基于单片机地智能家居防火防盗报警系统-毕业设计汇总.doc
《基于单片机地智能家居防火防盗报警系统-毕业设计汇总.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于单片机地智能家居防火防盗报警系统-毕业设计汇总.doc(55页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、基于单片机的智能家居防火防盗基于单片机的智能家居防火防盗报警系统报警系统摘要摘要随着社会的不断进步和科学技术、经济的发展,人们的生活水平得到很大的提高,人们愈加注重人身安全,因而也对防火防盗措施提出了新的 要求。 本设计所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、声光报警功能等。本文利用单片机结合传感器技术而开发 设计了这一防火防盗报警系统。本设计采用DYP- ME003人体红外感应模块、18B20温度传感器和MQ_2烟雾传感器检测信号, 然后将信号传送给单片机处理,实现声光报警。该系统通过按键对系统的 温度和烟雾的浓度进行初始化设置,利用LED显示模块对系统的温度和烟
2、 雾的浓度进行实时显示。该系统结构简单、性能稳定、使用方便、价格低 廉,具有一定的实用价值。关键字关键字:防火防盗报警 18B20 MQ_2 DYP-ME003AbstractAbstractWith societys progress and development of science and technology, economy, peoples living standard has been greatly improved. People pay more attention to personal safety, thus they put forward new requir
3、ements for the fire and security measures.In this design ,the intelligent family- house control system includes this function : indoor information intelligent monitoring , the input and real-time display ,sound and light alarm, and so on .The design is a fire and security system, which combines sens
4、or technology with microcontroller. This design adopts the DYP-ME003 human body infrared sensor module,18b20 temperature sensor and MQ_2 smoke sensor to detection signal. These sensor send the signals to microcontroller.The microcontroller process these signal and drive alarm circuit to achieve soun
5、d and light alarm .The fir temperature and smoke concentration are initialized in this system.,and are displayed in the LED display .The system has the advantages of simple structure ,stable performance ,conventional operation ,low price ,and has a certain practical value .Keywords : The fire and se
6、curity system,18b20,MQ_2,DYP-ME003 目录目录摘要 .IAbstract.II目录.III1 绪论.12系统总设计.22.1 设计内容与要求.22.2 系统设计的总体思路 .23方案论证与比较.44系统硬件结构.54.1 整体硬件设计思路.54.2单片机电路AT89S52.54.2.1主要性能参数.54.2.2管脚说明 .64.2.3单片机最小系统.84.3温度传感电路 .94.3.1 DS18B20介绍 .94.3.2 DS18B20工作电路.104.4烟雾传感电路.104.4.1烟雾传感器MQ-2 .104.4.2 MQ-2传感器的特性及主要技术指标.114
7、.4.3 ADC0832介绍.124.4.4.A/D转换电路.144.5非法入侵电路.144.5.1 DYP-ME003红外人体传感器 .144.6报警电路 .154.6.1 蜂鸣器.164.6.2 按键 .164.6.3 LED灯 .174.7显示电路 .175系统软件设计.185.1主程序模块.195.2温度采集处理模块.205.3 烟雾采集处理模块.226程序调试与分析.27总结.31致谢.32参考文献.33附录1 基于单片机的智能家居防火防盗报警系统仿真图.34附录2 基于单片机的智能家居防火防盗报警系统程序源代码.351 1 绪论绪论现代化的建筑规模大、标准高、人员密集、设备众多,对
8、防火要求极 为严格。随着我国经济建设的发展,各种高层建筑、大中型商业建筑、厂 房不断涌现,对消防报警系统提出了更高更严的要求。为了早期发现和通 报火灾,防止和减少火灾危害,保护人身和财产安全,保卫社会主义现代 化建设,在现代化的工业民用建筑、宾馆、图书馆、科研和商业部门,火 灾自动报警系统已成为必不可少的设施。工程设计、安装和使用是否正确 不仅直接影响到建筑的消防安全而且也直接关系到各种消防设施能否真正 发挥作用。因此,火灾报警系统的设计显得尤为重要。 火灾自动报警系统能够在火灾初期,将燃烧产生的烟雾、热量和光辐 射等物理量,通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号,传输到火 灾报警控制器,
9、提醒人们注意火灾的发生。我国的火灾自动报警控制系统 经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程,其智能化程度也越来越高。 目前国内厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所大型 火灾报警系统的研发,他们采用集中区域报警控制方式,其系统复杂、成 本较高。而在居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位,需要设置一种 简单的、廉价实用的火灾自动报警装置。 除了火灾给人们带来生命财产安全,意外入侵也时刻威胁着人们的人 身安全。从现代人们住宅发展的趋势来看,现代人们住宅主要是向群体花 园式住宅区发展,向高空中发展,一般都是一个住宅区有几栋至几十栋以 上,但目前市面上所拥有的家庭电子防盗报警器,只能用于
10、单一的住宅单 元,不利于统一管理,而且也不能满足现代住宅区的发展要求,所以很有必要对家庭电子防盗报警器进一步完善和提高。本设计就是为了满足现代 住宅防火防盗的需要而设计的家庭式电子防火防盗系统。2 2系统总设计系统总设计2.1 设计内容与要求设计内容与要求(1)本设计包括硬件和软件设计两部分。模块划分为数据采集模块、上 位机显示、报警等子模块。(2)本防火防盗报警系统由温度传感器、烟雾传感器、红外人体传感器 、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关控制管理软件组成。用 户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、报警等功能。(3)系统可实现功能。当发生火灾时,温度传感器和烟雾传感器分别
11、检 测到火灾的温度和烟雾的浓度,经过A/D转换成数字信号送至单片机,单 片机处理运行后驱动报警电路,实现声光报警,LED显示温度和浓度值。 当有人闯入时,设置在检测点上的红外探头探测到人体辐射出的红外能量 ,经过相应的处理传送至单片机,实现报警功能。2.2 系统设计的总体思路系统设计的总体思路此设计的核心模块来说,单片机就是设计的中心单元,所以此系统也是单 片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件 包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统,软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设 计、软件设计等几个阶段。 从设计的要求来分析
12、须包含如下结构:温度传感电路、烟雾传感电路 和红外热释电传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制 管理软件组成:他们之间的构成框图如下图2.1所示:图2.1防火防盗报警系统结构框图温度传感器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。烟雾传感器MQ- 2气体传感器输出的信号一般比较微弱,需要经过前置电路对其进行放大 、滤波、电平调整,满足单片机对输入信号的要求。MQ- 2半导体烟雾传感器属于电阻型,因此只需串联一个参考电阻,再经过一 个放大电路即可发送给ADC0804采集,信号经过A/D转换模块后传送进入单 片机进行处理。红外人体传感器DYP- ME003输
13、出信号,该信号为高电平时有人入侵,为低电平时表示无人入侵 。单片机内部程序中预先设定报警临界值,包括温度过高报警和气体浓度过 高报警。单片机正常工作后,判断所接收到的数据是否达到报警临界值, 如果到达报警值单片机控制蜂鸣器和LED灯进行报警,如果没有达到报警 值单片机继续接收并处理新数据。如果单片机接收到非法入侵信号,直接 报警。单片机实时向数码管输出显示信号,数码管显示周围环境温度和气 体数值。温度传感器烟雾传感器红外人体 传感器信号调 理AT89S52 单片机声光报警温度、浓度显示3 3方案论证与比较方案论证与比较防火防盗系统一般由火灾探测器、入侵探测器、报警控制器和接警中心( 硬件加软件
14、)组成。它的最简单形式就是本地(家庭、单位)报警系统, 它的组成部分是火灾探测器、入侵探测器和本地报警控制器,以及声光报 警器。方案一:利用固定点电话联网防火防盗报警系统来实现家庭防火防盗报警 ,该系统由编程主机、探测器、和遥控器组成,一旦发生警情,能把报警 信息通过邮电通讯网络瞬间远程传输到用户设定的固定电话上,同时向接 警中心报告,中心联网计算机可通过电子地图、数据库、计算机语音提示 、监听现场情况,显示发生警情的单位、地址、方位、发案时间、所辖消 防大队或派出所(巡逻大队)经历分布,及时调动警力做出快速处理。 方案二:通过传感器检测家庭安全隐患,把检测结果送入单片机,通过单 片机控制报警
15、灯和声音报警器的启动,实现声光报警。 通过比较,方案二能满足我们实时快捷的要求,更加简单有效,且成 本低,固本设计选择方案二。4 4系统硬件结构系统硬件结构4.1 整体硬件设计思路整体硬件设计思路本设计的智能家居防火防盗系统是由AT89S52单片机为主控制芯片, 使用温度传感器、烟雾传感器和红外热释传感器采集信息,同时将采集的 信息传输给单片机,实现声光报警,温度和浓度显示。如图4.1所示:图4.1硬件结构框图4.2单片机电路单片机电路AT89S524.2.1主要性能参数主要性能参数AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编 程Flash 存储器。使用Atmel
16、公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产 品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适 于常规编程器。在单晶片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash, 使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案 。温度传感器烟雾传感器红外人体 传感器A/D转换器AT89S52 单片机声光报警温度、浓度显示主要性能参数:兼容MCS51指令系统 ;8k可反复擦写1000次FlashROM;32个双向I/O口;256x8bit内部RAM;3 个16位可编程定时/技术器中断;时钟频率0 24MHz;2个串行中断;可编程UART串行通道;2个外部
17、中断源;共6个中断源;2 个读写中断口线;低功耗空闲和掉电模式。4.2.2管脚说明管脚说明本设计选用AT89S52作为主控芯片,其管脚如图4.2所示。图4.2 AT89S52的管脚图1.主要引脚功能说明:(1)18脚:P1口。P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P 1的输出缓冲级可以驱动(接收口及输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端 口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。 作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会 输出电流。 (2)与AT89C51不同之处是,P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2 的外部计数输入(P1.0/T2
18、)和触发输入(P1.1/T2EX)。P1.0 :T2,定时/计数器2外部计数脉冲输入,始终输出;P1.1 :T2EX,定时/计数2捕获/重装载触发和方向控制。 (3)Flash编程和程序校验期间,P1接收低8位地址。 (4)第9脚:RST。复位引脚。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机 器周期以上高电平将使单片复位。 (5)1017脚:P3口。P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O 口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3 口写入“1”时,他们内部上位电阻拉高电平可作为输入端口。此时,被 外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流I。 (6)P3口除了作为一般的
19、I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能 ,如表4.1所示:表4.1 P3口的第二功能此外,P3口还接收一些用于Flash闪速记忆体编程和程序校验的控制 信号。 (7)RST(第9脚)。复位引脚。当振荡器工作时,RST引脚出现两个 机器周期以上高电平将使单片复位端口引脚第二功能P3.0RXD(串行输入口)P3.1TXD(串行输出口)P3.2INT0(外中断0)P3.3INT1(外中断1)P3.4T0(定时/计数器0)P3.5T1(定时/计数器1)P3.6WR(外部数据存储器写选通)P3.7RD(外部数据存储器读选通)(8)XTAL1(第18脚)振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入 端。 (
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 单片机 智能家居 防火 防盗 报警 系统 毕业设计 汇总
限制150内