安防课 程 设 计 说 明 书

课程设计说明书学生姓名:学号：学院:班级:题目:校园安防系统指导教师：职称:2015年7月17日校园安防系统摘要：本设计为基于STC89C52单片机实现的红外检测兼密码锁智能家居防盗系统，本系统的硬件模块包括单片机主控制系统、人体热释感应模块、密码锁模块、显示模块、报警模块等模块。热释红外感应模块，采用红外热释电处理芯片BISS0001专门处理芯片设计的人体热释红外检测模块，具有较高的灵敏度与较高的分辨度，通过检测的信号使用蜂鸣器与GSM手机终端通信功能报警。密码门禁及报警模块部分采用了4×4矩阵键盘输入以及采用EEPROM芯片AT24C04作为掉电后可以存储密码，从而保证了系统的安全性与实用性。关键词：STC89C52单片机人体热释红外检测密码门禁GSM前言随着计算机的普及和信息技术的迅猛发展，智能校园安防警系统，系统的首要任务是根据住宅小区的类型、使用功能及防护风险等要求，为保障小区人身财产安全，本设计为红外检测兼密码锁智能家居防盗系统，主要包括单片机主控制系统、热释红外报警系统、密码门禁模块、数据存储模块等部分。根据选择方案的需要，现分析各个方案的优劣性。当遇到盗窃、火灾等各种险情的时候，该系统可以通过电话网络自动向相关部门发出语音求救信号，从而达到保护用户生命财产的目的。2.系统硬件结构2.1单片机最小系统模块方案（1）:AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。方案（2）:STC89C52是一个8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。综合比较上述两种方案，单片机最小系统模块应采用STC89C52。本次设计中采用12MHZ的晶振，负载电容相应的选为30pf。在晶振电路中主要用到了XTAL1和XTAL2两个引脚：(1)XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟电路工作电路的输(2)XTAL2:来自反向振荡器的输出为了保证上电瞬间，RST脚的高电平能持续两个机器周期以上，一般选C3为10uf,R1为10K左右较好。图1.1单片机最小系统图2.2温度传感电路2.2.1DS18B20介绍本设计的测温元件采用DS18B20数字温度传感器。DS18B20采集的数据为数字信号，可以直接发送至单片机进行处理。DS18B20数字温度计提供9位温度读数，指示器件的温度。信息经过单线界面送入DS18B20或从DS18B20送出，因此从中央处理器到DS18B20仅需连接一条线（和地）。读、写和完成温度变换所需的电源可以由数据线本身提供，而不需要外部电源。2.2.2DS18B20工作电路本设计DS18B20与单片机的P3-3相连，采集到温度信号后，将数据传输给单片机当温度达到预先设定的上限值（本文的上限值是：50℃），则LED红灯点亮，蜂鸣器报警，数码管显示当前的温度值。图4.4DS18B20仿真图2.3密码门禁系统模块方案（1）：采用Intel公司6264芯片，该芯片容量为8KB，是28引脚双列直插式芯片，采用CMOS工艺制造。该芯片搭建电路，操作时序复杂，不适合作为单片机外部数据存储器。方案（2）：AT24C04是一个4K位串行CMOSE2PROM，内部含有256个8位字节，CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C04有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IIC总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。它支持IC芯片使用简单，外部电路容易实现。2.41DYP-ME003红外人体传感器传感器使用DYP-ME003红外人体传感器，该传感器输出信号为高电平时有人入侵，为低电平时表示无人入侵。因在仿真软件Proteus7Professional里没有DYP-ME003红外人体传感器，故使用按键代替。2.5报警模块普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点。但是发光二极管发光强度小，难以引起注意，用于报警功能。2.5.1蜂鸣器当单片机接收到超额温度信号或气体信号时,输出脚BELL输出高电平,Q1导通，致使蜂鸣器BELL得电工作，发出报警声。如图4.9所示：图4.9蜂鸣器报警电路1.6液晶显示模块方案（1）:数码管是利用发光二极管的特性组合而成数字显示器件，通过控制相应的二极管的状态显示相应的数字。使数码管正常显示就得有驱动电路驱动相应的段码，数码管现实方式可分为静态显示和动态显示，静态显示方式只适合显示单个的数字，因此设计应采用动态显示方式。由于动态显示方式利用人眼视觉暂留的特性，扫描的时间应不大于20毫秒，占用系统资源大，而且显示的个数和字型有限，在本设计中不易采用。方案（2）：1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。1602的驱动电路带有11条指令，可以很方便的控制液晶的现实效果如：清屏、左移右移、光标显示。而且1602显示的字符在下一条指令为到来之前不会改变，也就是能够维持显示的字符，1602液晶占用的系统资源也少。综合比较上述两种方案，应采用1602液晶组成本设计的显示模块。图4.12显示电路3电路的设计本设计为红外检测兼密码锁智能家居防盗系统，总共分为以下几个模块2.1硬件总体框图间的构成框图如下图2.1所示：图2防火防盗报警系统结构框图3.1仿真电路系统电路图：温度传感器烟雾传感器红外人体传感器信号调理AT89S52单片机按键声光报警温度、浓度显示车辆监控总结随着计算机技术、网络技术和信息技术的发展，校园智能安防系统将向着数字化、集成化、和国产化发展，系统设备向智能化、数字化、模块化和网络化的方向发展。同时随着红外线射频技术、微波精确定位技术、数字数据服务、无线通信、电子数据交换、识别技术、条码技术等发展，也必将在智能小区得到广泛应用，如用电子周边防越精确定位的同轴电缆电磁感应技术、通过颤噪效应的原理来精确定位的微波电缆．智能小区的安防系统将对人们的生活提供更安全、信息随身的设备，为人们的日常生活带来更大的便利。参考文献[1]鞠红.谈燃气报警系统的设计和应用[J]，工程建设与设计，2005[2]肖景和．实用报警电路300例．北京：中国电力出版社，2005[3]刘舒祺.施国梁．基于热释电红外传感器的报警系统.国外电子元器件.2005.3[4]吴英才．林华清．热释电红外传感器在防盗系统中的应用．传感器技术，2002[5]吕俊芳.潘军，陈巍．光电感烟火灾探测器的电路设计．航空计测技术，1999[6]刘世良.潘一平．火灾多元复合探测技术的现状与发展．消防技术与产品信息，1998[7]秦兆海.周鑫华．智能楼宇安全防范系统．清华大学出版社，北京交通大学出版社，2005[8]王芳.马幼军，蒋国平．智能化住宅防盗防火报警系统设计[J]．传感器技术，2002[9]张福学．传感器应用及其电路精选．电子工业出版社，1992[10]邓凯．智能化住宅安防系统的应用．冶金矿山设计与建设，2000[11]张金泉.一种新型民用防火防盗报警器的研制.燕山大学学报，2000附录：源程序：/***************writer:shopping.w******************/#includereg52.h#includeintrins.h#include18b20.h#defineucharunsignedchar#definedelayNOP(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}sbitLCD_RS=P2^0;sbitLCD_RW=P2^1;sbitLCD_EN=P2^2;unsignedintuiTemp_Set=500;//用户设定的温度报警值50.0unsignedintuiTemp_Get=0;//获得当前的温度值unsignedcharucDis_Flag=0;unsignedcharucTmep_Flag=0;unsignedintuiTime_Hold=0;//显示切换时间unsignedcharucKEY_Press_Flag=0;//按键按下的标志位sbitLED_0=P1^5;sbitLED_1=P1^6;sbitLED_2=P1^7;sbitLED_3=P3^7;sbitLED_4=P3^6;sbitBEEP=P3^5;sbitKEY_REN=P1^0;sbitKEY_YAN=P1^1;sbitKEY_CE=P1^2;sbitKEY_TEMP_SET_NEW=P1^3;sbitKEY_TEMP_SET=P1^4;ucharucKEY_DOWM_Time[5]={0};ucharucKEY_SET=0;//温度设置ucharReadTempFlag=0;#defineKEY_Down_DO10//按键按下有效的时间长度ucharcodeTemp_Disp_Title[]={CurrentTemp:};ucharCurrent_Temp_Display_Buffer[]={TEMP:};ucharcodeTemperature_Char[8]={0x0c,0x12,0x12,0x0c,0x00,0x00,0x00,0x00};ucharcodedf_Table[]={0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9};ucharCurrentT=0;voidDelayXus(unsignedintx){uchari;while(x--){for(i=0;i200;i++);}}bitLCD_Busy_Check(){bitresult;LCD_RS=0;LCD_RW=1;LCD_EN=1;delayNOP();result=(bit)(P0&0x80);LCD_EN=0;returnresult;}voidWrite_LCD_Command(ucharcmd){while(LCD_Busy_Check());LCD_RS=0;LCD_RW=0;LCD_EN=0;_nop_();_nop_();P0=cmd;delayNOP();LCD_EN=1;delayNOP();LCD_EN=0;}voidWrite_LCD_Data(uchardat){while(LCD_Busy_Check());LCD_RS=1;LCD_RW=0;LCD_EN=0;P0=dat;delayNOP();LCD_EN=1;delayNOP();LCD_EN=0;}voidLCD_Initialise(){Write_LCD_Command(0x01);DelayXus(5);Write_LCD_Command(0x38);DelayXus(5);Write_LCD_Command(0x0c);DelayXus(5);DelayXus(5);}voidSet_LCD_POS(ucharpos){Write_LCD_Command(pos|0x80);}voidLCD_Write_String(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*s){if(y==0){Write_LCD_Command(0x80+x);//表示第一行}else{Write_LCD_Command(0xC0+x);//表示第二行}while(*s){Write_LCD_Data(*s