基于单片机的智能家居安防系统3630002.docx

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1、基于单片机的智能家居安防系统作者姓名：XXX 专业班级：XXXXXXXX指导教师：易诗摘要 随着经济济的发展，城市居民住住宅小区的大大量崛起和人人们生活水平平的不断提高高，人们在家家庭住宅的观观念上逐步发发生变化。人人们不仅需要要宽敞、豪华华的住宅，同同时也希有一个安全全、放心的生活空空间。安全,就是有一个个快速、有效效、连动的防防火、防盗、防防爆的安防体系；同同时要求家庭庭人员、社区管管理中心及其其有关单位部部门都能及时时获得相关信信息并采取相相应措施。这这些都要求家家庭不再是一一个孤立场所所，而是一个个能与外界进进行信息交流流的单元。 自此，本本文研究出一一套基于511单片机的智智能家居安

2、防防系统。本系系统具有采集集现场信息，并并将信息分析析处理，结果果通过短信的的方式传递到预设的的电话号码上上。本系统还还能显示险情种类类信息的功能能，并且能够够在现场对火火灾进行铃声声报警的功能能。智能家居居安防系统是以以家庭住宅为为平台，融合合了计算机技技术，网络通通信技术和自自动控制等技技术，将与家家庭生活相关关的各种应用用子系统有机机的结合在一一起，为人们们提供更加舒舒适、高效、便便捷、安全的的现代居住环环境。新的智智能型家庭安安防报警系统统在感应端主主要通过磁红红外、温度、煤煤气、玻璃破破碎等探测器器来感应异常常的变化，当当感应器感应应到异常情况况时，自动地地把警情发送送至相关部门门和

3、人员，以以便得到及时时的处理，减减少人员伤亡亡和财产损失失。关键词：AT889C51；温度传感器器；烟雾传感感器；红外传传感器；GPPRS模块；智能安防Intelliigent securrity ssystemm desiign annd impplemenntatioon bassed onn 51-MMCUAbstracct：With the ddeveloopmentt of eeconommy, urrban rresideentiall disttrict of riise annd thee peopple liiving standdard uunceassing eenhan

4、ccementt, peoople ggraduaally cchangiing iddeas oon fammily hhomes.Peoplle nott onlyy needd spaccious and lluxuriious hhousess, as well as moothballled aa safee, resst asssured of liiving spacee. Seccurityy, thaat is, therre is a rappid, eeffecttive, the ggearinng of fire preveentionn, guaard aggain

5、stt thefft, exxplosiion-prroof ssecuriity syystem; Alsoo askiing faamily membeers, ccommunnity mmanageement centeer andd its relatted unnits ccan tiimely accesss to relevvant iinformmationn and take correespondding mmeasurres. TThese requiire faamily is noo longger ann isollated placee, butt a unnit

6、 caapablee of ccarryiing ouut infformattion eexchannge wiith thhe outtside worldd.Since tthen, this paperr studdies aa set of inntelliigent houseehold securrity ssystemm baseed on 51 siingle chip microocompuuter. This systeem hass the colleectionn sitee infoormatiion, aand annalysiis thee infoormati

7、ion prrocesssing, the rresultts by text messaage iss passsed onn to tthe prreset phonee numbber. TThis ssystemm can also displlay daanger speciies innformaation functtion, and ccan caarry oon thee ringg at tthe sccene oof firre alaarm fuunctioon. Smmart hhome ssecuriity syystem is a familly homme as

8、 a plaatformm, commbinedd withh compputer technnologyy, nettwork commuunicattion ttechnoology and aautomaatic ccontrool tecchnoloogy, wwill aand hoousehoold liife off all kindss of aappliccationn subssystemms orgganic unifiies inn togeether, provvide ppeoplee withh moree comffortabble, eefficiient,

9、conveenientt and safe envirronmennt of moderrn livving. New iintellligentt homee secuurity alarmm systtem inn magnnetic inducction end mmainlyy throough iinfrarred deetectoor succh as, tempperatuure, ggas, gglass brokeen to inducction abnorrmal cchangees, whhen thhe sennsor ssensinng abnnormallities

10、s, auttomatiicallyy sendd alerrt to relevvant ddeparttmentss and persoonnel, in oorder to geet timmely ttreatmment, reducce cassualtiies annd proopertyy lossses.Key worrds: AT89CC51. TTemperraturee senssor; SSmoke sensoor; Innfrareed sennsor; GPRS modulle;Inttelliggent ssecuriity目 录第1章 绪论11.1选题依据及其意

11、义11.2国内外研究现状21.3本系统特点3第2章 基本原理42.1单片机技术及AT89c51系列的简介42.2 GPRS模块基本原理62.3传感器原理72.3.1红外传感器72.3.2烟雾气体传感器72.4本系统基本框架8第3章 系统设计93.1方案选择论证93.2系统硬件总体设计93.3系统软件总体设计10第4章 系统的实现124.1 系统硬件平台介绍124.1.1 YT-16D实验箱124.1.2 GPRD模块124.2 红外报警器模块的实现134.3 温度报警模块的实现154.3.1 概述154.3.2 A/D转换器154.4 液晶显示模块184.4.1 概述184.4.2 液晶显示原

12、理184.4.3TFT的基本特点194.3.1 TFT的连接原理图194.4.5 TFT的程序20第5章 系统的测试265.1 系统初始及显示265.2气体泄漏时系统显示及短信内容265.3 温度超标时系统显示及短信内容275.4 有人闯入时系统显示及短信内容285.5 测试总结28总结29致谢30参考文献31 VI成都理工大学2013届本科毕业设计（论文）第1章 绪论1.1选题依据据及其意义随着我国国民经经济和人民生生活水平的不不断提高，人人们的家居生生活条件不断断得到改善。由由于当今社会会城市化进程程不断加快，城城市人口膨胀胀，外来人口口的增加，城城市里建成了了大量现代化化小区。另外外，加

13、上煤气气和家用电器器设备使用中中的不安全因因素等，对居居民的生命和和财产安全构构成了很大的的潜在威胁。经经过分析，给给居民生命和和财产安全带带来最大的威威胁包括有两两大方面，一一方面是人为为引起的破坏坏(如盗窃、抢抢劫、凶杀)，另一方面面是自然灾害害引起的破坏坏(如火灾)。因此，人人们迫切需要要一种对室内内出现的各种种紧急意外事事件（如发生生入室盗窃、火火灾等）自动动发出报警信信息并通知户户主进行及时时处理的住宅宅安防系统。传统的机械式（防防盗网、防盗盗窗）家居防防卫系统在实实际使用中暴暴露了很多隐隐患，除了操操作繁琐之外外，还没达到到安全的效果果。同时，随随着社会信息息化进程的逐逐步深入，特

14、特别是传感器器技术和先进进的电子通信信技术的迅猛猛发展，家居居生活的网络络化与智能化化将成为人们们新的需求，智智能家居系统统也由此成为为了目前世界界范围内的热热门的研究领领域之一。智能家居安防系系统是以家庭庭住宅为平台台，融合了计计算机技术，网网络通信技术术和自动控制制等技术，将将与家庭生活活相关的各种种应用子系统统有机的结合合在一起，为为人们提供更更加舒适、高高效、便捷、安安全的现代居居住环境。新新的智能型家家庭安防报警警系统在感应应端主要通过过磁红外、温温度、煤气、玻玻璃破碎等探探测器来感应应异常的变化化，当感应器器感应到异常常情况时，自自动地把警情情发送至相关关部门和人员员，以便得到到及

15、时的处理理，减少人员员伤亡和财产产损失。因此此，研究智能能家居安防系系统很有必要要。本课题旨在开发发出能够准确确检测是否有有陌生人闯入入居室、是否否有发生火灾灾的入门级家家居安防报警警系统。该课课题的研究，符符合社会的需需求，与同类类的智能家居居系统相比具具有使用简单单方便、价格格低廉、安装装简单等优点点，具有广阔阔的市场前景景，同时有利利于更好的改改善人们生活活水平，保障障家居人身和和财产安全，是是一项非常具具有研究和开开发意义的题题目。文中设设计基于511单片机为核核心的新型智智能家居安防防系统， 使原来小区区安防系统的的实时性和可可靠性有了一一个新层次的的提高。本系系统可以对整整个家居的

16、安安全环境进行行实时监控， 监控的范围包括室内防盗、火灾报警、煤气泄露等一系列不安全因素。一旦有上述事故发生， 该报警系统就会发出相应的报警信息， 用警报音向用户发出警报，并且向远方用户发送相应的短信。现代的单片机普普遍具备通信信接口，可以以很方便地与与计算机进行行数据通信，为为在计算机网网络和通信设设备间的应用用提供了极好好的物质条件件，现在的通通信设备基本本上都实现了了单片机智能能控制，从手手机，电话机机、小型程控控交换机、楼楼宇自动通信信呼叫系统、列列车无线通信信、再到日常常工作中随处处可见的移动动电话，集群群移动通信，无无线电对讲机机等。1.2国内外研研究现状在如今互联网经经济日益繁荣

17、荣的时代，小小区和家庭智智能化的安防防建设已经受受到越来越多多的重视，国国外很多知名名企业已经能能为用户提供供带有安防报报警系统的智智能化的住宅宅解决方案，为为众多小区和和家庭用户提提供全面的安安全防护和信信息服务，其其自动化、智智能化水平已已相当的高。如西方发达国家，他们具有比较完善的火灾，闯入等预防，监测，报警，抢救及善后处理等体系。他们采用有计算机通过网络将各个节点的数据信息采集，统一到中央计算机来进行实时的分析处理，准确地发现险情隐患点，同时判断出险情的类型，特点，以启动不同的应急预案。这些发达国家已经将家居火灾报警等安防系统和公共监控系统连接在一起，及时准确的发现险情，最大化的降低损

18、失，值得我们学习！在国外各大企业业研发智能家家居安防产品品的同时，国国内厂商也已已开始智能家家居安防产品品的研发和生生产，特别是是一些大型IIT企业利用用自身在资金金与技术方面面的优势，在在低端产品市市场上占据了了相当重要的的地位。总体体来说，由于于国内智能安安防报警系统统起步较晚，相相对于国外来来说还是有不不少差距。但但有些产品，比比如家庭智能能终端，中国国的几个厂商商的产品已经经做的很好了了，不但外观观漂亮，而且且功能齐全，与与国外的品牌牌相比非常具具有竞争力，比比如海尔和联联想公司出的的家庭智能终终端。由于目目前国家尚没没有正式颁布布相关的行业业技术标准，厂厂家采用各自自不同的技术术解决

19、方案，这这在某种程度度上制约了我我国家居安防防行业的发展展，在今后相相当长一段时时问内技术的的整合趋势将将形成统一的的标准。另外外国内建成的的智能安防系系统大部分采采用的是有线线通信技术，系系统设计、施施工成本较高高，基于无线线通信技术的的家居安防系系统目前还处处于起步阶段段，具有广阔阔的发展前景景。1.3本系统特特点本设计研究的内内容是以单片片机为主要控控制元件，利利用热释电红红外传感器实实现对住宅陌陌生人的入侵侵检测，利用用温度传感器器实现对火灾灾的检测，利利用液晶屏显示当前的安防信息。当当出现警情时时，通过单片片机控制报警警电路完成警警情的声光报报警，并在显显示屏上显示示警情种类，用用户

20、可以根据据安置场所可可能出现的警警情种类，开开启合适的报报警器开关，以达到针对性的布防效果。本系统制作简单、成本低，功能齐全，安装方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。它是可以广泛应用于小区住宅、酒店、仓库等领域的多功能安防报警系统。本系统还可以通过GPRS模块发送相应险情到指定手机号码上，具有很强的实时性和可靠性。第2章 基本原原理2.1单片机技技术及AT89cc51系列的简介单片机是一种集集成电路芯片片，是采用超超大规模集成成电路技术把把具有数据处处理能力的中中央处理器CCPU随机存存储器RAMM、只读存储储器ROM、多种种I/O口和中中断系统、定定时器/计时器等功

21、功能（可能还还包括显示驱驱动电路、脉脉宽调制电路路、模拟多路路转换器、AA/D转换器器等电路）集集成到一块硅硅片上构成的的一个小而完完善的微型计计算机系统，在在工业控制领领域的广泛应应用。从上世世纪80年代，由由当时的4位、8位单片机，发发展到现在的的32位300M的高高速单片机。单单片微型计算算机简称单片片机，是典型型的嵌入式微微控制器（MMicroccontrooller Unit），常用英文字母的的缩写MCUU表示单片机机，单片机又又称单片微控控制器，它不不是完成某一一个逻辑功能能的芯片，而而是把一个计计算机系统集集成到一个芯芯片上。单片片机由运算器器，控制器，存存储器，输入入输出设备构

22、构成，相当于于一个微型的的计算机（最最小系统），和和计算机相比比，单片机缺缺少了外围设设备等。概括括的讲：一块块芯片就成了了一台计算机机。它的体积积小、质量轻轻、价格便宜宜、为学习、应应用和开发提提供了便利条条件。同时，学学习使用单片片机是了解计计算机原理与与结构的最佳佳选择。它最最早是被用在在工业控制领领域。由于单片机在工工业控制领域域的广泛应用用，单片机由由仅有CPUU的专用处理理器芯片发展展而来。最早早的设计理念念是通过将大大量外围设备备和CPU集成在在一个芯片中中，使计算机机系统更小，更更容易集成进进复杂的而对对体积要求严严格的控制设设备当中。AAT89C551是带4kk字节闪烁可可编

23、程可擦除除的低电压高高性能CMOOS8位微处处理器。也就就是我们通常常所说的单片片机。它是AATMEL公公司生产的一一种高效微处处理器，采用用了ATMEEL高密度非非易失存储制制造技术，和和MCS-551指令集兼兼容。同时AATMEL的的AT89cc51可以应应用到很多的的嵌入式系统统中。主要特性：寿命1000写写/擦循环4k字节可编程程闪烁存储器器数据保留时间110年128*8位内内部RAM5个中断源可编程串行通道道全静态工作：00HZ-244HZ三级程序存储器器锁定32可编程I/O线两个16位定时时器/计数器器低功耗的闲置及及掉电模式片内振荡器及时时钟电路管脚原理图如如图2-1所所示 图2

24、-1管脚说明VCC：接入电电源。VSS:接地。P0口：P0口口是8位漏极极开路双向II/0口，每每个脚可以吸吸收8TTLL门电流。它它可以用于外外部的程序数数据存储器，为为地址/数据据分时复用口口。P1口：p1口口是内部已经经提供了上拉拉电阻的8位位双向I/OO口，它的缓缓冲器能接受受4TTL门门电流。P2口：p2口口也是内部上上拉电阻的88位准双向II/O接口。同同样其缓冲器器能接收输出出4TTL门门电流。P22口在FLAASH编程和和校验时接收收控制信号和和高八位地址址信号。P3口：它是双双功能口。可可以作为一般般的准双向II/O口。RST：复位输输入口。ALE/PROOG：在访问问外部存

25、储器器是，ALEE(允许地址址锁存信号)用于锁存出出现在P0口口的低8位地地址。当不访访问外部存储储器是，ALLE仍以振荡荡器频率的11/6周期性性的输出正脉脉冲信号，可可用作对外输输出的时钟脉脉冲或定时目目的。/PSEN:外外部程序存储储器的选通信信号，低电平平有效。当从从外部程序存存储器读取指指令或常数时时，每个机器器周期/PSSEN两次有有效，而访问问外部数据存存储器是，/PSEN信信号将不出现现。/EA/Vppp:/EA位位访问外部程程序存储器控控制信号。当当/EA低电电平时，不管管片内是否有有程序存储器器，都只是访访问外部程序序存储器。而而在高电平时时访问片内程程序存储器。XTAL1

26、：方方向放大器的的输入和内部部时钟电路的的输入。XTAL2：片片内振荡器的的反相放大器器的输出端。2.2 GPRRS模块基本本原理通用分组无线服服务技术（GGeneraal Paccket RRadio Serviice)的简简称，它是GGSM移动电电话用户可用用的一种移动动数据业务。GGPRS可说说是GSM的的延续。GPPRS和以往往连续在频道道传输的方式式不同，是以以封包（Paacket）式式来传输，因因此使用者所所负担的费用用是以其传输输资料单位计计算，并非使使用其整个频频道，理论上上较为便宜。GGPRS的传传输速率可提提升至56甚甚至114KKbps。自自从首次实现现文本信息传传输以来

27、，无无线数据应用用已经历了飞飞跃式的增长长，单是看看看欧美知名厂厂商大肆宣传传通用分组无无线业务(GGPRS)的的劲头，似乎乎也能让人感感到下一代移移动数据应用用时代的行将将来临。将在在99年底或或是20000年初开启的的通用分组无无线业务GPPRS，作为为迈向第三代代个人多媒体体业务的重要要里程碑，将将使移动通信信与数据网络络合二为一，使使IP业务得得以引入广阔阔的移动市场场。尽管目前前移动数据的的使用相对较较少，但在某某些市场中，不不同的用户群群却正在快速速发展，其推推动力量主要要是在移动领领域中采用数数据业务的商商业市场。不不论是爱立信信、诺基亚还还是阿尔卡特特，几乎所有有宣传GPRRS

28、的厂商都都以商业用户户市场的快速速成长来游说说运营商。 GSMM系统的分组组移动数据通通信（即GPPRS）是基基本分组无线线业务，采用用分组交换的的方式，数据据速率最高可可达164kkbs、它它可以给GSSM用户提供供移动环境下下的高速数据据业务，还可可以提供收发发Emai11、Inteernet例例览等功能。2.3传感器原原理2.3.1红外外传感器红外技术是在最最近几十年中中发展起来的的一门新兴技技术。它已经经在科技国防防和工农业生生产等领域获获得了广泛的的应用。红外外光传感器按按其应用可以以分为以下几几个方面1 红外辐射计计用于辐射和和光谱辐射测测量2搜索和跟踪踪系统用于搜搜索和跟踪红红外

29、目标确定定其空间位置置并对其运动动进行跟踪33热成像系统统可以产生整整个目标红外外辐射的分布布图像如红外外图像仪多光光谱扫描仪等等。4红外测距和和通讯系5混混合系统是指以上各各类系统中的的两个或多个个的组合一红红外辐射基础础 红外辐射射又称红外线线它是一种不不可见光由于于是位于可见见光中红色光光以外的光线线故称为红外外线。它的波波长在0.776um1000uum红外线在在电磁波谱中中的位置如图图所示工程上上又把红外线线所占据的波波段分为四部部分即近红外外中红外远红红外和极远红红外红外光传传感器按工作作原理可以分分为光量子型型和热电型两两大类其量子子型可以直接接把红外光能能转换成电能能如对红外线

30、线敏感的光敏敏电阻和PNN结型光生伏伏特效应器件件它们能在低低温下工作灵灵敏度高响应应速度快但红红外光的波长长响应范围窄窄可以用于遥遥感成像等方方面。热电型型吸收红外光光后变成热能能使材料的温温度上升电化化学特性改变变人们利用这这个现象制成成了测量光辐辐射的器件。这这类器件中应应用最广泛的的是红外光敏敏热释电效应应器件2.3.2烟雾雾气体传感器器在探测器的电离离室内放一放射源Amm241，其其不断地持续续放射出粒粒子射线，以以高速运动撞撞击空气中的的氮、氧等分分子，在粒粒子的轰击下下引起电离，产产生大量的带带正负电荷的的离子，从而而使得原来不不导电的空气气具有导电性性，当在电离离室两端加上上一

31、定的电压压后，使得空空气中的正负负离子向相反反的电极移动动，形成电离离电流。具体体电流的大小小与电离室本本身的几何形形状、放射源源活度、粒粒子能量、电电极电压的大大小及空气的的密度、温度度、湿度和气气流速度等因因素有关。当当烟雾粒子进进入电离室后后，由于气熔熔胶吸附大量量的正负离子子，使其中和和。烟雾越浓浓，导致离子子复合几率加加快，从而使使空气中电离离电流迅速下下降，电离室室阻抗增加，因因此根据R值变化可以以感受到烟雾雾浓度的变化化，从而实现现对火灾的探探测。传感器器的感烟时当当火灾场所发发生的烟雾进进入到监测电电离室，位于于电离室中的的检测源镅2241放射a射线，使电电离室内的空空气离成正

32、负负离子。当烟烟雾进入时，内内外电离室因因极性相反，所所产生的离子子电流保持相相对稳定，处处于平衡状态态；火灾发生生初期释放的的气溶胶亚微微粒子及可见见烟雾大量进进入检测电离离室，吸附并并中和正负离离子，使电离离电流急剧减减少，改变电电离平衡状态态而输出检测测电信号，经经后级电路处处理识别后，发发出报警，并并向配套监控控系统输出报报警开关信号号。 2.4本系统基基本框架本设计包括硬件件设计和软件件设计两个部部分。硬件模模块划分为红红外传感器模模块、烟雾传传感器模块、单片机控制模块、声报警模块、TFT显示模块、控制模块。就此设计的几几个模块来说说，单片机是是设计的中心心模块，所以以此系统也是是单

33、片机应用用系统的一种种应用。单片片机应用系统统也是有硬件件和软件组成成。硬件包括括单片机、输输入/输出设设备、以及外外围应用电路路等组成的系系统，软件是是各种工作程程序的总称。单单片机应用系系统的研制过过程包括总体体设计、硬件件设计、软件件设计等几个个阶段。从设计的要求求来分析该设设计需包含如如下结构：电电源、传感器器电路、单片片机控制电路路、铃音报警警电路、复位位电路、TFFT显示组成成。处理器采用用51系列单片片机。整个系系统是在系统统软件控制下下工作的。设设置在监测点点上的各种数数据采集模块块将原始信息息转化成电信信号，经放大大电路、比较较电路送至门门限开关，打打开门限阀门门送出TTLL

34、 电平至单单片机。在单单片机内，经经软件查询、识识别判决等环环节实时发出出报警状态控控制信号。驱驱动电路将控控制信号放大大并驱动声光光报警电路完完成相应动作作。当报警延延迟5秒后自动解解除，也可人人工手动解除除报警信号，当当警情消除后后复位电路可可使系统复位位。第3章 系统设设计3.1方案选择择论证家庭安防报警系系统一般包含含几个部分，包括数据采集部分、数据处理部分、报警显示部分。数据采集部分具体可分为：红外入侵检测报警，火灾报警，煤气泄漏报警三大块。可以看出数据采集部分可供选择的只有传感器模块，数据处理部分和报警显示部分有多重选择。该部分系统设计计方案有以下下三种：方案一；利用AARM作为数

35、数据处理器，以GPRS模块发送短息为报警警示，以TFT显示屏作为显示警报。好无疑问，ARM具备强大的计算能力，能够轻易胜任此数据处理工作。但是目前市场上ARM模块价格大大增加的本系统的成本。本方案有待商榷。方案三：以MSSP430芯片为为数据处理器器，配合GPRRS模块等进进行作业。MMSP拥有低低功耗，片上上资源丰富等等优点。但是是考虑到本系系统需求，采采用MSP将将浪费大两资资源。方案三：以MCCU51作为为数据处理中中心。目前MMCU技术已已经相当成熟熟，价格便宜宜，开发容易易，后期维护护简单。就功功能而言，MMCU完全能能够处理本系系统数据。通过比较，方案案三能满足我我们的多样化化需求

36、，更加加人性化，更更加简单有效效，故本设计计选择方案三三3.2系统硬件件总体设计单片机是本设计计的中心模块块，所以此系系统也是单片片机应用系统统的一种应用用。单片机应应用系统也是是有硬件和软软件组成。硬硬件包括单片片机、输入/输出设备、以以及外围应用用电路等组成成的系统，软软件是各种工工作程序的总总称。单片机机应用系统的的研制过程包包括总体设计计、硬件设计计、软件设计计等几个阶段段。从设计的要求求来分析该设设计需包含如如下结构：传传感器ADCC电路、单片片机控制模块块、GPRS模模块、TFTT显示模块组组成。它们之之间的构成框框图如图3-1所示：图3-1 系系统设计框图图处理器采用588系列单

37、片机机。整个系统统是在系统软软件控制下工工作的。设置置在监测点上上的各种数据据采集模块将将原始信息转转化成电信号号，经ADC模模拟转数字电电路，将 TTL 电电平至单片机机。在单片机机内，经软件件查询、识别别判决等环节节实时发出报报警状态控制制信号。驱动动电路将控制制信号放大并并驱动声光报报警电路和GGPRS模块块完成相应报报警。当报警警延迟5秒后自动解除除，也可人工工手动解除报报警信号，当当警情消除后后复位电路可可使系统复位位。3.3系统软件件总体设计系统软件的设计计主要是通过过单片机实时时检测ADCC输入电平变变化。当单片片机判断出警警情时，单片片机会处理并并控制声光报报警电路、显显示电路

38、和GGPRS模块块完成报警动动作。本系统统软件部分流流程大致为：首先初始化化MCU，判判断ADC信号是是否正常，如如果指标不正正常，进行烟烟雾气体报警，指标正正常则返回初初始化阶段反反复进行检测测；同时进行行红外传感器器的检测，如如果不正常，则进行闯入入报警，正常常则返回初始始化阶段，反反复检测数据据。在确认发发生险情的情情况下，发送送相应的短信信到指定的手手机号码上，并并可与物管点点电脑进行互互动，达到防防火灭火保护护人身财产安安全的目的。本系统所涉及的的软件部分的的框图如图33-2所示：图3-2 主程程序工作流程程图本主程序实现的的功能是：当当单片机检测测到ADC数数据异常时，表表示有人闯

39、入入监控区或发发生了火灾险险情，从而经经过单片机内内部程序处理理后，驱动声声光报警电路路开始报警，报报警持续5秒秒钟后自动停停止报警，然后程序开开始循环工作作，检测是否否还有下次触触发信号，等等待报警从而而使报警器进进入连续工作作状态。同时时，利用中断断方式可以实实现报警持续续时间未到55秒钟时，用用手工按键复复位停止声光光报警的作用用。第4章 系系统的实现4.1 系统硬硬件平台介绍绍4.1.1 YYT-16DD实验箱 本系统统以单片机实实验箱YT-16D为硬硬件平台，该该试验箱功能能强大，携带带方便，能实实现多个功能能。下图4-1为试验验箱具体功能能构造图样。图4-1 YTT-16D试试验箱

40、4.1.2 GGPRD模块块 系统采采用SIM3300GPRRS/GSMM模块进行短短信报警。SSIM3000是小体积即即插即用模组组中完善的三三频/四频* GSM/GPRS解解决方案。使使用工业标准准界面，使得得具备GSMM/GPRSS 900/1800/1900MMHz功能的的SIM3000C以小尺尺寸和低功耗耗实现语音、SSMS、数据据和传真信息息的高速传输输。SIM300的的优良性能让让它应用于许许多方面，例例如WLL、MM2M、手持持设备等等：三频/四频GSSM/GPRRS模块，外外形尺寸400x33x22.85mmm支持用户定定制的MMII和键盘/LLCD内嵌强强大的TCPP/IP

41、协议议栈基于成熟熟可靠的技术术平台，无线线通讯模块的的技术支持从从产品定义到到设计和生产产的全程服务务4.2 红外报报警器模块的的实现红外入侵报警器器是由发射机机和接收机组组成，发射机机是由电源、发发光源和光学学系统组成，接接收机是光学学系统、光电电传感器、放放大器、信号号处理器等部部分组成。主主动红外报警警器是一种红红外线光束遮遮挡型报警器器，发射机中中的红外发光光二极管在电电源的激发下下，发出一束束经过调制的的红外光束(此光束的波波长约在0.80.995微米之间间)，经过光光学系统的作作用变成平行行光发射出去去。此光束被被接收机接收收，由接收机机中的红外光光电传感器把把光信号转换换成信号，

42、经经过电路处理理后传给报警警控制器。由由发射机发射射出的红外线线经过防范区区到达接收机机，构成了一一条警戒线。正正常情况下，接接收机收到的的是一个稳定定的光信号，红红外光束被遮遮挡，接收机机收到的红外外信号发生变变化，提取这这一变化，经经放大和适当当处理，控制制器发出的报报警信号。一一般应用在周周界防范居多多，最大的优优点就是防范范距离远，能能达到被动红红外的十倍以以上探测距离离。红外传感感器发射及接接受连接原理理图如图4-2。图4-2红外传传感器发射及及接受连接原原理图在本系统中，红红外线报警器器为单片机控控制核心提供供闯入信号的的检测。主要要程序段为：void IR_Seend_Reev

43、(vooid)unsigneed chaar i,ppulse_num;IRSend_A=0; /关闭2个发射管IRSend_B=0; pullse_nuum=0;/清零脉冲冲计数 for(i=0;i8) Lefft_Flaag=1;/如果判断断有障碍，点点亮LED_B指示，否否则熄灭else Lefft_Flaag=0;pulse_num=00; /脉冲计数数for(i=0;i8) Rigght_Fllag=1;/如果判判断有障碍，点点亮LED_A指示，否否则熄else Rigght_Fllag=0;4.3 温度度报警模块的的实现4.3.1 概概述本系统采用的是是电阻控制型型的气敏器件件MQ

44、-2，其其阻值随被测测气体的浓度度而变化。气气敏器件又是是一种“气电”传感器器件，它将被被侧气体的浓浓度信号转变变成相应的电电信号。器件件放置一段时时间后， 再再通电使用时时，阻值是先先下降，然后后又上升，通通电大约100分钟后（叫叫初期稳定时时间），才能能稳定到与气气氛状态相应应的阻值。为为了避免通电电开始时的误报报动作，应特特别注意要设设置十几分钟钟的延迟电路路。器件的响响应时间约为为10秒，恢恢复时间约为为30秒660秒。使用用气敏器件，要要避免油浸或或油垢污染，更更不要将气敏敏器件长时间间放在腐蚀气气体中。长时时间使用时，要要有防止灰尘尘堵塞不锈钢钢网的措施。烟雾气感火灾报警模块的原理

45、图如图4-3.4.3.2 AA/D转换器器本系统使用的AAD转换器是是PCF8559.PCF85591是一个个单片集成、单单独供电、低低功耗、8-bit CCMOS数据据获取器件。PPCF85991具有4个个模拟输入、11个模拟输出出和1个串行行I2C总线线接口。PCCF85911的3个地址址引脚A0, A1和AA2可用于硬硬件地址编程程，允许在同同个I2C总总线上接入88个PCF88591器件件，而无需额额外的硬件。在在PCF85591器件上上输入输出的的地址、控制制和数据信号号都是通过双双线双向I22C总线以串串行的方式进进行传输。AADC连接原原理图如图44-4.图4-3 ADDC连接原

46、理理图PCF859程程序代码：/*读ADC08332函数*/采集并返回回unsigneed intt Adc00832(uunsignned chhar chhannell) /ADD转换，返回回结果 uchhar i=0; uchhar j; uinnt datt=0; uchhar nddat=0; if(channnel=00)channnel=22; if(channnel=11)channnel=33; ADDDI=1; _noop_(); _noop_(); ADCCS=0;/拉低CSS端 _noop_(); _noop_(); ADCCLK=1;/拉高CCLK端 _noop_(); _noop_(); ADCCLK=0;/拉低CCLK端,形形