【正文】 當前 溫度值和“正?！?字樣，系統(tǒng)仿真 結果如圖 43 所示 ： 圖 43 正常情況時系統(tǒng)仿真圖 當 發(fā)生火宅時 ，室內空氣的溫度會升高，溫度傳感器電路檢測到溫度上升，并將溫度值輸送給單片機，當溫度值高于設定值時，單片機將控制聲光報警電路完成報警工作，并顯示 當前溫度值、“非正?！焙汀盎馂摹弊謽印? （ 4）在報警過程中，外部中斷開關 SW0 可使警報解除。 由于在 Proteus 軟件中沒有專門用作熱釋電紅外傳感器，所以在仿真電 路圖中以開關SW1 代替這些器件， 當 SW1 接高電平時，表示熱釋電紅外傳感器被觸發(fā)，單片機檢測出來后控制聲光報警電 路進行聲光報警，并在顯示屏上顯示 “ 有人闖入 ” 。利用 C 語言進行編譯、在線 JTAG 仿真和下載 ， 仿真原理圖見附錄 一 圖 16 所示 。 開 始進 入 低 功 耗模 式操 作 1 ： 發(fā) 送 入 侵險 情 信 息系 統(tǒng) 初 始 化入 侵 險 情中 斷 開 始P C 指 針 指 向操 作 1 地 址結 束 圖 33 紅外線對射傳感器節(jié)點程序流程圖 溫度傳感器軟件流程圖 當檢測到 的室內溫度高于預先設置的報警溫度 時， 單片機將 啟動蜂鳴器 ，并 點亮 LED燈進行聲光報警，主程序啟動定時器每 3 秒中斷，中斷程序中調用各檢測模塊程序。 按上述工作原理和硬件結構分析可知系統(tǒng)主程序工作流程圖如下圖 31 所示： 檢 測 外 部 有 無 信 號 輸 入啟 動 聲 光 報 警 電 路 開 始 報 警 ，顯 示 屏 顯 示 相 應 內 容開 始系 統(tǒng) 初 始 化聲 光 報 警 是 否 持 續(xù) 5 m i n聲 光 報 警 結 束 ，顯 示 屏 顯 示 正 常結 束YNY是 否 還 有 檢 測 信 號等 待 下 次 報 警NNY 圖 31 主程序工作流程圖 中斷程序流程圖 本主程序實現(xiàn)的功能是：當單片機檢測到外部熱釋電傳感器送來的脈沖信號后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經過單片機內部 程序處理后，驅動聲光報警電路開始報警，報警持續(xù) 5 分 鐘后自動停止報警 ， 然后程序開始循環(huán)工作，檢測是否還有下次觸發(fā)信號，等待報警從而使報警器進入連續(xù)工作狀態(tài)。 LCD12864 顯示屏的管腳引腳圖如下圖 215 所示： 圖 215 LCD12864 管腳引腳圖 LCD12864 引腳接口說明： 第 1 腳： CS1 是片選信號，當 CS1=H 時，液晶左半屏顯示 ； 第 2 腳： CS2 是片選信號，當 CS2=H 時，液晶右半屏顯示 ； 第 3 腳： GND 電源接地線 ； 第 4 腳： VCC 電源電壓 ； 第 5 腳： V0 LCD 驅動負電壓，要求 VDDVLCD=13V； 第 6 腳： RS 寄存器選擇信號 ； 第 7 腳： R/W 讀 /寫操作選擇信號 ； 第 8 腳： E 使能信號 ； 第 916 腳：八位三態(tài)并行數(shù)據(jù)總線 ； 第 17 腳 ： RST 復位信號，低電平有效 ； 第 18 腳： Vout 輸出 10V 的負電壓（單電源供電） ； LCD12864 復位電路 連接 圖 如下圖 216 所示： 圖 216 LCD 復位電路 17 顯示器與單片機的連接： STC89C52 單片機與顯示器的連 接是串口連接，將單片機與顯示器連接以后，就可以把單片機 處理的信息實 時 顯示在 LCD 顯示屏上 ?？梢燥@示 84 行1616 點陣的漢字， 也可完成圖形顯示。 如圖 214 示為聲音報警電路。該模塊包含發(fā)光二極管報警單元和聲音報警單元。例如使用晶振頻率為12MHz 時，則復位信號持續(xù)時間應不小于 2us。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 另外 ， STC89C52 設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 ④ 在 “ 高壓 ” 模式下使 VPP 為 12V。在芯片擦除 過程 中，代碼陣列全被寫 “1”， 且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 PSEN 信號將不出。另外，該引腳被略微拉高。因此它可用作對外部輸出的 脈沖或用于定時目的。當振蕩器復位時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。當 P3 口寫入 “1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。 P1 口管腳寫入 1 后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時， 將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。當 P1 口的管腳第一次寫 “1”時，被定義為高阻輸入。 ? 通用異步串行口 (UART)，還可用定時器軟件實現(xiàn)多個 UART。 11 ? 片內集成 8KB 的 FLASH 存儲器，可反復編程 /擦除 1000 次 。 ⑦ 工作溫度范圍： 0—75℃ /40/—+85℃ 。 ③ 8K 的 EEPROM 功能 。編程速度很快，擦除時也 無需紫外線，非常方便。滿足這兩個條件的單片機種類很多，考慮到價格，本人已有的單片機集成開發(fā)環(huán)境和仿真器等因素，最終選用宏晶公司生產的 STC89C52 型號的單片機。同時，在保證 報警器的精確性、可靠性及抗干擾性的基礎上，能夠盡可能降低 成本，縮小體積。 系統(tǒng)中的溫度傳感器可用于檢測環(huán)境溫度，通過溫度值的變化來 預測 火災的發(fā)生。在外部電源供電方式下， DS18B20 工作電源由 VDD 引腳接入，此時 I/O 線不需要強上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證轉換精度。 ⑧ 測量結果直接輸出數(shù)字溫度信號，以“一線總線”串行傳送給 CPU，同時可傳送CRC 校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力。 ⑤ 溫范圍 － 55℃ ～＋ 125℃ ，在 10～ +85℃ 時精度為 177。 （ 3） DS18B20 的性能特點如下： ① 適應電壓范圍更寬，電壓范圍： ～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。 DS18B20 的外形及管腳排列如圖 28 所示： DALLAS18B20PR35封 裝GND DQ VDD1 2 3 圖 28 DS18B20 外形及引腳排列圖 （ 2） DS18B20 引腳定義： ① DQ 為數(shù)字信號輸入 /輸出端。全部傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電 路內。 ③ 封鎖時間 (默認設置 ： 封鎖時間 )：感應模塊在每一次感應輸出后（高電平變成 8 低電平），可以緊跟著設置一個封鎖時間段，在此時間段內感應器不接受任何感應信號。該模塊是基于紅外線檢測技術的自動控制模 塊，采用德國原裝進口 LHI778 紅外感應 探頭設計，感應部分應用菲涅爾透鏡對感應范圍進行放大，靈敏度高，可靠性強，超低電壓工作模式， 廣泛應用于各類自動感應電氣設備，尤其是干電池供電的自動控制產品。 菲涅爾透鏡不僅可以形成亮區(qū)和盲區(qū)，而且還有聚焦作用，其焦距一般在 5cm 左右 。熱釋電傳感器只有與菲涅爾透鏡配合使用才能發(fā)揮最大作用。下圖 25 是控制電路的結構框圖： 低 頻 放 大 比 較 整 形V i V o 圖 25 控制電路結構框圖 6 本設計所用的熱釋感器就采用雙探測元的結構。要經過放大、比較等幾個環(huán)節(jié)才能輸出控制信號。 人體輻射的紅外線中心波 長為 9—10um，而探測元件的波長靈敏度在 —20um 范圍內 ， 幾乎 是 穩(wěn)定不變 的。是一種能檢 測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器，它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。 以小區(qū)內一典型住宅為例，各個探測器的安裝 示意 圖如圖 23 所示： 桌 子灶臺水池1儲 物 室儲物室副 臥 室主 臥 室衛(wèi) 生 間客 廳廚 房1221212熱 釋 電 紅 外傳 感 器溫 度 傳 感 器22 圖 23 探測器安裝 示意 圖 數(shù)據(jù)采集模塊 數(shù)據(jù)采集模塊完成系統(tǒng)警情數(shù)據(jù)的采集，它由一些傳感器及其外圍基本電路構成。在單片機內，經軟件查詢、識別判決等環(huán)節(jié)實時發(fā)出 報警狀態(tài)控制信號。 從設計的要求來分析該設計需包含如下結構：電源、傳感器 電路、單片機 控制電路 、鈴音 報警電路、復位電路、 LED 燈、鍵盤 （開關） 、 LCD 顯示組成， 其中電源模塊采用 3節(jié) 5 號電池來提供。 系統(tǒng)總體結構框圖如圖21 所示： 數(shù) 據(jù) 采集 模 塊單 片 機 控制 模 塊L C D 顯 示 模 塊聲 光 報 警 模 塊鍵 盤 （ 開 關 ） 圖 21 系統(tǒng) 總體 結構 框圖 就此設計的幾 個模塊來說，單片機是設計的中心模塊 ，所以此系統(tǒng)也是單片機應用系統(tǒng)的一種應用。當 傳感器電路 檢測 到家庭出現(xiàn)安全隱患時， 把檢測結果送入微處理器，通過微處理器控制報警燈和高音報警器的開啟 ，并將發(fā)生的警情信息 顯示在顯示屏上。 論文各章內容安排如下： 第 1 章 緒論 部分闡述了課題研究的背景和意義， 隨后 分析了國內外在該方向的研究狀況， 最后歸納了本 論 文的 工作和各章內容安排 ； 第 2 章 系統(tǒng)硬件設計中 首先論證了方案的設計 ，介紹了 系統(tǒng)總體設計方案 ，最 后介紹了 各個硬件模塊的 具體 設計 ； 第 3 章是 系統(tǒng)軟件設計， 首先給出了系統(tǒng)的主程序流程，具體闡述了單片機初始化及程序流程； 最后介紹了傳感器中斷程序的設計及流程圖； 第 4 章 軟件仿真 部分 介紹了本設計 的 系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境 以及 所要達到的預期目標，并介紹了 Keil 軟件設置流程 ，以及仿真的 效果圖 ； 第 5 章 總結 本論文 主要完成的 工作，同時指出 本 設計的優(yōu)點 以及對下一步工作的展望。 論文的主要工作和結構 本設計研究的內容是以單片機為主要控制元件，利用熱釋電紅外傳感器實現(xiàn) 對 住宅陌生人的入侵檢測，利用 溫度傳感器 實現(xiàn)對火災的檢測，利用 LCD12864 液晶 屏 顯示當前 的安防信息。總體來說，由于國內智能安防報警系統(tǒng)起步較晚，相對 于國外來說還是有不少差距。 本課題旨在開發(fā)出能夠準確檢測是否有陌生人闖入居室、是否有 發(fā)生火災 的入門級家居安防報警系統(tǒng)。同時，隨著社會信息化進程的逐步深入，特別是傳感器技術和先進的電 子通信技術的迅猛發(fā)展，家居生活的網絡化與智能化將成為人們新的需求，智能家居系統(tǒng)也由此成為了目前世界范圍內的熱門的研究領域之一。另外，加上煤氣和家用電器設備使用中的不安全因素等，對 居民的生命和財產安全構成了很大的潛在威脅。 25 附 錄 23 參考文獻 3 系統(tǒng)總體方案設計 3 方案選擇論證 2 2 系統(tǒng)硬件設計 該系統(tǒng) 將極大改善廣大家庭的家居安全環(huán)境。 簽名： 年 月 日 指導教師簽名： 年 月 日 基于單片機的多功能 住宅安防報警系統(tǒng) 的 設計 摘 要 本系統(tǒng) 以 MCS51 系列單片機 STC89C52 為微處理器設計了住宅安防報警系統(tǒng)。與本研究成果相關的所有人所做出的任何貢獻均已在論文（設計）中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以注釋和致謝的地方外，論文（設計）中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫的研究成果。 本人論文（設計）中有原創(chuàng)性數(shù)據(jù)需要保密的部分為： 。該系統(tǒng)制作簡單、成本低， 功能齊全、安裝比較方便，而且安防性 能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠 ,另外這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)。 home security 目 錄 1 緒 論 1 論文的主要工作和結構 15 3 系統(tǒng)軟件設計 21 軟件仿真效果 26 致 謝 由于當今社會城市化進程不斷加快，城市人口膨脹，外來人口的增加， 城市里 建成了 大量現(xiàn)代化小區(qū)。 傳統(tǒng)的機械式（