基于單片機(jī)智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-wenkub
2022-12-17 02:22:02 本頁面
【正文】 評閱教師簽字 年 月 日 答辯小組評議意見 學(xué)號 202110040302 姓名 題目 基于單片機(jī)智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 答辯小組意見： 對論文的評價(jià) 優(yōu) 良 中 及格 不及格 答辯小組長簽字 年 月 日 基于單片機(jī)智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 :隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們 越來越重視 家庭人身財(cái)產(chǎn)的安全 ，安全防護(hù)已經(jīng)是最近幾年的熱門話題之一。硬件部分是由 處理器 MCS51系列的 AT89C51單片機(jī) 與紅外傳感器、煙霧傳感器等組合而成的。 sensors。那么如何能盡量避免這些盜竊事件的發(fā)生呢 ?除了國家地區(qū)的治安維護(hù)外，安全到位的防盜系統(tǒng)也是必不可少的。假設(shè)一旦發(fā)生火災(zāi)，這種金屬防盜網(wǎng)勢必會給自己的逃生帶來困擾 ,在這個(gè)高度發(fā)達(dá)的社會，高科技智能安防產(chǎn)品必然會取代傳統(tǒng)的 “ 鐵籠子 ” ，成為人們的首選。 一個(gè)完整體系的安防報(bào)警系統(tǒng)主要包括門禁、報(bào)警和監(jiān)控三大部分構(gòu)成，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全加上了一道保險(xiǎn)。前端探測器是由 紅外探測器、紅外微波雙鑒器、玻璃破碎探測器、緊急呼救按鈕以及門磁開關(guān)等部分組成。每一種報(bào)警器都有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，選擇報(bào)警器要根據(jù)實(shí)際情況 來選擇。防盜報(bào)警系統(tǒng)在某單一領(lǐng)域中呈良好的發(fā)展趨勢，比如： ：目前越來越多的房地 產(chǎn)開發(fā)商開發(fā)樓盤的時(shí)，都會把“安防”作為整個(gè)樓盤的賣點(diǎn)，但是大多數(shù)所謂的“安防”只是一個(gè)華麗的裝飾，基本上起不到安全防盜作用，現(xiàn)在絕大多數(shù)的小區(qū)居民安防意識不夠高 ,小區(qū)安防系統(tǒng)也不夠完善，所以才會不斷的發(fā)生入室盜竊案件。所以未來的防盜報(bào)警系統(tǒng)將會得到更快更好更成熟的發(fā)展。 中國的安防事業(yè)起源于上世紀(jì)中后期，它是隨著科技的發(fā)展而成長起來的。但是伴隨著科技的進(jìn)步，人們安全意識程度不斷的提高，相信在不久的將來，安防行業(yè)會 越來越規(guī)范化，越來越國際化。 圖 方案一流程圖 方案二：通過傳感器對室內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測分析，當(dāng)有人以非法手段進(jìn)入室內(nèi)時(shí)單片機(jī)會自動(dòng)檢測到警情，然后把檢測結(jié)果送入到單片機(jī)中并發(fā)出中斷請求，報(bào)警電路會立即啟動(dòng)。 單片機(jī)主控芯片的選擇 通過對各種單片機(jī)的性能價(jià)位以及速度等情況的對比，本文選擇了 AT89C51 單片機(jī)。在這個(gè)時(shí)期中美國的仙童公司研究出了世界上第一款單片機(jī)編號為 F8，隨后 英特爾 公司推出了那一階段中最具有代表意義的 MCS48 單片機(jī)。 英特爾 公司的 MCS5摩托羅拉公司的 6801 以及 Zilog公司的 Z8 等在這一時(shí)期最具有代表意義，這些單片機(jī)的中斷定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器具有 16 位、存儲器尋址范圍可至 64K，還具有多級中斷處理系統(tǒng)、串行接口，其中多數(shù)芯片還擴(kuò)展了A/D 轉(zhuǎn)換器接口。如圖 所示： 曹家凱：基于單片機(jī)智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 圖 AT89C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 AT89C51 引腳結(jié)構(gòu)功能。紅外線本質(zhì)上是一種電磁波，位于可見光紅光的外端，紅外測溫基礎(chǔ)是依據(jù)絕對零度以上的物體都有輻射紅外的能力的原理進(jìn)行工作。 圖 紅外傳感器實(shí)物圖 煙霧探測器 煙霧探測器又稱感煙探測器，主要分為離子式、吸氣式和光電式，主要用于消防系統(tǒng)，它是探測起火時(shí)所伴隨的煙霧從而達(dá)到預(yù)警的作用。煙霧探測器一般和家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)相連，達(dá)到防火預(yù)警的目的。它的作用有兩個(gè)：一是聚焦作用；二是將探測區(qū)域中分為若干個(gè)暗區(qū)和明區(qū)，使進(jìn)入探測區(qū)域的移動(dòng)物體能以溫度的變化形式在 PIR 上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號。正確使用它能使探測距離增加，如果使用 不當(dāng)?shù)脑挊O易產(chǎn)生錯(cuò)誤的信息。使用時(shí)要檢查主機(jī)是否能接收到報(bào)警信號以及門磁指示燈的情況。它主要包括有線和無線兩種玻璃破碎探測器，被廣泛應(yīng)用于銀行、圖書館等需要報(bào)警的場所。這種雙鑒探測器的性能穩(wěn)定、抗干擾性強(qiáng)、可靠性高、能耗低而且靈敏度較高。 LM324 芯片是價(jià)格低廉的四路運(yùn)算放大器，具有真正的差分輸入。 輸出電壓 范圍也包括負(fù)電源電壓。 曹家凱：基于單片機(jī)智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 3 系統(tǒng)硬件 低頻帶通放大電路 熱釋電紅外傳 感器輸出的檢測信號非常弱，容易受到噪聲的 干擾，需要經(jīng)過低頻放大器放大后，才能進(jìn)一步處理。電壓比較器的靈敏度較高、內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，可以用于模擬電路和數(shù)字電路的接口等。 圖 電壓比較整形電路 曹家凱：基于單片機(jī)智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 雙限電壓比較器的工作原理 電壓比較器是集成運(yùn)放非線性應(yīng)用電路，它將一個(gè)固定的參考電壓和另一個(gè)模擬量的電壓信號做比較，輸出的電壓在兩者幅度相近的區(qū)域?qū)a(chǎn)生躍變，相應(yīng)的輸出高電平或者低電平。 圖 報(bào)警電路 燈光警示電路 本文燈光警示電路的設(shè)計(jì)采用的是 12V 的炫目燈，在正常情況下炫目燈的工作電流比較大，所以采用發(fā)光二極管進(jìn)行工作。 圖 狀態(tài)顯示電路 供電電源電路 為了可以滿足本系統(tǒng)所需的 5V 供電電壓，本文所采用的是 L7805CV 來做電壓芯片，因其為輸出電流可達(dá)到 ,兩端加電容的是為了保證電壓的平穩(wěn)，具有很好的濾波作用。 AT89C51 的 EA 引腳鏈接 +5 電源， Vss引腳接地，從而構(gòu)成電源電路；單片機(jī)并行端口 P1 口的 引腳與發(fā)光二極管的負(fù)端鏈接，當(dāng)輸入低電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。它的作用使使用者能夠清晰明了的知道一步步的流程。所有程序啟動(dòng)時(shí)就會提醒相關(guān)人員到場進(jìn)行處理，以達(dá)到保護(hù)人身財(cái)產(chǎn)安全的目的。所謂的中斷就是中央處理器在執(zhí)行某種功能的時(shí)候出現(xiàn)了異常情況，強(qiáng)迫其停止當(dāng)前的活動(dòng)轉(zhuǎn)而去為其他事件服務(wù)，待事件結(jié)束后又能返回被中斷的功能中繼續(xù)執(zhí)行。具體程序見附錄一。測試所需要的儀器有米尺、萬用表、示波器等。本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用了 KeilC51 的開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行測試，依據(jù)各個(gè)部分所需及功能流程圖寫出詳細(xì)的 C 語言程序，然后在對照各個(gè)子程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，看是否能到達(dá)預(yù)期的效果，然后放在一起進(jìn)行一次集成測試，在整體測試時(shí)要注意變量不可重復(fù)利用，而且要保證參數(shù)必須一致，在編譯通過時(shí)必須再把各個(gè)子程序單獨(dú)測試執(zhí)行一遍，以確保整個(gè)程序的順利的執(zhí)行其功能。 AT89C51 芯片具有體積小價(jià)格比較便宜、熱釋店傳感器具有器件功耗低，隱蔽性 好，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，由它們組成的防盜報(bào)警系統(tǒng)性能較好、工作穩(wěn)定。2021,07. [5] 王洪建 .AT89C2051在小區(qū)防盜報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用 [A].第七屆青年學(xué)術(shù)會議論文集 [C].2021. [6] 曾宏博 .微電子學(xué)與固體電子學(xué) .湖南大學(xué) .2021. [7] 吳英才 .林華清 .熱釋電紅外傳感器在防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用 .傳感器技術(shù) .2021. [8] 黃繼昌 .喬蘇文 .張海貴等 .實(shí)用報(bào)警電路 [M].北京人民郵電出版社 .2021. [9] 高婕 . 家居智能報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].科技傳播 ,2021,12,2
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