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单片机的火灾检测和防盗系统设计

2020-12-27 12:31编辑: www.jxszl.com景先生毕设
目 录
一、 绪 论 1
(一)研究研究目的和意义 1
(二)课题研究的主要内容 1
二、系统总体设计方案 3
(一)系统的功能要求 3
(二)总体设计方案 3
(四)烟雾传感器选择 4
(五) sim900A的选择 4
三、系统硬件系统设计 5
(一)单片机电路设计 5
(二)热释电红外传感器 7
(三)火灾检测电路 8
(四)自动报警电路 9
(五)sim900A短信息收发模块 9
(六)按键电路设计 10
四、系统软件系统设计 11
(一)编程语言的选择 11
(二)编程软件介绍 11
(三)系统主程序设计 14
(四)单片机与sim900A通信的设计 16
五、系统调试 17
(一) 硬件调试 17
(二) 软件调试 17
(三)程序下载 18
(四) 综合调试 19
结论 22
参考文献 23
致 谢 24
附录A 25
附录B 26
一、 绪 论
(一)研究研究目的和意义
随着人类社会的不断进步,经济和科技发展,人们的生活水平有了很大的提高,对私有财产的保护,对防止盗窃、火灾预防措施的新的需求将继续增加。
从住宅的发展趋势来看,现代人对居住社区的花园式住宅之后向高空发展到几十层的住宅,但目前市场上的家用电子防盗,火灾,只能用于单一的住宅单位,也不利于统一管理,不能满足现代住高层宅区的发展要求,就必须改进和完善消防、防盗。
为了满足高层住宅的安全要求,现设计一个基于单片机的火灾探测和报警系统,为了预防传统的家庭安全,预防火灾的发生,要实现对单一家庭火灾报警和防盗报警的功能,利用GSM短消息安全系统来提高安全性、可靠性,且不误报警。本系统通过单片机为微处理器,通过接口电路,可实现与计算机相连接,然后通过计算机对现实情况进行实时控制,为用户提供一种方便的方式来管理。<
 

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发展要求,就必须改进和完善消防、防盗。
为了满足高层住宅的安全要求,现设计一个基于单片机的火灾探测和报警系统,为了预防传统的家庭安全,预防火灾的发生,要实现对单一家庭火灾报警和防盗报警的功能,利用GSM短消息安全系统来提高安全性、可靠性,且不误报警。本系统通过单片机为微处理器,通过接口电路,可实现与计算机相连接,然后通过计算机对现实情况进行实时控制,为用户提供一种方便的方式来管理。
在上世纪90年代,人们开始意识到周边防范的重要性,用各种方法来进行周边防范,最多使用的就是围墙、铁栅栏等屏障,如果没有条件进行大范围的防范,也会对房屋等建筑物行进小的防范,如安装防盗窗户,铁门等等。他们在防护区域使用多种不同的探测原理的探测器来形成多道防线,起初这种探测器很容易被其他障碍物挡住,随着科技发展,各种探测侦查的电子产品相继问世,这大大加快了入侵探测器技术的发展。
(二)课题研究的主要内容
本次设计了一款基于单片机的家庭智能防盗和火灾检测报警系统,系统主要使用人体信号检测传感器检测家里面的安全情况,使用烟雾传感器检测家里面的火灾情况,当家里面有外人进入或者发生火灾的时候会通过短信报告给主人,给主人的手机打电话进行提醒。保证家里的防盗安全和火灾安全。
二、系统总体设计方案
(一)系统的功能要求
根据实际要求,本次轮的设计技术要求:
设计一款单片机的火灾检测和智能防盗报警的系统,系统可以检测家里面是否发生火灾或者是否有外人进入,当有这两种情况中的一种情况发生的时候,系统会通过单片机控制GSM短信模块进行报警短信的发送,发送到主人的手机里面,提示主要家里面得防火或者防盗安全。
(二)总体设计方案
本次设计的基于GSM模块的家庭防盗、防火系统的设计,系统组成框图如图2-1所示,根据预想所达到的功能,将其分为以下几个部分的模块:电源电路,热释电传感器电路(用于检测人体信号)、烟雾检测传感器、sim900A通信电路等。
图2-1 系统组成框图
传统的家庭防盗报警系统的组成非常的简单,主要是由人体入侵检测传感器、报警控制器和控制中心组成,在在这里面包含了硬件和软件的设计。最简单的报警方式就是通过单片机控制声光报警值进行报警,提示用户注意安全。
单片机:单片机我们选择STC89C52单片机作为本次防盗报警器的主要的控制核心,这款单片机使用简单,指令完全兼容51系列单片机的指令。
人体信号检测传感器:人体信号检测传感器的主要的功能是用来检测人体信号,当系统处于布放状态的时候如果有外人进入被检测区域,传感器会检测到人体信号,送给单片机进行处理,本次选用热释电传感器作为人体信号检测传感器。
短信模块:短信模块的主要的功能是当系统处于危险的状态后,可以通过短信模块给用户的手机发送报警短信。
报警模块:使用蜂鸣器来实现对业主的提示。
烟雾传感器:烟雾传感器的主要的功能是用来检测家里面得火灾情况。本次使用MQ-2型烟雾传感器。
烟雾传感器选择
传感器MD61:
MD61型气体检测传感器可以检测多种的气体,不包括工业上的很多的气体,例如煤气、天然气、二氧化碳、氟里昂等等的气体,使用的时候只要调节相关的电压就可以实现对不同气体的检测,本次设计中由于值检测家里面得烟雾的情况,不涉及其它的气体因此本次说不使用这种传感器。
传感器MQ-2:
MQ-2型气体浓度检测传感器是一款专门用于火灾检测的传感器,传感器使用起来比较的方便,输出的是0-5V的模拟信号,我们在使用的时候只要对模拟信号进行相关的A/D转换后就可以正常的送入到单片机中进行使用,传感器的最大的功耗只有15mV左右,是一款非常节能环保的传感器,传感器的性能也比较的稳定。工作电压最大可以达到24V,结合本次的设计要求,本次选择MQ-2气体浓度传感器。
(四)sim900A的选择
Simcom从2010年10月开始用sim900A代替sim300,两者的用法差不多。
如果你的结果是仅仅返回,那么可以使用sim300,但是这是远远不够的,因为这只是说你的指令格式是正确的,你必须at+cipstatus查看一下状态,如果是connect OK,才是真的可以了,否则可能是connecting状态,表示一直在连接。还有一个问题就是你的卡虽然支持GPRS,但是不代表就一定能实现你的数传模式。因为GPRS接入方式有两种:CNWAP和CMNET,默认的情况是CMNET,当然你可以设置。如果你的卡不支持CMNET,那么你就一直connect fail。如果是CN
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