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基于单片机的火灾防盗监控系统的设计与仿真-毕业论文.doc
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基于单片机的火灾防盗监控系统的设计与仿真-毕业论文.doc
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基于单片机的火灾防盗报警系统的设计
摘 要
随着社会的发展,单个家庭的经济积累越来越多,人们对于家庭灾情的防控也
给予了越来越多的重视。目前,家庭灾情主要体现在火灾和盗窃两个方面,因此,
对于这两种状况的预防和监控成为了家庭防灾的重点。本文就是基于这一社会现象
设计了一种简单的防火防盗系统。
本文分两部分来设计,一部分为基于AT89S52单片机的火灾监控系统,能够及
时监测到系统故障和环境中有无火灾,火灾一旦发生将实现声光报警,并采取有效
措施控制火情的发展,将火灾消灭在萌芽状态,以确保人身财产安全并最大限度地
减少损失。另一部分为基于AT89C51单片机的,集传感器检测技术、智能控制和无
线电技术于一体的防盗报警系统。本文对这两部分分别行进硬件电路搭建,软件程
序设计,最后对软件进行测试,运用Protues软件对主要模块进行仿真。
关键词:单片机,传感器,火灾,门控,Protues
Design Of Fire Alarm System Based On SCM
Abstract
With the social development, single-family economic has been accumulating,and more
and more people pays attention to the family disaster prevention and control .Currently, the
family disaster mainly reflected in two aspects of fire and theft.Therefore, the prevention and
control for these two conditions has become the focus of family disaster.This article has
designed a simple fire alarm systems based on this social phenomenon.
This article is designed in two parts,.One is fire monitoring system based on the
AT89S52 SCM.It was able to monitor the failures of system and the environment timely.Once
fires, it would achieve the sound and light alarm, and take effective measures to control the
development of the fire, the fire will be nipped in the bud ,to ensure personal and property
safety and minimize losses.The other is the anti-theft alarm system based on the AT89C51
SCM,which combines sensor technology, intelligent control and radio technology and
integration.This paper make the hardware circuit structures and design the software
programming respectively. Finally, made a test for the software and simulated the main
module by Protues.
Keyword:SCM, sensors, fire, gated, Protues
第 Ⅰ 页 共 Ⅱ 页
目 录
1 绪论 ...........................................................................................................................1
1.1 引言 ........................................................................................................................1
1.2 课题研究背景及意义 ............................................................................................2
1.3 本文主要内容安排 ................................................................................................4
2 系统总体设计方案 ...................................................................................................6
2.1 火灾监控系统整体设计 ........................................................................................6
2.2 火灾报警系统类型及火灾探测器选型 ................................................................6
2.2.1 火灾报警系统类型 .............................................................................................6
2.2.2 火灾探测器原理 .................................................................................................7
2.3 防盗系统整体设计 ................................................................................................8
2.4 防盗系统主要功能模块设计 ................................................................................9
3 系统硬件设计 .........................................................................................................10
3.1 主要器件选型 ......................................................................................................10
3.1.1 核心处理器单片机的选择 ...............................................................................10
3.1.2 气体传感器的选择 ...........................................................................................11
3.1.3 温度传感器的选择 ...........................................................................................12
3.1.4 无线通信模块芯片的选择 ...............................................................................13
3.1.5 A/D 转换芯片的选择 .......................................................................................14
3.1.6 键盘输入模块芯片选择 ...................................................................................14
3.2 系统各功能子模块设计 ......................................................................................15
3.2.1 电源模块 ...........................................................................................................15
3.2.2 单片机内部结构及最小系统 ...........................................................................16
3.2.3 火灾探测器的设计 ...........................................................................................18
3.2.4 RS232 串口设计 ...............................................................................................18
3.2.5 A/D 模块设计 ...................................................................................................19
3.2.6 无线通信模块 ...................................................................................................20
3.2.7 电机驱动模块 ...................................................................................................20
第 Ⅱ 页 共 Ⅱ 页
3.2.8 键盘电路设计 ...................................................................................................21
3.2.9 EEPROM 模块 ..................................................................................................22
4 系统软件设计 .........................................................................................................23
4.1 火灾监控部分主要程序 ......................................................................................23
4.1.1 火灾监控主程序 ...............................................................................................23
4.1.2 火灾监控各部分子程序 ...................................................................................24
4.2 防盗监控模块主要程序 ......................................................................................28
4.2.1 防盗门控主程序 ...............................................................................................29
4.2.2 门控模块子程序 ...............................................................................................29
5 系统调试 .................................................................................................................36
5.1 调试工具 ..............................................................................................................36
5.2 调试过程 ..............................................................................................................39
5.3 Protues 仿真 .........................................................................................................40
6 总结 .........................................................................................................................44
附录 ...............................................................................................................................45
参考文献 .......................................................................................................................60
致谢 ...............................................................................................................................61
第 1 页 共 61 页
1 绪论
1.1 引言
针对当前火灾自动报警系统存在的通讯协议不一致,系统误报、漏报频繁,智能化
程度低,网络化程度低、特殊恶劣环境的火灾探测报警抗干扰等问题较为突出的现象,
提出在符合国家消防规范的基础下采用统一、标准、开放的通讯协议,通过对新技术、
新工艺、新材料和新设备的应用研究,对系统方案、设备选型的优化组合,改进火灾自
动报警系统的工作性能、减少维护费用和维护要求,向着高可靠性、高灵敏性、低误报
率、系统网络化、技术智能化方向发展,为更好的预防和遏制建筑火灾提供了强有力的
保障,从而更好的保护国家和人民的生命、财产安全
[1]
。这是火灾自动报警应用技术的
研究发展趋势 。
家用防盗系统近几年来在全球以及在中国的快速发展是信息技术发展寻找更广阔的
市场结合点的必然结果,是IT 产业向传统住宅产业以及人们生活渗透的必然结果。家
用防盗系统建设目标是向人们提供“方便快捷的信息通信、安全舒适的住宅环境、高效
便利的物业管理”。发展家用防盗系统是住宅产业现代化的必然选择。家用防盗系统按
智能技术开发的功能和作用的不同,小区中报警系统应用一般体现在探测智能、监控智
能和抗干扰智能三个主要方面。目前欧美已有一些国家正在大力研究无线防盗探测报警
系统,随着时间的推移,这种产品在我国也会发展成为主流
[2]
。
防盗报警产品总体发展趋势:从少防区(4防区)向多防区(16防区以上);电话线
制向GSM、总线制、网络制发展;从有线向无线发展;无线从单一频点(315M)向专
用频段(433M内多频点)、从单向/单工向双向/半双工或双工通讯发展
[3]
。比如主动红外
入侵探测器从传统型向编码调制型发展,说明随着科技的普及、随着报警产品应用面的
扩大,传统型主动红外入侵探测器产品存在的问题逐渐暴露,由于密集安装引发误报警、
漏报警、可以被同型号或同类产品替代;对于新型建筑结构,比如现代造型的围墙等无
法安装、使用;对于窗、阳台等也无法有效防范等;被动红外入侵探测器开始从室内防
范向室外防范发展,说明室内防范的局限性日渐显现,防范开始向室外/户外推进。但是
由于其产品探测原理的限制,其室外型产品的防范效果、工作稳定性等各方面均不尽人
意。
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