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基于单片机的智能家居防火防盗报警系统设计与实现

内容摘要

单片机，也就是微芯片，不是一个具有逻辑功能的芯片，而是一个集成在单个芯片上的计算机系统。总之，芯片变成了电脑。它很小、很轻、很便宜，这些有利的条件方便了学习、应用和发展。与此同时，学习并应用单片机是最好地了解单片机的原理和结构的途径。

本文以基于单片机的智能家居防火防盗报警系统设计为研究对象，主要从硬件和软件两方面对报警系统对了介绍，硬件方面主要包括整体硬件设计、AT89C51单片机的介绍、LED显示电路、蜂鸣器报警电路、烟雾检测电路、防盗检测电路等软件部分介绍了报警系统软件设计，主要介绍了报警系统主程序、温度采集处理模块、显示初始化流程等。

关键词：单片机；报警系统；防火防盗；硬件设计

目录

TOC\o1-3\h\z\u内容摘要 1

1绪论 4

1.1课题的背景及意义 4

1.2国内外家庭报警系统研究现状 5

1.2.1国外研究现状 5

1.2.2我国研究现状 5

1.3本文的主要内容 6

2系统整体方案设计 8

2.1设计要求 8

2.2方案设计 9

2.3器件选型 10

2.3.1传感器选择 10

2.3.2温度传感器电阻选择 10

2.3.3AD转化器选择 10

3.1系统芯片介绍 12

3.2硬件电路设计 15

3.2.1单片机电路设计 15

3.2.2LED显示电路 15

3.2.3蜂鸣器报警电路 18

3.2.4烟雾检测电路 18

3.2.5防盗检测电路 19

4软件程序设计 20

4.1系统控制流程图 20

4.1.1报警系统流程 20

4.1.2温度采集处理模块 21

4.1.3显示初始化流程 22

4.2控制程序的设计 22

4.2.1系统主程序 22

4.2.2外部中断子程序设计 23

5结论 25

参考文献 26

1绪论

1.1课题的背景及意义

随着中国的全球实力继续增长，其科技技术水平正在提高，微型计算机硬件性能正在改善，价格也在稳步下降。在许多领域，如自动化和计算机等，都广泛使用微机进行家庭防火防盗系统的设计。同时，随着我们城市化步伐紧凑，城市人口与日俱正，变得越来越密集[1]。因此，城市建筑越大，电力生产就越频繁。因此，我们必须防止走廊或房屋被烧毁。当火灾在走廊和室内发生的话，会导致周围的温度急剧上升，大量的烟进入，就会导致烟雾的浓度急剧上升。与此同时，城市中家庭盗窃现场非常频繁，设计一个易于管理、及时和廉价的智能火灾盗窃警报系统意义重大。目前，大多数使用的智能防火系统使用ARM处理器，其中一些使用神经网络BP算法探测火灾，而另一些人则开发和建造无线智能火灾预警系统，通过外部传感器来测试家庭状况，起到预防作用。火灾警报系统需要网络监控，这不仅需要高水平的监控和高成本；还有一些系统不能仅仅为了收集温度而探测到火灾。

如今微电子科技在成长，而且随着智能家居时代到来，出现了家庭智能防火防盗报警系统。目前市面上智能家居价钱比较昂贵，不适用于普通民众，但智能时代的到来，让人们感受到了智能产品的强大功能以及应用，本研究设计一款廉价且实用的智能防火防盗报警设备可以满足普通民众的要求。普通民众使用的大都是传统的防盗技术，即防盗门等普通防护措施，即使有非法闯入的人或者火灾险情的发生，并不能及时发现减少损失。采用智能防火防盗是人们认识不断加深后的首要选择，智能安防是安防行业的发展趋势。家庭安防系统发展过程主要经历了机械式防盗、电子类、芯片类、网络等几个安防阶段，主要由芯片类产品在市场上占据，网络技术类是近年来兴起的新产品，按功能分类分为两种，一是应用的独立报警系统试用于单个用户，二是互联网报警系统适用于区域防御。为建立舒适安全的生活和工作环境，维护和谐稳定的社会秩序，减少人力，节省资源，避免不必要的损失，克服机械防盗、防火的缺陷，研究并且建立家庭智能防盗防火系统十分重要。

为了解决上述一些问题，本文设计一套系统，使用AT89C51芯片的单片机作为控制核心，这套系统廉价且又实用，适合家庭或小规模环境的，它结合了液晶显示器模块、按钮模块、温度控制模块、烟雾检测模块和报警模块。除此之外还具有将烟雾浓度与设定的限值进行比较。

1.2国内外家庭报警系统研究现状

1.2.1国外研究现状

现代安全报警控制系统有了新的理解，现在的安全报警系统通常被称为安全自动化。与自动化消防系统一起，它们共同为建筑系统的智能提供了一个最基本的系统。事实上