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1、基于单片机的火灾防盗报警系统的设计摘 要随着社会的发展，单个家庭的经济积累越来越多，人们对于家庭灾情的防控也给予了越来越多的重视。目前，家庭灾情主要体现在火灾和盗窃两个方面，因此，对于这两种状况的预防和监控成为了家庭防灾的重点。本文就是基于这一社会现象设计了一种简单的防火防盗系统。本文分两部分来设计，一部分为基于AT89S52单片机的火灾监控系统，能够及时监测到系统故障和环境中有无火灾，火灾一旦发生将实现声光报警，并采取有效措施控制火情的发展，将火灾消灭在萌芽状态，以确保人身财产安全并最大限度地减少损失。另一部分为基于AT89C51单片机的，集传感器检测技术、智能控制和无线电技术于一体的防盗报
2、警系统。本文对这两部分分别行进硬件电路搭建，软件程序设计，最后对软件进行测试，运用Protues软件对主要模块进行仿真。关键词：单片机，传感器，火灾，门控，ProtuesDesign Of Fire Alarm System Based On SCMAbstract With the social development, single-family economic has been accumulating,and more and more people pays attention to the family disaster prevention and control .Curre
3、ntly, the family disaster mainly reflected in two aspects of fire and theft.Therefore, the prevention and control for these two conditions has become the focus of family disaster.This article has designed a simple fire alarm systems based on this social phenomenon.This article is designed in two par
4、ts,.One is fire monitoring system based on the AT89S52 SCM.It was able to monitor the failures of system and the environment timely.Once fires, it would achieve the sound and light alarm, and take effective measures to control the development of the fire, the fire will be nipped in the bud ,to ensur
5、e personal and property safety and minimize losses.The other is the anti-theft alarm system based on the AT89C51 SCM,which combines sensor technology, intelligent control and radio technology and integration.This paper make the hardware circuit structures and design the software programming respecti
6、vely. Finally, made a test for the software and simulated the main module by Protues.Keyword:SCM, sensors, fire, gated, Protues 目 录1 绪论11.1 引言11.2 课题研究背景及意义21.3 本文主要内容安排42 系统总体设计方案62.1 火灾监控系统整体设计62.2 火灾报警系统类型及火灾探测器选型62.2.1 火灾报警系统类型62.2.2 火灾探测器原理72.3 防盗系统整体设计82.4 防盗系统主要功能模块设计93 系统硬件设计103.1 主要器件选型103.
7、1.1 核心处理器单片机的选择103.1.2 气体传感器的选择113.1.3 温度传感器的选择123.1.4 无线通信模块芯片的选择133.1.5 A/D转换芯片的选择143.1.6 键盘输入模块芯片选择143.2 系统各功能子模块设计153.2.1 电源模块153.2.2 单片机内部结构及最小系统163.2.3 火灾探测器的设计183.2.4 RS232串口设计183.2.5 A/D模块设计193.2.6 无线通信模块203.2.7 电机驱动模块20第 页 共 页3.2.8 键盘电路设计213.2.9 EEPROM模块224 系统软件设计234.1 火灾监控部分主要程序234.1.1 火灾监
8、控主程序234.1.2 火灾监控各部分子程序244.2 防盗监控模块主要程序284.2.1 防盗门控主程序294.2.2 门控模块子程序295 系统调试365.1 调试工具365.2 调试过程395.3 Protues仿真406 总结44附录45参考文献60致谢61第 页 共 页1 绪论1.1 引言 针对当前火灾自动报警系统存在的通讯协议不一致，系统误报、漏报频繁，智能化程度低，网络化程度低、特殊恶劣环境的火灾探测报警抗干扰等问题较为突出的现象，提出在符合国家消防规范的基础下采用统一、标准、开放的通讯协议，通过对新技术、新工艺、新材料和新设备的应用研究，对系统方案、设备选型的优化组合，改进火灾
9、自动报警系统的工作性能、减少维护费用和维护要求，向着高可靠性、高灵敏性、低误报率、系统网络化、技术智能化方向发展，为更好的预防和遏制建筑火灾提供了强有力的保障，从而更好的保护国家和人民的生命、财产安全1。这是火灾自动报警应用技术的研究发展趋势 。 家用防盗系统近几年来在全球以及在中国的快速发展是信息技术发展寻找更广阔的市场结合点的必然结果，是IT 产业向传统住宅产业以及人们生活渗透的必然结果。家用防盗系统建设目标是向人们提供“方便快捷的信息通信、安全舒适的住宅环境、高效便利的物业管理”。发展家用防盗系统是住宅产业现代化的必然选择。家用防盗系统按智能技术开发的功能和作用的不同，小区中报警系统应用
10、一般体现在探测智能、监控智能和抗干扰智能三个主要方面。目前欧美已有一些国家正在大力研究无线防盗探测报警系统，随着时间的推移，这种产品在我国也会发展成为主流2。防盗报警产品总体发展趋势：从少防区（4防区）向多防区（16防区以上）；电话线制向GSM、总线制、网络制发展；从有线向无线发展；无线从单一频点（315M）向专用频段(433M内多频点)、从单向/单工向双向/半双工或双工通讯发展3。比如主动红外入侵探测器从传统型向编码调制型发展，说明随着科技的普及、随着报警产品应用面的扩大，传统型主动红外入侵探测器产品存在的问题逐渐暴露，由于密集安装引发误报警、漏报警、可以被同型号或同类产品替代；对于新型建筑
11、结构，比如现代造型的围墙等无法安装、使用；对于窗、阳台等也无法有效防范等；被动红外入侵探测器开始从室内防范向室外防范发展，说明室内防范的局限性日渐显现，防范开始向室外/户外推进。但是由于其产品探测原理的限制，其室外型产品的防范效果、工作稳定性等各方面均不尽人意。1.2 课题研究背景及意义随着社会的发展，人们的活动、居住区域越来越大，安全问题越显重要。简洁、经济型报警器成为家庭所需。而且自本世纪80年代开始，随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。智能化火灾报警系统已并非传统意义上的简单的报警设备，而是融入了计算机技术、电子技术、自
12、动控制技术、传感器的应用等各领域知识。伴随着科学技术的不断进步，值得提出的是，我国目前民居内几乎没有防火设施及救火器材，火灾报警系统必将得到更快的发展。我国家用安防系统相对国外来讲，是有较大差距的。现在一般居民住宅的主要防盗措施仅限于防盗窗、防盗门，虽有一定的防盗作用，在灾害发生的情况下，使逃生更加困难。另外，小区安全措施不足；居民安全意识有待增强；安全防范系统也急需普及。家用防盗系统近几年来在全球以及在中国的快速发展是信息技术发展寻找更广阔的市场结合点的必然结果，是IT 产业向传统住宅产业以及人们生活渗透的必然结果。家用防盗系统建设目标是向人们提供“方便快捷的信息通信、安全舒适的住宅环境、高
13、效便利的物业管理”。发展家用防盗系统是住宅产业现代化的必然选择。家用防盗系统按智能技术开发的功能和作用的不同，小区中报警系统应用一般体现在探测智能、监控智能和抗干扰智能三个主要方面。目前欧美已有一些国家正在大力研究无线防盗探测报警系统，随着时间的推移，这种产品在我国也会发展成为主流。如今，人民生活已从温饱型向小康转变，大件耐用消费品己经进入寻常百姓家，因此人们会有更强的安全意识，逐渐接受在住宅内装设质优价廉、功能完善的安全防范系统。同时人类已经进入二十一世纪，传统的防盗门窗越来越不能满足人们日常防范的要求，因此人们迫切需要一种智能型家庭安全防范报警系统4。智能住宅己开始引起人们的关注。作为住宅
14、的一个组成部分，安全防范系统也必将向多功能、全方位、综合性、智能化方向发展。而小区管理最为重要的内容之一是确保住宅、住户安全。现代居住的格局，邻里之间的来往越来越少，家庭生活隐密性、封闭性越来越强。所以说，小区的安防系统和智能管理系统是现代化小区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、住宅联网报警系统加以集成和综合，构成综合防范体系。由此，居民住宅应当设置安全防范报警系统，对盗窃、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家庭抵御各种意外情况的能力。火灾是可燃物在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，是威胁公众安全和社会发展的主要灾害之
15、一。火，在给人类带来文明进步、光明和温暖的同时也在其失去控制之时给人类造成了巨大的灾难。据统计，我国70年代火灾平均损失不到2.5亿元，80年代火灾平均损失接近3.2亿元。进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接损失上升到年均十几亿元，年均死亡2000多人。严峻的事实证明，随着社会和经济的发展，社会财富日益增加，火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大，它不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接威胁生命安全，给人们的心灵造成极大的伤害。残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性，良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的上网，为社会减少不必要的损失。随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。智能化火灾报警系统已并非传统意义上的简单的报警设备，而是融入了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器的应用等各领域知识。伴随着科学技术的不断进步，火灾报警系统必将得到更快的发展5。单片微型计算机简称单片机（Microcontro
