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1、 2010年山东省大学生“高教社&XILINX杯”电子设计竞赛编号：F题宿舍智能防盗防火报警系统设计报告参赛学校：山东科技大学济南校区 作 者：王先燕 董洪凯 张云岗指导教师： 蒲海涛 2010年9月20日 摘要 本文介绍了宿舍智能防盗防火报警系统。智能化防盗防火报警系统集防盗防火功能于一体，能自动监视宿舍内的安全情况，有异常情况发生时能立即发出报警信息。传感器采用热释电人体红外传感器、烟雾传感器与温度传感器，分别对盗情和火情进行检测。系统通过密码来识别主人身份，系统开启后只有输入正确的密码才能关闭系统。本系统采用STC12C5A60S2单片机为主控制器，集成了热释电人体红外传感器、烟雾传感器
2、、无线收发器，报警模块，人机交互界面模块等硬件电路。人机交互界面实现了通过按键解除报警和异地检测，具有良好的人机交互性。经测试，完成了题目所要求的各项指标且运行可靠。关键词：智能防火防盗报警系统 自动 密码 STC12C5A60S2 人机交互 AbstractThis article introduced in the dormitory intelligent fireproof and theft-proof alarm system. The intelligent fireproof and theft-proof alarm system set fireproof and thef
3、t-proof function in a box and automatic detection the safe of the dormitory. While it had abnormal condition took place. It would send out warning information. The sensor uses theinfrared human body detect sensor and the Smoke sensor and Temperature Sensor to rob the sentiment and the state separate
4、ly carries on the examination. Through this system to identify the owner as password, the system opened only after entering the correct password to shut down the system. This system uses the STC12C5A60S2 SCM as main controller. The System integrated theinfrared human body detect sensor, the Smoke se
5、nsor, transceivers sensor, golden alarm, human-computer interface hardware circuits. The human-computer interface by the button for the alarm and detection place, Have good man-machine interactivity. Tested and finished the subject required the various indices and reliable operation.Keywords: Intell
6、igent fireproof and theft-proof alarm system , automatic， correct password，STC12C5A60S2，human-computer interface目录一、 前言.?二、 系统方案设计.?2.1设计思路.?2.2方案论证比较与选择.? 2.2.1主控制器模块.? 2.2.2 显示模块.? 2.2.3 通信模块.? 2.2.4 时钟模块.?2.3系统总体方案三、 理论分析.?3.1 热释电红外线传感器的工作原理.?3.2温度传感器DS18B20 的工作原理.?四、 硬件设计及实现.?4.1主控控制器电路.?4.2 按键模
7、块.?3.3 显示电路.?五、 软件设计及实现.?5.1 软件组成.?5.2 主程序流程.? 5.2.1防盗报警模块流程图.? 5.2.2 烟雾及高温报警模块流程图.?六、 系统测试与分析结果.?6.1防盗报警.?6.2 防火报警.? 6.2.1 烟雾报警.? 6.2.2 高温报警.?七、 总结.?一、 前言改革开放以来，随着经济的快速发展，使得很多学生有机会接受教育。然而校园人数的激增也给校园治安带来很大压力。校园失盗、失火事件时有发生，宿舍尤为严重。但因校园管理人员人数有限，使此类事件不能很好的被及时制止。为此，很多学校引进了智能防火防盗报警系统。本文所要介绍的宿舍智能防盗防火报警系统，正
8、是在智能住宅蓬勃发展的背景下，为了满足用户对安全的强烈要求而设计并开发的。系统的首要任务是根据宿舍的类型、使用功能及防护风险等要求，为保障宿舍人身财产安全，通过运用传感器探测、无线数据传输，异地监控等技术综合形成智能报警系统，从而达到保障校园宿舍安全的目的。校园的安防系统和智能管理系统是现代化校园管理不可缺少的有机组成部分。考虑设备成本与集中管理的需要，可将周界报警探测系统、宿舍联网报警系统加以集成和综合，构成综合防范体系。由此宿舍应当设置安全防范报警系统，对火灾、盗窃、入室抢劫等做到早发现、早报警，通过社会力量和科技手段来提高校园抵御各种意外情况的能力。二、 系统方案设计智能防盗防火报警系统
9、是一种新型的电子安全报警系统，它的工作原理是：通过热释电人体红外传感器检测人体红外线，将红外线信号转换为高电平信号，通过单片机处理进行计数、报警。通过烟雾传感器检测烟雾，将烟雾信号转变为电信号，通过单片机处理，进行报警等功能。它是集多种功能于一体的的智能报警系统。2.1设计思路 该系统通过热释电人体红外传感器，烟雾传感器与温度传感器采集数据，经微处理器处理，通过显示模块和报警系统模块输出，可以通过按键模块进行系统的开关控制，当输入正确密码时，关闭系统。系统还可以通过时间模块对数据进行实时记录。设计思路如图1。 显示模块报警模块按键模块主控制器热释电人体红外传感器烟雾传感器无线通信模块时钟模块温
10、度传感器 图1：系统模块图2.2 方案论证比较与选择 2.2.1主控制器模块 主控制器主要用于信号的接收和数据处理、控制报警系统的启动和停止、显示及在在异地监控。是系统的核心部分。对于主控制器的选择一般有以下方案。 方案一：采用普通MCS-51单片机作为总的控制元件。结构简单、价格便宜、易于开发、 通用型、有总线扩展、不含有模数转换等功能,因此需增加一些外围电路来实现一些功能,使电路复杂化,精确度不高，采样速率偏低。方案二：采用STC12C5A60S2单片机为主控制器。STC12C5A60S2单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片
11、机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。 方案选择：通过以上两种方案的比较，方案二简化了电路，增加了系统稳定性。STC12C5A60S2单片机功能较多,它不仅囊括了普通单片机的所有功能，更增加了许多新的功能，如: A/D、D/A转换等。综合考虑，选择方案二。 2.2.2 显示模块方案一：采用液晶LCD1602 显示。LCD1602微功耗，尺寸小，超薄轻巧，显示信息量大，字迹美观，视觉舒适，而且容易控制。方案二: 采用数码管SM41050显示。数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）。方案选择：数码管消耗电力比液晶多一点，但是数码管显示更加清晰，亮度高，驱动部份的软件简单。液晶极其省电，但是使用有温度范围限制，且因是反光式的，在外界光线很明亮的情况下很容易看不清楚。通过比较选择方案二。 2.2.3 通信模块方案一：有线通信:采用有线通信抗干扰能力强，由于它与控制对象直接相连，所以它的控制距
