基于单片机的家庭防火防盗系统

江苏省扬州技师学院论文

前 言

随着社会经济的快速发展以及人们生活水平的日益提高，在家庭中液化石油气、管道煤气、天然气进入了大多数家庭，各种家用电器也得到了广泛的使用，人们在享受这些现化设施所带来便利的同时，却也增加了火灾隐患和有害气体中毒等的危险。与此同时，经济的飞速发展伴随着城市流动人口的急剧增加，给城市的社会治安增加了新的难题，盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出不断增长的趋势，人们越来越渴望有一个安全舒适的生活空间。现在一般居民住宅的主要防盗措施仅限于传统的防盗窗、防盗网等机械式家居防卫设备，其虽具有一定的防盗作用，但在实际使用中不仅影响市容的美观，更带来了很多安全隐患。因此人们迫切需要一种智能型的多功能家庭防火防盗报警系统，使其能可靠进行日常安全防范工作，及时发现各种警情并做出相应处理，以便将警情消灭在萌芽状态，保障居民生命和财产的安全。但是因经济、技术等原因，目前防火防盗报警系统设计不尽合理的情况比较普遍，在信号检测、信号处理上还存在一定问题，致使一些系统经常出现误报或者漏报，以及报警系统不动作。人们希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全，家庭防火防盗问题就成为人们极为关心的问题。

因此，对防火防盗报警装置的研究对现实意义重大。

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摘 要

该系统采用了超声波测距传感器与单片机的结合，其中采用超声波测距传感器来提供报警信号的方法使得成本低，易于维护，探头小，可安放于隐蔽的地方且不易被发现，接受信号灵敏，因此有明显的优势和广阔的发展前景。

本次设计的产品以AT89C52单片机作为系统控制核心，完成对外来人员的连续监测，提供了一个带有4位LED显示、并使其集中到一块面板上，使得操作方便快捷，直接在LED显示实时温度，该设计中使用DS18B20作为温度测量传感器，对温度进行实时采集，使用红外传感器采集人体信号信息，使用烟雾传感器采对气体烟雾进行检测，返回信号都由单片机接收并将信息反馈出来。

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该系统不仅具有传统防盗控制方法的优点，还具有易于维护和实现非接触、高可靠监测的特点，并且硬件开销成本低，适宜大多数普通家庭、寝室、办公住所等。

关键词： 单片机； 红外检测； 温度检测； 烟雾检测

目 录

1 绪 论................................................................. 4

1.1 防火防盗报警系统的概述......................................................................................... 4 1.2 国内外防盗控制系统的历史、现状与发展............................................................. 5 1.3 研究的目的和意义..................................................................................................... 7 2 系统的总体设计......................................................... 7

2.1 总体设计思想............................................................................................................. 7 2.2 系统总机构................................................................................................................. 8 2.3 系统设计原理图......................................................................................................... 9 3 检测信号放大电路设计.................................................. 10

3.1 热释红外线传感器典型电路................................................................................... 10 3.2 红外线探测信号放大电路设计............................................................................... 12

3.2.1 集成电路运算放大器..................................................................................... 14 3.2.2 精密多功能运算放大器INA105 .................................................................. 15

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3.2.3 低功耗、双运算放大器LM358.................................................................... 16

4 单片机接口电路设计.................................................... 17

4.1 单片机的选型........................................................................................................... 17

4.1.1 AT89S51的主要功能特性 ............................................................................ 18 4.1.2 AT89S51的内部结构及管脚 ........................................................................ 18 4.2 温度检测电路........................................................................................................... 21

4.2.1 温度传感数据采集电路................................................................................. 21 4.2.2 DS18B20温度传感器引脚功能 .................................................................... 22 4.3 键盘电路................................................................................................................... 23 4.4 显示电路................................................................................................................... 24 5 软件部分设计.......................................................... 27

5.1 主程序....................................................................................................................... 27 5.2 按键扫描程序........................................................................................................... 27 5.3 按键执行程序........................................................................................................... 29 结 论....................................................................................................................................... 33 致 谢....................................................................................................................................... 34 参考文献................................................................................................................................... 35 附录A 电路图 ....................................................................................................................... 35 附录B 程序 ........................................................................................................................... 37

1 绪 论

1.1 防火防盗报警系统的概述

防盗控制广泛可应用于工厂、家庭、汽车等场合。实现无接触、智能化报警是防盗控制系统目前的发展方向。随着工业的发展，计算机、微电子、传感器等高新技术的应用和研究，近年来防盗控制的研制得到了长足的发展，以适应越来越高的应用要求。

从监测范围来说，有的防盗控制只能监测几厘米，有的却可达几十米。从监测条件和环境来说，有的非常简单，有的却十分复杂。例如:有的是利用红外线感温传感器，有的是压力传感器，有的震动，也有声响来监测，有的从安装上提出苛刻的限制，有的从维护上提出严格的要求等。

因此在进行综合分析后进行了该设计。它将实现自动监控的智能防盗系统，

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