摘 要我国大多数住宅都是高层，很多潜在的危险存在居民的身边，比如因为天然气泄漏或者用火不当引起的火灾、入室盗窃等影响人们安全的事件等。虽然我国一直在加紧推进文明小区的建设，但是面对当前比较复杂的治安环境，人口的不断聚集靠拢，难免出现有人想着靠不劳而获获得财务，出现入室盗窃。人们居家生活，使用天然气以及电器的频率增高，而很少有人经常去检查电路是否老化，天然气是管道以及灶具是否存在漏气等，而这些安全隐患因为居民的认知以及专业知识有限很难发觉。因此，需要建设一套防火防盗的报警系统，来及时为我们身边的安全问题做出预警，保证人们的生命财产安全。本设计所完成的防火防盗报警系统可以实现入侵人员检测的同时，并且可以通过火灾检测模块实现火灾检测报警，系统满足基本的需求之外，具有良好的稳定性，后续根据硬件电路完成具体实物制作，可以应用在居家安全以及生产管理当中，通过系统预防可能发生的盗窃以及火灾等风险，并且本设计设计具有体积小，成本难低，方便维护等优点。摘 要 1
目录
ABSTRACT 1
第一章 引言 2
第二章 防火防盗报警系统整体方案设计 3
2.1 整体方案设计 3
2.2 模块方案设计以及元器件选型 3
2.2.1 控制单片机方案设计以及选型 3
2.2.2 人员入侵检测传感器方案设计以及选型 4
2.2.3 火灾检测传感器方案设计以及选型 5
2.2.4 按键模块方案设计以及选型 5
2.2.5 显示模块方案设计以及选型 6
第三章 防火防盗系统硬件电路设计 7
3.1 单片机最小系统电路设计 7
3.2 热释电传感器电路设计 7
3.3 火灾检测电路设计 8
3.3.1 MQ2烟雾传感器电路设计 8
3.3.2 DS18B20温度传感器电路设计 9
3.4 按键电路设计 9
3.5 LCD1602显示电路设计 10
3.6 报警电路设计 10
第四章 防火防盗报警系统程序设计 12
4.1 主程序设计 12
4.2 烟雾检测模块程序设计 13
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4.3 温度检测模块程序设计 13
4.4 显示模块程序设计 14
第五章 防火防盗报警系统仿真与结果分析 16
5.1 仿真设计 16
5.2 仿真结果分析 17
第六章 结论 21
参考文献 22
致谢 24
附录 25
附录一：原理图 25
附录二：仿真图 26
附录三：程序 27
第一章 引言
近年来，很多城市为了发展，进一步提出了吸引人才的措施，很多人都进入城市发展，城市的住宅数量也在进一步提升，我国大多数住宅都是高层，一栋楼中住户数量比较多，因此，人员密集问题也是一直存在的，我国本来就是人口密度比较大的城市，如果发生安全事故，则会造成比较大的伤亡事故。所以居家安全问题也是近几年来一直关注的焦点，因为用火不当或者违规使用天然气出现的火灾安全事故、入室盗窃等影响人们安全的事件等。虽然我国一直在加紧推进文明小区的建设，但是面对当前比较复杂的治安环境，人口的不断聚集靠拢，难免出现有人想着靠不劳而获获得财务，出现入室盗窃。人们居家生活，使用天然气以及电器的频率增高，而很少有人经常去检查电路是否老化，天然气是管道以及灶具是否存在漏气等，由于居民的认知以及专业知识通过人为判断有一定的困难。因此，需要建设一套防火防盗的报警系统，来及时为我们身边的安全问题做出预警，保证人们的生命财产安全。
近现代以来，随着电子传感器技术和通信技术的快速发展，智能家居的产品已经出现在人们的生活当中，比如基于物联网技术的智能开关，可以通过无线通信技术实现远程的控制，这样就可以解决出门后发现家用电器没有关，不但可以避免电器长期不管出现的功耗问题以及长时间使用电线发热而出现的火灾问题。正是因为智能家居技术的发展，也推动了防火防盗智能报警系统的发展，对于智能防火防盗的产品进行了推动作用，而这些防火防盗报警系统的产品也应用在家庭、单位、仓库等众多的生活场景中，为安全居住以及安全生产提供保障，而目前市面上存在的防火防盗系统普遍存在的问题是价格高、功能不够完善、产品的稳定性低等缺点，不能大范围的使用，因此本设计设计一个系统，既可以有防火功能，又可以实现防盗，采用更加精确的传感器，避免出现误报漏报的情况，同时选择合适的元器件将开发成本降低，在经济适用性方面能满足大众的需求。通过本次设计，掌握本专业所学习的知识的同时，能将所学的知识合理应用在产品的设计当中，而防火防盗也是人们在居家环境中需要时刻注意的，一旦产品部署，具有长期使用的效果，不用经常更换，因此防火防盗系统具有广泛的应用前景。
第二章 防火防盗报警系统整体方案设计
2.1 整体方案设计
本设计是以单片机为核心，通过传感器检测盗窃者入侵以及火灾情况，通过报警电路实现报警。系统部署后实现环境的安全的监控，根据系统的具体功能，本设计需要完成对人员入侵的检测。根据查阅的传感器资料，人员检测可以通过人体释放的红外线来判断是否有人靠近，火灾的检测是为了提前预防火灾发生，所以需要通过传感器对火灾发生前的一些参数进行检测，比如检测温度、烟雾浓度等，因此传感器的模块包含检验盗窃者的传感器和检验火灾烟雾浓度的检测模块、温度传感器模块。系统需要进行人机交互，因此需要键盘模块以及显示模块，报警模采用能发声还能发光的模块，控制芯片则采用单片机完成，传感器数据经过单片机处理后，经过计算和对比，实现火灾与防盗报警的功能。防火防盗报警系统的主要组成模块如图21所示。


图21 防火防盗报警系统组成框图
2.2 模块方案设计以及元器件选型
2.2.1 控制单片机方案设计以及选型
方案一：采用STM32单片机
STM32，32顾名思义，是一个32位单片机，采用的是ARM的架构，片内集成了很多的应用接口，比如ADC接口、PWM接口、UART接口，多个USB接口等，片内资源丰富，方便嵌入式开发，应用在大型的嵌入式开发场景当中，相对来说成本比较高。
方案二：采用51单片机
51单片机不单单只一款芯片，而是采用51内核的都称为51单片机，51单片机的型号就比较多，国产的和进口的都有，因此统称为51单片机，51单片机自从诞生以来，应用在不同的设计场景中，同时其技术成熟，可参考的设计资料比较多，并且价格非常低廉，IO口最多可达32个，并且是可以实现位操作，是一款经典且实用的单片机。
本设计是通过单片机对温度以及烟雾浓度等传感器数据读取计算以及负责系统的控制，不需要很强大的性能，而且为了让本产品能普及，应该从经济方面考虑，本设计51单片机就可以满足要求，并且其电路简单，成本更低，并且可以满足本设计的需要，因此本设计采用51单片机中的AT89C51型号作为主控芯片。

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