是一种影响，甚至对居家安全报警系统的革新和洗涤，这样就基本上使得居家安全报警系统的发展得到了促进。
居家安全报警系统的国内外发展现状
国内对居家安全报警系统的研究处在很热情的情绪中，尽管内地对于居家安全报警系统的起步晚，尽管如此，经过了近几年的不断研究，很多企业和高校实验小组已经能够掌握到很多具有重要价值的研发技术，当今国内对居家安全报警系统的设计方法早已特别成熟，具有很强的竞争实力，因为非常多核心技术仍旧是被欧美发达国家所压制，所以国内正在不断攻坚克难，集中精力对各项功能指标所对应的软硬件进行研究。
本文主要研究内容
经过上文对这款居家安全报警系统发展背景等一些内容的介绍，这里将对本文的研发内容进行确定，本论文将要设计的是一款居家安全报警系统，采用的是宏晶公司设计的STC89C52单片机来担任微处理器控制器，本课题将采用系统模块分割法，将居家安全报警系统整体框架划分多个功能模块，这款系统在工作过程中能够实现对家居环境中的烟雾浓度、室温以及盗贼情况进行实时监控，当检测到室内环境参数出现异常时将立即引起报警功能，并且可以通过手机短信方式将报警信号发送到监管人手机上进行提示，当检测到室内出现火灾时则立即启动水泵进行喷水救火功能。
居家安全报警系统的方案设计
考虑到本课题的设计内容较多，为了能够将每一项指标功能实现最好的工作状态，这里需要进行实现方案的确立，采用了STC89C52单片机来作为主控，结合每一项高性能元器件，生成了最小系统等一些部分，为了合理的将这些功能模块进行线路连接，本论文采用了图中的线路对接关系，STC89C52单片机通过专用接口来实现数据流的交互。
在实现对家居盗贼入侵功能方面，本课题植入了热释电传感器来构建检测部分，他能够将盗贼释放的红外线转换为电平信号进行输出，送入到微处理器中进行判断。
在实现火灾监测功能方面，本课题采用了MQ2烟雾浓度传感器来构建烟雾检测电路，实现对家庭环境中烟雾气体的检测，将检测到的浓度转换为模拟电压信号进行输出。
在实现家居温度检测功能方面，采用的是DS18B20温度传感器来构建检测部分，将采集到的室内温度转换成数字信号送入到单片机中。
在实现手机短信报警功能方面，本课题采用的是SIM900C型GSM模块，它对外采用UART串口来构建数据链路，实现对报警短信息数据的接收。



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