潘永健

摘 要：防火防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到人們生命財(cái)產(chǎn)的安全，對(duì)其設(shè)計(jì)展開探討十分必要。本文基于單片機(jī)STC89C52，設(shè)計(jì)了一個(gè)只能家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng)，經(jīng)測試表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、操作簡便，可供類似系統(tǒng)設(shè)計(jì)參考。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；智能家居；防火防盜報(bào)警系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

引言

隨著電子信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展，智能家居得到了迅猛的發(fā)展，并被廣泛應(yīng)用于人們的生活中。與此同時(shí)，人們對(duì)住宅的安全性能也日益提高，智能防火防盜報(bào)警系統(tǒng)越來越受重視?；诖耍P者對(duì)基于單片機(jī)的智能家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開了介紹。

1.系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

本智能家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng)是以STC89C52 單片機(jī)為控制核心，以智能家庭和中小型商戶為服務(wù)對(duì)象設(shè)計(jì)的一款防火防盜報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)采用熱釋電紅外報(bào)警傳感器RE200B 為人體紅外信號(hào)采集模塊，采用半導(dǎo)體氣體傳感器MQ-2 為煙霧采集模塊，采用溫度傳感器DS18B20 為溫度采集模塊，將采集的環(huán)境因素信號(hào)傳遞給單片機(jī)進(jìn)行處理，通過LCD1602 實(shí)時(shí)顯示，并與預(yù)設(shè)的溫度和煙霧濃度閾值進(jìn)行比較，如果所測溫度、濃度超出閾值范圍或者在布防區(qū)域檢測到有人闖入，則蜂鳴器啟動(dòng)報(bào)警，提醒人們注意，系統(tǒng)還可以根據(jù)季節(jié)等外界因素的變化通過直控按鍵設(shè)置報(bào)警閾值。本系統(tǒng)主要包括溫度檢測模塊、煙霧檢測模塊、人體紅外感應(yīng)模塊、單片機(jī)主控模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊和按鍵控制等。

2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 信號(hào)采集模塊

2.1.1 溫度采集模塊該模塊

采用的是DS18B20 溫度傳感器。DS18B20 采用一線通信接口，可用數(shù)據(jù)總線供電，使用更方便有效。其電路原理圖如圖1 所示。

2.1.2 煙霧采集模塊

采用半導(dǎo)體氣體煙霧傳感器MQ-2，對(duì)環(huán)境中的煙霧濃度進(jìn)行檢測，其電導(dǎo)率隨空氣中煙霧濃度的增大而增大。需要注意的是，煙霧傳感器在通電時(shí)，剛開始其內(nèi)阻很小，經(jīng)過一段時(shí)間的預(yù)熱后才能恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。因此，系統(tǒng)開機(jī)后需要預(yù)熱一段時(shí)間才能正常工作。

2.1.3 人體紅外信號(hào)采集模塊

防盜模塊采用的是熱釋電紅外傳感器RE200B，該傳感器具有全自動(dòng)感應(yīng)功能，當(dāng)人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，離開則自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉高電平，輸出低電平。系統(tǒng)可設(shè)置光敏控制，白天或光線強(qiáng)時(shí)不感應(yīng)，也可根據(jù)季節(jié)的環(huán)境溫度設(shè)置溫度補(bǔ)償，改變探測距離，使防盜檢測更準(zhǔn)確。

2.2 信號(hào)處理模塊

本文采用STC89C52 單片機(jī)作為主控芯片。該芯片是一款高性能、低功耗的CMOS8 位微控制器，具有8k 在系統(tǒng)可編程Flash 儲(chǔ)存器，產(chǎn)品的性價(jià)比高，滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。

2.3 顯示模塊

本文顯示模塊采用LCD1602 液晶顯示器，LCD1602 功耗低、體積小、超薄輕巧，能實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前環(huán)境的溫度及煙霧濃度值。第一行顯示檢測煙霧的濃度，第二行分別顯示檢測到的當(dāng)前環(huán)境的溫度和是否檢測到有人（ 檢測到有人顯示1，沒人顯示0） 。

2.4 報(bào)警模塊

本模塊三極管基極串連一個(gè)電阻與單片機(jī)P3.2端口連接，當(dāng)滿足系統(tǒng)報(bào)警條件時(shí)，P3.2 輸出低電平，三極管導(dǎo)通，發(fā)出聲光警示。其電路原理圖如圖2 所示。

2.5 按鍵模塊

本文包含四個(gè)按鍵，S2、S3、S4 和S5 分別為設(shè)置鍵、布防鍵（加鍵） 、撤銷布防鍵（減鍵） 和緊急報(bào)警鍵。其電路圖如圖3 所示。

3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本文軟件部分采用模塊化設(shè)計(jì)，通過Keil 公司開發(fā)的uVision3 編譯器用C51語言編寫，主要由煙霧檢測子程序、溫度檢測子程序、紅外感應(yīng)子程序、按鍵掃描子程序、LED 顯示子程序、報(bào)警子程序等組成，其主程序流程圖如圖4 所示。

4.結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前，家居的防火防盜問題越來越受重視，人們對(duì)智能家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也給予了更多的關(guān)注。對(duì)此，本文設(shè)計(jì)了一款智能家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)成本低，使用方便，同時(shí)還具有安全可靠，報(bào)警準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

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