摘 要：近年來，隨著人民的生活水平不斷提升，家庭安防已經逐漸走向家家戶戶，人們家中紛紛添置了智能安防設備，一款人體熱感應家庭安防報警系統(tǒng)的研究對于促進我國智能家居安防發(fā)展有重要意義。在本次設計中我們設計的起居室安全報警系統(tǒng)結構簡單，通過微型單片機將紅外熱感應傳感器數據進行采集，經過數模轉換傳輸到單片機，然后經過對比，判斷是否出現盜賊，當接收到的數值達到預設值，才啟動聲光報警。本設計采用微型控制器STC89C52作為控制核心，配合紅外傳感器完成家庭防盜報警功能，該設計結構簡單適用性強，對能廣泛應用于家庭、辦公等安防場所。

關鍵詞：紅外感應;STC89C52;報警電路;安防

一、緒論

近些年來智能家居的發(fā)展有了飛速進步，隨著人們生活的智能化發(fā)展，智能家居安全也走向了科技化，單片機的應用在智能家居安防系統(tǒng)的應用逐漸發(fā)展起來，在人體智能感應家庭安防報警的監(jiān)測在產品質量、旅行安全、能源消費、安全生產等方面發(fā)揮著重要作用。就目前而言，人體智能感應家庭安防報警運用在生活各個方面，提高人體智能感應家庭安防報警的研究就成了一項重要的研究課題，微控制器的微控制器設計極大地增加了智能控制帶來的輸入成本，因此，應用單片機對紅外傳感器系統(tǒng)的家庭安防設計具有促進作用。

設計針對市場上現有產品的不足，研究了一種具有起居室安全報警感應功能的家用安全報警器，具有檢測安全安防的能力。設計達到以下功能：1）上電以后，實現LED燈、蜂鳴器、人體紅外感應器初始化操作。2）當按下“設防按鍵”以后，人體紅外感應器一直對環(huán)境進行探測。如果發(fā)現周圍有異常情況，LED燈會閃爍。3）當“開門按鍵” 被按下時，LED燈會閃爍，并且蜂鳴器也會響。4）當按下“撤防按鍵”以后，即使進入核心區(qū)域，按鍵“開門按鍵”，LED燈，蜂鳴器 也不會有異動。5）在正常情況下，每隔10S，會將電磁門狀態(tài)、布放情況上傳到單片機。6）在異常情況下，每隔1S，上報一次異常。

二、安全報警系統(tǒng)設計

（一）整體方案?；趩纹瑱C控制的起居室安全報警系統(tǒng)設計主要以單片機為核心進行控制，結合最小系統(tǒng)，紅外傳感器和LED指示燈實現感應安防功能，LED指示燈在設計中配備三個LED燈珠，分別用紅、黃、綠三種顏色燈代表系統(tǒng)工作狀態(tài)，系統(tǒng)在工作時，由主控設備單片機發(fā)出電平信號，控制傳感器進入工作狀態(tài)，紅外傳感器循環(huán)感應檢測范圍的紅外動靜，當檢測到入侵時，啟動傳感器高電平給單片機觸發(fā)警報，當觸發(fā)信號離開時，系統(tǒng)再次進入布防狀態(tài)，等待下一次人體傳感器檢測到的信號，其中電源模塊為單片機模塊工作提供5V電源，其硬件設計結構如圖1所示。

（二）硬件設計。本文中所設計的人體智能感應家庭安防報警系統(tǒng)所使用的STC89C52型單片機片具備以下標準功能：最高可達80MHz的時鐘頻率;FLASH ROM為內置的8KB，RAM和E?PROM分別是512KB和2KB;定時器/計數器是3個16位，一個6矢量2級中斷結構。當單片機跑程序死機時，可通過復位電路來重啟工作，而單片機工作的脈沖實際上是由晶振電路所提供。

在紅外報警監(jiān)控系統(tǒng)中，紅外傳感器主要用于監(jiān)測監(jiān)控范圍內出現的異常現象，在本設計當中選擇采用HC-SR501 人體感應模塊實現，其具有全自動感應功能：當有人進入其感應范圍則輸入高電平，人離開感應范圍則自動延時關閉高電平。

（三）軟件設計。為保證模塊正常運行，使用單片機的時候，需要對單片機進行初始化。在程序開始時要先進行初始化判斷，判斷為真時，設置初始值，初始值設置完畢后，將其寫入存儲單元，然后重置初始值的判斷變量，判斷為假，程序結束。

當單片機檢測到外部熱釋電傳感器送來的脈沖信號后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，驅動聲光報警電路開始報警，10秒后進入循環(huán)，其主程序流程如下圖所示。

三、系統(tǒng)功能與測試結果

（一）系統(tǒng)實現功能。通過proteus仿真了人體檢測家庭安防功能，將紅外熱感應傳感器數據進行采集，經過數模轉換傳輸到單片機，然后經過對比，判斷是否出現家庭安防信息，當接收到的數值達到預先設定的值，才啟動聲光報警。

功能的實現依靠C語言編程，語言C是一種結構化語言，通常在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)中使用。Keil的功能之一就是將.c的源代碼轉換成十六進制文件。在引入新文檔之后，必須將該文件添加到開。同時，為了運行用C編寫的程序，系統(tǒng)提供了適當的GCC編譯工具和GDB工具來編譯和調試用戶程序，方便后期調試和移值。

（二）系統(tǒng)功能測試結果。仿真軟件使用的是Proteus在完成程序加載后，點擊仿真軟件中的開始按鈕。整個仿真就開始運行，如圖4起居室安全報警系統(tǒng)系統(tǒng)仿真界面圖。

四、總結

本次設計的核心處理器采用STC89C52型單片機，通過其正常運轉處理紅外傳感器模塊的信息，傳遞測量數據給單片機處理運算，設計實現了人體智能感應家庭安防報警監(jiān)控，同時還具有指示燈與蜂鳴器組成的報警系統(tǒng)。給單片機導入程序，完成硬件模塊的安裝后，連上電源，對設計進行調試，調試分析中，只要有指示燈亮，蜂鳴器就進行報警。設計中安裝了兩組指示燈，分別用紅燈和綠燈表示當前紅外感應狀態(tài)，當檢測到人員時實時報警。

硬件調試完畢后還對軟件進行了編程設計，驗證了設計功能。但不足之處在于，沒有合適的人體智能感應家庭安防報警測量數據誤差分析，驗證監(jiān)控數據的合理性與有效性。

參考文獻

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[3] 余錫存. 單片機原理及接口技術[M]. 西安： 西安電子科技大學出版社， 2016.

作者簡介：許左琳（1998—），男，漢族，籍貫：山東威海，單位：青島理工大學，學位：在讀本科。