《C题：防火防盗报警系统》.docVIP

摘 要 系统由DC-DC升压电路、各传感器电路、报警电路组成。采用AT89S52单片机为核心，对烟雾传感器、温度传感器、光传感器、声音传感器进行采集，通过显示器查询报警的种类和时间遥控器分别对检测模块进行设防和撤防。一、系统方案论证与比较 1．主控电路选择 方案一:由FPGA构成主控电路系统板体积小运算速度快,稳定性强,而且功能强大可以提供丰富的逻辑单元和C/O口资源，但是成本较高，不符合节能、环保的要求。 方案二:采用AT89S52单片机构成的主控电路，支持CSP下载技术，控制操作简单，通用性强，其最小系统即可满足题目的需要，且价格低廉，性价比高。 综合上述比较分析，故选取方案二作为主控电路。 2. 升压电路的选择 方案一：普通分立元件构成升压电路。其优点是成本低廉，但调试困难，稳定性差。 方案二：MC34063构成DC-DC升压电路对3V电压升压至5V。该器件电路简单价格便宜，性能稳定。综合上述比较分析，故选取方案二作为升压电路。3．烟雾传感器选择 方案一：采用红外对管以一定的角度对射，再用均匀小孔的小方体盒子包裹构成烟雾传感器对烟雾进行检测。这种方法优点是功耗低，但是制作工艺决定了其稳定性差，范围短，灵敏度低，调试困难。 方案二：用MQ－2烟雾传感器作为烟雾传感。这种方式电路简单，探测范围广，灵敏度高，响应快，寿命长不仅可以检测到烟雾，检测可燃气等有毒气体，。 综合上述比较分析，故选取方案二作为烟雾传感器。 4．温度传感器的选择 方案一：采用热敏电阻作为温度传感器。其工作温度范围：－40℃～＋125℃，耐潮湿性好，体积小。但是其输出电压不呈线性变化，需要复杂的恒流源伺服电路，且须要A/D转换器，不符合低成本要求。 方案二：采用DS18B20作为温度传感器。采用单总线的接口方式与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。单总线抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便。DS18B20 的测量范围为-55℃ ~+125℃，精度为±0.5℃，。 经比较分析，选取方案作为温度传感器。 5．显示电路选择 方案一：用数码管作为显示器件，数码管连接到单片机的I/O口进行控制，电路简单，成本较低，但显示内容只能显示数字，而且功耗大I/O口。 方案二：用液晶1602作为显示器件，功耗较低，而且显示的内容比较丰富，显示信息量大，无繁琐的外围电路。可通过单片机点亮的时间来达到。 综合上述比较分析，故选取方案二。 二、电路模块的设计与分析 1．系统设计分析 系统框图如图C-2-1所示。 图C-2-1 系统总体框图2．单片机主控电路 主控电路包括单片机最小系统、键盘扫描和液晶显示控制和存储器件，电路如图C-2-2所示。单片机P1口对2个按键进行扫描，以判断按键输入信息；P0口则用于传输显示数据，使1602能够实时显示系统工作状态。 图C-2-2 主控电路3. DC/DC升压电路 DC/DC升压电路如图C-2-所示电路MC34063组成升压电路。芯片内置占空比可调的振荡器，通过振荡器对开关管的开关控制，控制电源对电感进行和来达到DC/DC升压。调节电路中R2 图C-2-3 DC/DC升压电路 4．烟雾检测电路 烟雾检测电路如图C-2-所示模块的传感器为MQ-2型烟雾传感器不仅可以检测到烟雾，而且还能检测有毒气体，稳定性好。电路由传感器构成的桥式电路，再由LM324比较器对其进行电压比较。，LM324的正向输入端电平小于反向输入端当传感器产生电压后，5脚电压大于6脚电压，LM324输出高电平至单片机I/O口。传感器工作前须由其内部电热丝加热后方能工作，通过RRA2和RRB2可调节电路的灵敏度，以适应不同场合。 图C-2-4 烟雾传感电路5．温度检测电路 如图C-2-所示以DS18B20构成的温度传感器。传感器仅需一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。传感器1脚为地，3脚电源，2脚输出数据至单片机计算出测量温度。 图C-2-5温度传感电路 6.人体红外检测电路 如图C-2-所示使用的是HC-SR501型热释电传感器。传感器检测人体辐射的红外线，输出微弱电信号输BISS0001红外传感信号处理芯片内进行放大和比较，再通过2脚输出高电平到单片机，使单片机判断是否报警。SW为该处理芯片的工作方式，当该脚为高电平时，芯片出于可重复触发工作方式；为低电平时则出于不可重复触发工作方式。图C-2-6 热释电传感电路 7．振动检测电路 如图C-2-所示使用压陶瓷片作为传感器原件。优点是灵敏度高，成本低。当振动压电陶瓷片时，传感器由于形变则电阻降低，致使Q1截止，Q2导通，又使Q3截止，从而输出高电平。调节RP可调节该传感器的灵敏度。 图C-2-7振动传感电路 . 声光报警电路如图C-2-所示电路ISD