【正文】 曹家凱：基于單片機智能家居安防報警系統(tǒng)的設(shè)計 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，才能進一步處理。 熱釋電紅外傳感器控制芯片具有頻率相應(yīng)比較 均勻，檢測溫度范圍較大，不用設(shè)光源等優(yōu)點。 輸出電壓 范圍也包括負電源電壓。該四路放大器工作的電源電壓范圍是低于在 V 32 V 之間， 靜態(tài)電流 是 MC1741 的五分之一左右（每個放大器）。 LM324 芯片是價格低廉的四路運算放大器，具有真正的差分輸入。從根本上避免了誤報。這種雙鑒探測器的性能穩(wěn)定、抗干擾性強、可靠性高、能耗低而且靈敏度較高。它通常包括紅外線發(fā)射器、接收器、信號處理器等組成。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、圖書館等需要報警的場所。 玻璃破碎探 測器 本文的玻璃探測器 使用的是雙技術(shù)監(jiān)測，避免 聲頻率相近的聲音引起誤警 ，只有當敲擊玻璃聲音引發(fā)的振動和玻璃破碎時所發(fā)出的高頻信號被同時探測到才會發(fā)出報警信號。使用時要檢查主機是否能接收到報警信號以及門磁指示燈的情況。 門磁開關(guān) 門磁開關(guān)的作用是用來檢測門窗是否被非法打開，本文設(shè)計中所選用的門磁開關(guān)是嵌入式門磁開關(guān)，一般是由磁鐵和干簧管組成。正確使用它能使探測距離增加，如果使用 不當?shù)脑挊O易產(chǎn)生錯誤的信息。與傳統(tǒng)透鏡相比他的面積較大、重量較輕等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。它的作用有兩個：一是聚焦作用；二是將探測區(qū)域中分為若干個暗區(qū)和明區(qū)，使進入探測區(qū)域的移動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。 曹家凱：基于單片機智能家居安防報警系統(tǒng)的設(shè)計 8 菲涅爾透鏡又稱螺紋透鏡最初是由法國物理學(xué)家發(fā)明，主要是起著類似透鏡的作用。煙霧探測器一般和家庭防盜報警系統(tǒng)相連，達到防火預(yù)警的目的。 煙霧探測器按用途一般分為聯(lián)網(wǎng)型煙感探測器、獨立式煙感探測器、無線煙感探測器。 圖 紅外傳感器實物圖 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)，它是探測起火時所伴隨的煙霧從而達到預(yù)警的作用。紅外測溫是屬于非接觸式測溫，因其測溫范圍廣，被普及到各行各業(yè)中。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行工作。根據(jù)探測機理可以分為熱探測器和光子探測器兩種，前者是根據(jù)熱效應(yīng)后者是根據(jù)光電效應(yīng)的原理來進行工作。如圖 所示： 曹家凱：基于單片機智能家居安防報警系統(tǒng)的設(shè)計 6 圖 AT89C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 AT89C51 引腳結(jié)構(gòu)功能。隨著 16 位機和 24 位機的相繼出現(xiàn)， 8 位機進入改良階段之后，單片機 8位、 16 位、 32位、 64 位呈現(xiàn)共同發(fā)展的趨勢。 英特爾 公司的 MCS5摩托羅拉公司的 6801 以及 Zilog公司的 Z8 等在這一時期最具有代表意義，這些單片機的中斷定時器 /計數(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)芯片還擴展了A/D 轉(zhuǎn)換器接口。 攝像部分 現(xiàn)場存儲 A/D 人體檢測 控制部分 D/AAA 正常信號 /報警信號輸出 曹家凱：基于單片機智能家居安防報警系統(tǒng)的設(shè)計 5 這個時期的單片機得到了很大的發(fā)展，硬件結(jié)構(gòu)日益成熟，指令系統(tǒng)逐漸完善。在這個時期中美國的仙童公司研究出了世界上第一款單片機編號為 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。單片機的發(fā)展大概經(jīng)歷了以下三個階段。 單片機主控芯片的選擇 通過對各種單片機的性能價位以及速度等情況的對比，本文選擇了 AT89C51 單片機。它比較適用于大型商場、大型住宅小區(qū)和較大的工業(yè)生產(chǎn)基地。 圖 方案一流程圖 方案二：通過傳感器對室內(nèi)進行監(jiān)測分析，當有人以非法手段進入室內(nèi)時單片機會自動檢測到警情，然后把檢測結(jié)果送入到單片機中并發(fā)出中斷請求，報警電路會立即啟動。利用無線報警探頭的雙重探測原理，確定是否有盜賊的入侵，當發(fā)現(xiàn)有不明情況時聲光報警立即啟動，同時通過無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞綄⒕榘l(fā)送到家庭服務(wù)器上，家庭服務(wù)器會立刻將報警信息通過短信的形式發(fā)送到用戶手機上， 同時會把發(fā)生警情的時間地區(qū)以及地理位置發(fā)給轄區(qū)派出所，所轄派出所接到警情后會派出警力迅速處理。但是伴隨著科技的進步，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。目前，隨著我國安防的需求不斷擴大，安防行業(yè)得到了巨大的發(fā)展，在北京、深圳等城市中，安防事業(yè)的發(fā)展各具特色。 中國的安防事業(yè)起源于上世紀中后期，它是隨著科技的發(fā)展而成長起來的。 在美國，他們的家庭安全方面主要使用了聯(lián)網(wǎng)報警服務(wù)模式，聯(lián)網(wǎng)報警將把北美的安防產(chǎn)業(yè)進行整體合并，是一個非常成功的商業(yè)模式；在日本，家庭報警服務(wù)業(yè)非常發(fā)達。所以未來的防盜報警系統(tǒng)將會得到更快更好更成熟的發(fā)展。 除了上述的兩個行業(yè)以外，還有其他的領(lǐng)域，比如金融，交通等。防盜報警系統(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，都會把“安防”作為整個樓盤的賣點，但是大多數(shù)所謂的“安防”只是一個華麗的裝飾，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。做為整個安防系統(tǒng)中最重要的一環(huán)節(jié)防盜報警系統(tǒng)在很多大小型場合都發(fā)揮著至關(guān)重要作用，比如學(xué)校、家庭住宅、大型超市等。每一種報警器都有它的優(yōu)點和缺點，選擇報警器要根據(jù)實際情況 來選擇。由小區(qū)住宅四周的報警系統(tǒng)組成的第一道防線，是為了防止不法分子以不正當?shù)氖侄芜M入小區(qū)；由社區(qū)的整體監(jiān)控系統(tǒng)組成的第二道安全防線，是為了監(jiān)控小區(qū)的進出人員以及小區(qū)周圍的人群，提高報警響應(yīng)效率；第三道安全防線是由保安的日常巡邏管理所構(gòu)成；第四道安全防線是由門鈴及對講可視系統(tǒng)構(gòu)成；第五道安全防線也是整個安防體系中最后也是最重要的一 環(huán)，它是由家庭防盜報警系統(tǒng)組成，當不法分子以不正當手段入侵住戶或者發(fā)生災(zāi)情時，能夠即時有效的將曹家凱：基于單片機智能家居安防報警系統(tǒng)的設(shè)計 2 室內(nèi)發(fā)生的情況傳遞出去，以達到安防系統(tǒng)的目的。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。報警控制器是一臺和電腦服務(wù)器一樣的，用于控制信號的處理，檢測系統(tǒng)本身的故障。 一個完整體系的安防報警系統(tǒng)主要包括門禁、報警和監(jiān)控三大部分構(gòu)成，給人們的生命財產(chǎn)安全加上了一道保險。利用單片機開發(fā)的智能防盜系統(tǒng)操作簡單價格低廉被廣泛的應(yīng)用于社會各界，以單片機為主的報 警器對中國家庭來說價格較低，人們更容易接受。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 ,在這個高度發(fā)達的社會，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。金屬防 盜網(wǎng)造價成本高，安裝困難。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)的治安維護外，安全到位的防盜系統(tǒng)也是必不可少的。 .................... 6 前端探測器的組成 .............................. 7 紅外傳感器 ............................... 7 煙霧探測器 ............................... 7 熱釋電傳感器 ............................. 7 門磁開關(guān) ................................. 8 玻璃破碎探測器 ........................... 8 紅外微波雙鑒探測器 ........................ 8 熱釋電紅外傳感器控制電路芯片的選擇 ............. 8 3 系統(tǒng)硬件 .....................