智能家居安防系统的设计与制作38

陕西理工学院毕业设计I智能家居安防系统的设计与制作[摘要]本设计主要以单片机AT89S51为智能控制中心，结合烟雾检测模块、火灾检测模块、人为非法入侵检测模块及声控报警模块，及其外围辅助电路，构成了一个集防盗、防火、防毒气等多种检测功能为一体的多功能防盗报警系统。首先由各传感器检测烟雾、火灾及人为非法入侵信号，当检测到的信号超出自身的设定值时，将其转化为电信号并传送给单片机处理，再由单片机将电信号传送给蜂鸣器驱动其报警。该系统具有轻便灵巧、电路简单易实现，所使用的各类元器件灵敏度较高的特点。利用单片机编程，可使电路功能易于控制，从而实现了识别不同警情的具有智能报警的家居报警系统。[关键词]AT89S51单片机;HC-SR501；DS18B20数字温度模块；智能报警：热释电DesignofIntelligentHomeFurnishingSecuritySystem[Abstract]ThisdesignmainlywithAT89S51singlechipcomputerasthecontrolcenter,combinedwithsmokedetectionmodule,firedetectionmodule,humanintrusiondetectionmoduleandthevoicealarmmodule,anditsauxiliarycircuit,constitutesasetanti-theft,fire,gasandotherdetectionthemultifunctionalanti-theftalarmsystem.Firstofall,thesensorsdetectsmoke,fireandhumanintrusionsignal,whenthedetectedsignalexceedsthesetvalue,thesensorswilltransformitintoanelectricsignalandtransmitittotheMSCforprocessing,andthetransmitelectricalsignalswillbetransmittedtothealarmbuzzerfordriving.Thesystemisportableandflexible,thecircuitissimpleandeasytoimplement,usedbyvariouscomponentsofhighsensitivitycharacteristic.TheuseofMSCprogramming,canmakethefunctionofthecircuitiseasytocontrol,thusrealizingthepyroelectricsensortodetectillegalinvasion,gassensorfordetectionofgasandotherharmfulgases,temperaturesensorfordetectingthefire.[Keywords]AT89S51;HC-SR501；DS18B20；MQ-2陕西理工学院毕业设计目录引言......................................................11.系统方案设计............................................21.1报警系统的组成及结构..........................................................................21.2模块方案选择..........................................................................................21.2.1控制模块........................................................................................21.2.2电源模块........................................................................................21.2.3烟雾检测模块................................................................................31.2.4人体检测模块................................................................................31.2.5声控报警模块................................................................................32系统各检测模块...........................................42.1烟雾检测模块..........................................................................................42.1.1MQ-2简介......................................................................................42.1.2LM339简介....................................................................................52.1.3烟雾检测模块电路........................................................................62.2火灾检测模块..........................................................................................72.2.1DS18B20简介................................................................................72.2.2温度检测模块电路........................................................................92.3人体检测模块..........................................................................................92.3.1核心处理芯片BISS0001...............................................................92.3.2菲涅尔透镜..................................................................................102.3.3红外热式电感应模块..................................................................12陕西理工学院毕业设计3.单片机控制模块.........................................123.1单片机AT89S51简介............................................................................133.1.1AT89S51特点..............................................................................133.1.2AT89S51管脚说明：..................................................................133.2控制模块原理........................................................................................163.3单片机AT89S51最小系统....................................................................164声控报警模块............................................18总结.....................................................19致谢......................................错误!未定义书签。附录A外文文献及翻译稿...................................21附录B总体电路仿真图.....................................29附录C单片机源程序.......................................30附录D元器件清单........................................34附录E实物图.............................................35陕西理工学院毕业设计第1页共35页引言随着人类社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对其住宅的要求也越来越高，主要表现在他们不仅希望拥有舒适、温馨的住所，而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。人们迫切需要一种智能的家庭安全防范报警系统，能可靠地进行日常安全防范工作，及时发现各种险情并通知户主，以便将险情消灭在萌芽状态，这样人们便可安心工作，同时也保证了居民的生命财产不受损失。家居安防系统的设计与实现，是一项专业性很强的实用技术。人们普遍认为，所谓的智能家居安防系统，就是以安全防范为主要目的，依靠和运用各种高科技设备及手段，系统、实时、全面、不间断地对人、设备及周边环境进行监督、控制的一系列设备的总和。随着社会经济的发展进步，家居安防系统的应用普及越来越广，科技含量越来越高。先进的安防系统集中体现了现代科学技术发展的最新研究成果，是现代高科技产品和技术的一个结晶和缩影。当然，安家居防监系统的研发不能一味地追求高、精、尖，其最根本的立足点还是必须回归实用性，在保障适用性的前提下追求最低的成本与价格。本文基于上述原因提出一种能够及防火、防盗、防有毒气体的智能家居安防系统。具体来说，该系统以热释传感器检测非法入侵、气体传感器检测煤气等有害气体、温度传感器检测火灾等，结合各种报警电路装置，及其外围辅助电路，以单片机为智能控制中心，构成了一个集防盗、防火、防毒气等多种检测功能为一体的多功能防盗报警系统。陕西理工学院毕业设计第2页共35页1.系统方案设计1.1报警系统的组成及结构本设计共由烟雾检测模块，火灾检测模块，人体检测模块，单片机程序控制部分，蜂鸣器报警部分等五部分组成。具体结构框图如图1.1所示：图1.1智能家居安防系统的结构框图1.2模块方案选择1.2.1控制模块方案一:采用SPCE061A单片机来实现，此单片机I/O接口比较多，虽然易于扩展外围电路，但不方便位寻址，且没有总线。开发板集成了语音播报的硬件，通过软件编程即可以用于语音采集和播报。但内部开发函数不是很了然，且占用内存太大，且模组比较贵，不经济，性价比比较高。方法二：采用现在比较通用的51系列单片机。51系列