发布时间 : 星期二 文章基于单片机的火灾防盗监控系统的设计与仿真_毕业设计(论文)更新完毕开始阅读eefe731e2e60ddccda38376baf1ffc4ffe47e2bd
本次家用防盗报警系统是一种新型的电子安全报警系统，该系统的设计以AT89C51为核心，将传感器检测技术、智能控制和无线电技术相结合，从而形成一个防盗报警系统。系统总体构成主要包括防盗检测、断电保护及报警电路设计、密码控制电路（键盘输入及显示）、无线电控制四个模块[9]。具体原理框图如图2.2。
E2PROM存储电路 门磁传感器探测 编码 AT89C51 单 片 机 的 控 制 键盘输入及显示 电 机 驱 动 LED指示灯 现场报警 信号接收 信号发射 信 号 产 生 解码
图2.2 防盗系统整体设计框图
2.4 防盗系统主要功能模块设计
(1)门磁探测技术 其本质就是一个门磁开关，由永磁体和门磁主体两大部分组成。当两部分靠得近时，处于报警守候状态，当拉开一定距离后，便触发报警系统。
(2)数字芯片编/译码技术 编码芯片采用专用集成芯片VD5026，译码处理器则采用与之配套生产的集成芯片VD5027，它们都是CMOS大规模数字集成电路。它们组合应用起来就可构成一个发射、—接收的数字编译码系统。
(3)无线发射接收技术 无线发射电路部分主要运用高频功率放大器的原理制成，以LC谐振网络作为负载构成谐振功率放大器。无线接收电路
由超再生接收、放大、整形、译码电路组成，经过一系列处理，可以产生直接驱动报警电路的电信号。
(4)智能报警技术 在报警电路部分，555芯片构成多谐振荡器来驱动声光报警，使报警功能更趋智能化，随时准确把握防盗情况[10]。
3 系统硬件设计
3.1 主要器件选型
3.1.1 核心处理器单片机的选择
单片机是一块硅片上集成了微处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM、EPROM)和各种输入、输出接口(定时器／计数器、并行I／O、串行口、A／D转换器及脉冲调制器PWM等)的微控制芯片。
在火灾报警器的设计中，单片机是其核心部件。它一方面要接收来自传感器送来的温度、烟雾对应的模拟信号和故障检测信号，另一方面要对这两种信号分别进行处理，以控制后续电路进行相应动作；与此同时查询是否有键按下的请求。在单片机完成这些工作的过程中，尤其是信号处理中，比较浓度值后送入显示的软件实现比较复杂，要求单片机具备较快的运算速度，使检测人员能够较准确地观测到烟雾浓度，并根据情况进行相应的处理。并且也要考虑选择低价实用的机型，并为研制同一系列低功耗产品做准备[11]。根据多方面的比较，本设计选用ATMEL公司的AT89S52单片机作为控制器。
AT89S52是一个低功耗、高性能的CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的计算机AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。Flash存储空间，支持最大64K外部存储扩展。根据不同的运行速度和功耗的要求，时钟频率可以设置在0-33M之间。片内资源有4组I/O控制端口、3个定时器、8个中断、软件设置低能耗模式、看门狗和断电保护。可以在4V到5.5V宽电压范围内正常工作
[12]
。不断发展的半导体工艺也让该单片机的功耗不断降低。根据本次设计
的具体情况，采用双列直插DIP-40封装。AT89S52引脚图3.1所示。
图3.1 DIP-40封装AT89S52引脚图
在智能防盗系统中，核心仍然是单片机。主要负责控制键盘，显示，无线通信，电机驱动以及声光报警模块协调工作。本系统选用AT89C51作为主控芯片。
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机，由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器[13]。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89S52是AT89C51升级版，它们都是8051的内核，52是51的增强型，S52比C51,定时器多一个T2，RAM多128B，ROM多4K，中断多2个，多一个看门狗,在掉电、数据指针等方面还有一些改进，S52的最高外接晶振可以达到33MHz，C51大概只有24MHz。另外S52比C51还增加了ISP功能，就是在线可编程功能，这可是很有用的功能哦，首先是省去购买编程器的钱，另外，对于买不起仿真器或希望能板上调试（就是插在成品电路板上调试）的人来说十分有价值，你可以随时更新插在电路板上的单片机的程序，十分方便。当然S51也具备这一功能，C51和C52都不具备[14]。在本文中它们两个系统是相互独立存在的，互相之间没有进行通信。
3.1.2 气体传感器的选择
气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。