发布时间 : 星期一 文章基于单片机的家庭防火防盗系统毕业论文更新完毕开始阅读42c1682fa88271fe910ef12d2af90242a995ab42
基于单片机的家庭防火防盗系统毕业论文
目 录
1 绪 论................................................................. 2
1.1 防火防盗报警系统的概述......................................................................................... 2 1.2 国内外防盗控制系统的历史、现状与发展............................................................. 2 1.3 研究的目的和意义..................................................................................................... 4 2 系统的总体设计......................................................... 5
2.1 总体设计思想............................................................................................................. 5 2.2 系统总机构................................................................................................................. 6 2.3 系统设计原理图......................................................................................................... 6 3 检测信号放大电路设计................................................... 8
3.1 热释红外线传感器典型电路..................................................................................... 8 3.2 红外线探测信号放大电路设计............................................................................... 10
3.2.1 集成电路运算放大器..................................................................................... 12 3.2.2 精密多功能运算放大器INA105 .................................................................. 12 3.2.3 低功耗、双运算放大器LM358.................................................................... 14
4 单片机接口电路设计.................................................... 15
4.1 单片机的选型........................................................................................................... 15
4.1.1 AT89S51的主要功能特性 ............................................................................ 15 4.1.2 AT89S51的内部结构及管脚 ........................................................................ 16 4.2 温度检测电路........................................................................................................... 18
4.2.1 温度传感数据采集电路................................................................................. 18 4.2.2 DS18B20温度传感器引脚功能 .................................................................... 19 4.3 键盘电路................................................................................................................... 20 4.4 显示电路................................................................................................................... 21 5 软件部分设计.......................................................... 24
5.1 主程序....................................................................................................................... 24 5.2 按键扫描程序........................................................................................................... 25 5.3 按键执行程序........................................................................................................... 26 结 论....................................................................................................................................... 30 致 谢....................................................................................................................................... 31 参考文献................................................................................................................................... 32
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附录A 电路图 ....................................................................................................................... 33 附录B 程序 ........................................................................................................................... 34
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，通过超声波传感器采集距离信号，通过AD传给系统核心——单片机，单片机通过处理与分析将距离值显示于三位的数码管上，检测到需要报警时，LED二极管将实时点亮，达到报警的功能，本设计的程序应用单片机C语言编写实现。
国外关于防盗控制早期从防火的基础上发展起来的，逐步向智能化自动化发展，并且发展及应用了许多新的监测原理。在传统原理中也渗透了电子技术及微机技术，结构有了很大的改善、功能有了很大的提高，从国内外关于防盗控制系统的发展来看当前的发展热点向非接触，如超声波传感器，红外线传感器，无线报警等[1]。
1.2 国内外防盗控制系统的历史、现状与发展
防盗报警系统是用物理方法或电子技术，自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并辅助提示值班人员或其主人发生报警的区域部位，显示可能采取的对策的系统。防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号，使于迅速采取应急措施。防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系
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统等一起构成了入侵防范系统。防盗报警系统通常由探测器（又称防盗报警器）、传输通道和报警控制器三部分构成。
报警探测器是由传感器和信号处理组成的用来探测入侵者入侵行为的电子和机械部件组成的装置，是防盗报警系统的核心，而传感器又是报警探测器的核心元件。采用不同原理的传感器件，可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置[2]。
中国防盗控制技术的发展大致起源于上世纪60年代初北京故宫博物院的安防报警系统。当年，中国老一辈的安防技术工作者在完全隐蔽、可靠报警、绝对防火的全木质结构环境下完成了该系统的安装与调试，该系统就发挥了很好的作用。之后的若干年，中国安防技术一直是以防盗报警系统为主，其应用场合也主要限于金融与文博系统。由于当时基于光电导摄像管的摄像机体积大且价格昂贵，因而在安防技术市场中可视化的闭路电视监控系统的应用案例极少。
随着时代的变迁，智能防盗技术有了较大的发展， 1994年秋在北京全国农业展览馆举办的展览会上，展出了部分关于防盗控制系统产品；1995年夏在天津国际展览中心的消防安防设备展览会上，展出了更多的安防技术相关产品，气氛火热。紧接着到1996年，由中国安防产品行业协会等单位主办了全国首届“国际社会公共安全产品博览会”，一下子吸引了国内外300多厂商参展，由此标志了中国防盗及安防技术市场的形成。
在国内安防防盗市场开始蓬勃发展的同时，2001年11月，中国安防界在深圳成功举办了首届中国安防论坛，全国人大副委员长、中国科协主席周光召院士题词。中国科学院和中国工程院的5位院士以及国内30多位安防领域的知名专家、教授发表了演说，较全面地展示了中国安全防范领域的技术动态和发展方向，促进了学术界和企业界的交流与合作，探讨了中国公共安全行业如何应对WTO，以及行业发展、管理、动作更加科学化、规范化的有关问题。首届安防论坛的举办，为架构中国安防的理论体系，研讨中国安防的发展战略，开创良好的学术氛围，为举办更大规模的学术论坛积累了经验，创造了条件。到2008奥运项目——首都国际机场捷运系统监控项目就是在先进的数字化、网络化视频监控系统中进一步整合了无人驾驶车辆自动传感监控系统、无线移动网络系统以及多系统的智能网管系统，一改传统电视监控系统仅仅是画面监视及简单报警联动的实现方式，而安防系统整体解决方案（Total Solution）概念必将成为现代电视监控系统的发展方向。
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对于超声波监测的应用随着自动测量和自动控制技术的发展特别是微机技术的发展，促进了超声测量技术的研究和应用。80年代中后期，单片机技术的应用使超声波传感器的监测向高性能、智能化方向发展。由于使用了单片机作中央处理单元，系统不仅可以进行复杂的数学运算和数据处理、进一步提高了超声波监测的测量精度，而且还能设计出友好的人机界面。
超声波传感器是当前应用较多的非接触型传感器。该技术基于超声波在空气中的传播速度及遇到被测物体表面产生反射的原理。可实现非接触监测、测量范围宽、并且测量量不受其他因素的影响，因此它的适用范围非常广泛，超声传感器监测技术在越来越多的领域发挥其重要作用。
由于超声波传感器没有可动部件，不存在机械磨损、机械故障，因而其可靠性和使用寿命比多数接触型传感器要高。该监测装置结构简单，不需要其它附加设施，且安装、使用和维护都较方便。随着电子技术的发展。单片机嵌入应用，超声波液位计的精度有了进一步的提高，功能更加齐全[9]。
目前，在现代计算机技术、自动控制技术和现代通信技术的支持下，电子地图、多媒体操作、管理与控制软件引入到防盗报警系统中。这种新的系统采用多媒体技术同时处理多种信息，并使信息之间、信息与设备之间、设备与设备之间建立逻辑联系，集成为一个交互式的系统，从而达到自动识别、自动预测、自动处理警情，使整个安防系统成为一种具有智能化的“活”的系统，让它发挥巨大、有效、可靠、灵活的系统功能。
1.3 研究的目的和意义
随着微电子技术与网络技术的飞速发展，人们对于居住环境的安全、方便、舒适提出了越来越高的要求，因此智能化住宅随之出现，也随着改革开放的深入和市场经济的迅速发展、提高，城市外来流动人口大量增加，带来许多不安定因素，刑事案件特别是入室盗窃、抢劫居高不下，因此家庭智能安全防范系统是智能化社区建设中不可缺少的一项，而以往的做法是安装防盗门、防盗网，但普遍存在有碍美观，不符合防火要求，而且不能有效地防止犯罪分子对住宅的入侵，故利用高科技的电子防盗报警系统也就应运而生。
目前家庭住宅的主要防范措施是利用防盗门，商店的防盗措施主要是监控器和出门口的红外报警器。随着人们认识的深入，利用智能防盗、防火、防煤气将成为人们的首要选择，智能安防也是安防行业的发展趋势。
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