【正文】 受到越來(lái)越多的重視，國(guó)外很多知名企業(yè)已經(jīng)能為用戶提供帶有安防報(bào)警系統(tǒng)的智能化的住宅解決方案，為眾多小區(qū)和家庭用戶提供全面的安全防護(hù)和信息服務(wù)，其自動(dòng)化、智能化水平已相當(dāng)?shù)母?。如西方發(fā)達(dá)國(guó)家，他們具有比較完善的火災(zāi)，闖入等預(yù)防，監(jiān)測(cè)，報(bào)警，搶救及善后處理等體系。他們采用有計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息采集，統(tǒng)一到中央計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析處理，準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情隱患點(diǎn)，同時(shí)判斷出險(xiǎn)情的類型，特點(diǎn)，以啟動(dòng)不同的應(yīng)急預(yù)案。這些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將家居火災(zāi)報(bào)警等安防系統(tǒng)和公共監(jiān)控系統(tǒng)連接在一起，及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，最大化的降低損失，值得我們學(xué)習(xí)！在國(guó)外各大企業(yè)研發(fā)智能家居安防產(chǎn)品的同時(shí)，國(guó)內(nèi)廠商也已開(kāi)始智能家居安防產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，特別是一些大型IT企業(yè)利用自身在資金與技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，在低端產(chǎn)品市場(chǎng)上占據(jù)了相當(dāng)重要的地位?？傮w來(lái)說(shuō)，由于國(guó)內(nèi)智能安防報(bào)警系統(tǒng)起步較晚，相對(duì)于國(guó)外來(lái)說(shuō)還是有不少差距。但有些產(chǎn)品，比如家庭智能終端，中國(guó)的幾個(gè)廠商的產(chǎn)品已經(jīng)做的很好了，不但外觀漂亮，而且功能齊全，與國(guó)外的品牌相比非常具有競(jìng)爭(zhēng)力，比如海爾和聯(lián)想公司出的家庭智能終端。由于目前國(guó)家尚沒(méi)有正式頒布相關(guān)的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，廠家采用各自不同的技術(shù)解決方案，這在某種程度上制約了我國(guó)家居安防行業(yè)的發(fā)展，在今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)問(wèn)內(nèi)技術(shù)的整合趨勢(shì)將形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。另外國(guó)內(nèi)建成的智能安防系統(tǒng)大部分采用的是有線通信技術(shù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工成本較高，基于無(wú)線通信技術(shù)的家居安防系統(tǒng)目前還處于起步階段，具有廣闊的發(fā)展前景。本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容是以單片機(jī)為主要控制元件，利用熱釋電紅外傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)住宅陌生人的入侵檢測(cè)，利用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的檢測(cè)，利用液晶屏顯示當(dāng)前的安防信息。當(dāng)出現(xiàn)警情時(shí)，通過(guò)單片機(jī)控制報(bào)警電路完成警情的聲光報(bào)警，并在顯示屏上顯示警情種類，用戶可以根據(jù)安置場(chǎng)所可能出現(xiàn)的警情種類，開(kāi)啟合適的報(bào)警器開(kāi)關(guān)，以達(dá)到針對(duì)性的布防效果。本系統(tǒng)制作簡(jiǎn)單、成本低，功能齊全，安裝方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、安全可靠。它是可以廣泛應(yīng)用于小區(qū)住宅、酒店、倉(cāng)庫(kù)等領(lǐng)域的多功能安防報(bào)警系統(tǒng)。本系統(tǒng)還可以通過(guò)GPRS模塊發(fā)送相應(yīng)險(xiǎn)情到指定手機(jī)號(hào)碼上，具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。第2章 基本原理單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。從上世紀(jì)80年代，由當(dāng)時(shí)的4位、8位單片機(jī)，發(fā)展到現(xiàn)在的32位300M的高速單片機(jī)。單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。單片機(jī)由運(yùn)算器，控制器，存儲(chǔ)器，輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)（最小系統(tǒng)），和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)缺少了外圍設(shè)備等。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。由于單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)由僅有CPU的專用處理器芯片發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。AT89C51是帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除的低電壓高性能CMOS8位微處理器。也就是我們通常所說(shuō)的單片機(jī)。它是ATMEL公司生產(chǎn)的一種高效微處理器，采用了ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)制造技術(shù)，和MCS51指令集兼容。同時(shí)ATMEL的AT89c51可以應(yīng)用到很多的嵌入式系統(tǒng)中。①主要特性：壽命1000寫/擦循環(huán)4k字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)保留時(shí)間10年128*8位內(nèi)部RAM5個(gè)中斷源可編程串行通道全靜態(tài)工作：0HZ24HZ三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定32可編程I/O線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器低功耗的閑置及掉電模式片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路②管腳原理圖如圖21所示 圖21①管腳說(shuō)明VCC：接入電源。VSS:接地。P0口：P0口是8位漏極開(kāi)路雙向I/0口，每個(gè)腳可以吸收8TTL 門電流。它可以用于外部的程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，為地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用口。P1口：p1口是內(nèi)部已經(jīng)提供了上拉電阻的8位雙向I/O口，它的緩沖器能接受4TTL門電流。P2口：p2口也是內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O接口。同樣其緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收控制信號(hào)和高八位地址信號(hào)。P3口：它是雙功能口?？梢宰鳛橐话愕臏?zhǔn)雙向I/O口。RST：復(fù)位輸入口。ALE/PROG：在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器是，ALE(允許地址鎖存信號(hào))用于鎖存出現(xiàn)在P0口的低8位地址。當(dāng)不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器是，ALE仍以振蕩器頻率的1/6周期性的輸出正脈沖信號(hào)，可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘脈沖或定時(shí)目的。/PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)，低電平有效。當(dāng)從外部程序存儲(chǔ)器讀取指令或常數(shù)時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期/PSEN兩次有效，而訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是，/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/Vpp:/EA位訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。當(dāng)/EA低電平時(shí)，不管片內(nèi)是否有程序存儲(chǔ)器，都只是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。而在高電平時(shí)訪問(wèn)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。XTAL1：方向放大器的輸入和內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入。XTAL2：片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。 GPRS模塊基本原理通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)（General Packet Radio Service)的簡(jiǎn)稱，它是GSM移動(dòng)電話用戶可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS可說(shuō)是GSM的延續(xù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封包（Packet）式來(lái)傳輸，因此使用者所負(fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算，并非使用其整個(gè)頻道，理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。自從首次實(shí)現(xiàn)文本信息傳輸以來(lái)，無(wú)線數(shù)據(jù)應(yīng)用已經(jīng)歷了飛躍式的增長(zhǎng)，單是看看歐美知名廠商大肆宣傳通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)的勁頭，似乎也能讓人感到下一代移動(dòng)數(shù)據(jù)應(yīng)用時(shí)代的行將來(lái)臨。將在99年底或是2000年初開(kāi)啟的通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)GPRS，作為邁向第三代個(gè)人多媒體業(yè)務(wù)的重要里程碑，將使移動(dòng)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)合二為一，使IP業(yè)務(wù)得以引入廣闊的移動(dòng)市場(chǎng)。盡管目前移動(dòng)數(shù)據(jù)的使用相對(duì)較少，但在某些市場(chǎng)中，不同的用戶群卻正在快速發(fā)展，其推動(dòng)力量主要是在移動(dòng)領(lǐng)域中采用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的商業(yè)市場(chǎng)。不論是愛(ài)立信、諾基亞還是阿爾卡特，幾乎所有宣傳GPRS的廠商都以商業(yè)用戶市場(chǎng)的快速成長(zhǎng)來(lái)游說(shuō)運(yùn)營(yíng)商。 GSM系統(tǒng)的分組移動(dòng)數(shù)據(jù)通信（即GPRS）是基本分組無(wú)線業(yè)務(wù)，采用分組交換的方式，數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)164kb／s、它可以給GSM用戶提供移動(dòng)環(huán)境下的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，還可以提供收發(fā)EmaiInternet例覽等功能。紅外技術(shù)是在最近幾十年中發(fā)展起來(lái)的一門新興技術(shù)。它已經(jīng)在科技國(guó)防和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。紅外光傳感器按其應(yīng)用可以分為以下幾個(gè)方面1 紅外輻射計(jì)用于輻射和光譜輻射測(cè)量2搜索和跟蹤系統(tǒng)用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)確定其空間位置并對(duì)其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤3熱成像系統(tǒng)可以產(chǎn)生整個(gè)目標(biāo)紅外輻射的分布圖像如紅外圖像儀多光譜掃描儀等。4紅外測(cè)距和通訊系5混合系統(tǒng)是指以上各類系統(tǒng)中的兩個(gè)或多個(gè)的組合一紅外輻射基礎(chǔ) 紅外輻射又稱紅外線它是一種不可見(jiàn)光由于是位于可見(jiàn)光中紅色光以外的光線故稱為紅外線?！?000um紅外線在電磁波譜中的位置如圖所示工程上又把紅外線所占據(jù)的波段分為四部分即近紅外中紅外遠(yuǎn)紅外和極遠(yuǎn)紅外紅外光傳感器按工作原理可以分為光量子型和熱電型兩大類其量子型可以直接把紅外光能轉(zhuǎn)換成電能如對(duì)紅外線敏感的光敏電阻和PN結(jié)型光生伏特效應(yīng)器件它們能在低溫下工作靈敏度高響應(yīng)速度快但紅外光的波長(zhǎng)響應(yīng)范圍窄可以用于遙感成像等方面。熱電型吸收紅外光后變成熱能使材料的溫度上升電化學(xué)特性改變?nèi)藗兝眠@個(gè)現(xiàn)象制成了測(cè)量光輻射的器件。這類器件中應(yīng)用最廣泛的是紅外光敏熱釋電效應(yīng)器件在探測(cè)器的電離室內(nèi)放一α放射源Am241，其不斷地持續(xù)放射出α粒子射線，以高速運(yùn)動(dòng)撞擊空氣中的氮、氧等分子，在α粒子的轟擊下引起電離，產(chǎn)生大量的帶正負(fù)電荷的離子，從而使得原來(lái)不導(dǎo)電的空氣具有導(dǎo)電性，當(dāng)在電離室兩端加上一定的電壓后，使得空氣中的正負(fù)離子向相反的電極移動(dòng)，形成電離電流。具體電流的大小與電離室本身的幾何形狀、放射源活度、α粒子能量、電極電壓的大小及空氣的密度、溫度、濕度和氣流速度等因素有關(guān)。當(dāng)煙霧粒子進(jìn)入電離室后，由于氣熔膠吸附大量的正負(fù)離子，使其中和。煙霧越濃，導(dǎo)致離子復(fù)合幾率加快，從而使空氣中電離電流迅速下降，電離室阻抗增加，因此根據(jù)R值變化可以感受到煙霧濃度的變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的探測(cè)。傳感器的感煙時(shí)當(dāng)火災(zāi)場(chǎng)所發(fā)生的煙霧進(jìn)入到監(jiān)測(cè)電離室，位于電離室中的檢測(cè)源镅241放射a射線，使電離室內(nèi)的空氣離成正負(fù)離子。當(dāng)煙霧進(jìn)入時(shí)，內(nèi)外電離室因極性相反，所產(chǎn)生的離子電流保持相對(duì)穩(wěn)定，處于平衡狀態(tài)；火災(zāi)發(fā)生初期釋放的氣溶膠亞微粒子及可見(jiàn)煙霧大量進(jìn)入檢測(cè)電離室，吸附并中和正負(fù)離子，使電離電流急劇減少，改變電離平衡狀態(tài)而輸出檢測(cè)電信號(hào)，經(jīng)后級(jí)電路處理識(shí)別后，發(fā)出報(bào)警，并向配套監(jiān)控系統(tǒng)輸出報(bào)警開(kāi)關(guān)信號(hào)。 本設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。硬件模塊劃分為紅外傳感器模塊、煙霧傳感器模塊、單片機(jī)控制模塊、聲報(bào)警模塊、TFT顯示模塊、控制模塊。