电子信息工程毕业设计：多功能家庭报警器的优化设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）多功能家庭报警器的优化设计所在学院 专业班级 电子信息工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 毕业论文（设计）- II -本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名： 日 期： 毕业论文（设计）- III -目 录摘 要 .IAbstract .II第一章 绪论 .11.1 设计背景及目的 .11.2 系统的特点及功能 .21.3 系统的总体设计 .4第二章 系统相关技术 .

2、62.1 传感器技术 .62.2 单片机的特点 .7第三章 系统硬件设计 .93.1 防盗探测器电路设计 .93.1.1 放大电路的设计 .103.1.2 时钟电路的设计 .103.1.2 复位电路的设计 .113.2 防火探测器电路设计 .123.3 用户端自动报警器的总体设计 .133.4 自动报警器电路设计 .173.5 自动拨号及语音报警器电路设计 .193.5.1 拨号电路 .193.6 蜂鸣器电路 .223.7 键盘与指令显示电路设计 .223.7.1 键盘电路 .233.7.2 指令显示电路 .243.8 系统电源的设计 .243.8.1 主电源 .243.8.2 备用电源 .2

3、5第四章 系统软件设计 .274.1 控制模块程序设计 .274.2 拨号模块程序设计 .304.3 语音模块程序设计 .314.5 密码及显示模块程序设计 .324.6 读写数据模块程序设计 .33第五章 系统的抗干扰措施 .355.1 系统硬件抗干扰措施 .355.2 系统软件抗干扰措施 .36第六章 总结 .38参考文献 .39致 谢 .40附 录 .41附录 .47毕业论文（设计）- I -I多功能家庭报警器的优化设计摘 要本文介绍多功能家庭智能化的报警系统。智能化报警系统集防盗、防火和防煤气泄露功能于一体的报警系统，可全天候自动检测警情，并确定警情时自动通过前面设置的号码或者将情况传

4、至小区监控室由人确定警情拨打电话进行报警。智能探测器在监测到警情时将模拟信号传至报警信号开关量，通过无线传送方式发送给单片机，然后向单片机发出中断申请，单片机微处理器会自动控制电话接口电路，实现模拟摘机，根据险情类别，自动拨打相关的电话号码如小区管理中心电话、用户手机还有 110 等。该设计将以 AT89C51 单片机用作控制系统的核心，并且对外来人员的进行不间断监测。该系统提供有 4 个 LED 显示灯、并集成到一块板上，这样操作更加方便快捷，并且在 LED 显示屏实时显示温度，本系统设计使用 DS18B20 用来作温度测量的探测器，对室内温度进行连续性采集，人体将使用红外线传感器采集信号，

5、采用离子式烟雾传感器对气体烟雾浓度进行检测，并将信号返回到单片机进行处理，再将信息反馈在显示屏上。多功能报警系统通过指令来有效识别主人身份，一旦系统开启后只有输入正确的指令才能关闭系统。本系统同时还具有自我诊断功能，出现故障时能自动进行处理，对数据进行分析防止误报。系统从两方面进行了抗干扰设计分别为硬件和软件，使其具有较好的抗干扰性能，还具有易于维护和实现非接触、高可靠监测的特点。关键词：单片机；探测器；智能化报警系统；毕业论文（设计）- II -II毕业论文（设计）- III -IIIOptimal Besign Of Multi-functional Home AlarmAbstractT

6、his article describes the versatile family of intelligent alarm system. Intelligent anti-theft alarm system set, fire and gas leak alarm functions in one system can automatically detect the alarm clock, and when the police intelligence automatically determines the number set by the front or the case

7、 transferred to district control room alarm is determined by the people call the police. Smart detector to alarm when monitoring the analog signal is transmitted to the alarm signal switch, sent to the microcontroller via a wireless transmission system, and then issues an interrupt request to the mi

8、crocontroller, the microcontroller microprocessor automatically controls the telephone interface circuit, an analog-hook, according danger category, automatically dial a phone number associated, such as community management center phone, mobile phone users as well as 110 and so on.The design will be

9、 AT89C51 microcontroller as a core control system, and uninterrupted monitoring of foreign personnel. The system is provided with four LED indicator lights, and integrated into one board, and real-time display of temperature in the LED display, the system is designed to use DS18B20 temperature measu

10、rement probe used for the indoor temperature continuity of the acquisition, the body will use the infrared sensor signal acquisition, ion type smoke sensor gas smoke concentration is detected, and the signal is returned to the microcontroller for processing, and then feedback on the display.Multifun

11、ctional alarm system through effective instruction to identify the identity of the owner, once the system is turned on only enter the correct command to shut down the system. The system also has a self-diagnostic function, it can automatically handle the event of failure, to analyze data to prevent

12、false alarms. System in two ways the anti-jamming design of hardware and software, respectively, so as to have better anti-interference performance, but also easy to maintain and has a non-contact, high reliability monitoring features.Key Words：Mcrocontroller；Detectors； Intelligent alarm system；毕业论文

13、（设计）- 1 -第 1 页第 1 章 绪论1.1 设计背景及目的随着经济的不断改革开放，人们的生活水平也在不断提高，贫富差距越来越高，出现一些违法行为，不利于创建和谐社会。应该如何去避免这类事情的发生和防范？这里就需要国家制定和完善相关政策的外，那就应该加强自我防盗意识，安装防盗设备是必要的。一般家庭主要设备防盗有防盗门、防盗窗和防盗网，这些看似有一定的防盗安全性，但实际使用带来了一定的安全隐患，冲击了房屋环境和城市形象。在这些金属类防盗设备中造价成本高，安装也有一定的困难。如果住户不在家时，专业行窃的盗贼几分钟就可进入房间，当没有任何报警信号传到外面去，犯罪分子更可以放心大胆作案。如果发生

14、火灾，那么这些金属类的防盗设备将是阻挡消防员第一时间进入事故现场的主要障碍，就很难以得到第一时间的救助，存在很大弊端。所以人们需要一种多功能智能家庭报警器，可进行日常的安全防护，并在第一时间发现警情，并进行处理，将警情杀灭在萌芽中，更多的保障人民财产和生命安全。在科技飞速发展的今天，高科技是必然取代金属防盗设备的大势所趋。在广泛使用的智能系统的今天，盗窃在一定程度上受到限制，智能防盗装置也开始得到用户的喜爱。现在网上或市场上的家用智能防盗报警装置比较便宜，用户可以根据自己的用途来选择购买。如果条件允许的情况下，也可以延伸到防火和气体泄漏等功能。而这种安检设备的安装过程非常简单，不受停电影响。操

15、作如电视机开关操作这么简单，只需点击，瞬间就能一目了然家里的情况。报警设备在探测技术和探测器发展较快，有在远程监控报警系统方面发展较快，这可以发挥真正的安全角色。遇到各种警的，该系统可以自动地通过无线电话网络发送语音信号或报警信号给用户，达到安心离家的目的。使用多功能防盗报警器可以实现以下安防功能；1、安全性：当小偷入室盗窃，防盗报警器会立即通过电话或短信根据相应措施的程度通知用户，从而减少或避免损失。2、可燃气体中毒的预防：正常全能报警系统能够检测气体/液化气/气体泄漏，以便采取措施及时。 毕业论文（设计）- 2 -第 2 页3、防火：通过烟雾探测器检测烟的浓度，当烟浓度达到超过警戒值并持续

16、一定时间，则火灾报警器就会发出火灾报警信号。 4、远程监控：接通报警电话后可查看室内画面，还可以通过图片资料向公安部门侦破案件提供准确可靠的证据。真正实现防盗报警破案的效果。1.2 系统的特点及功能智能化住宅报警系统的开发和设计根据国内外相关技术领域的发展情况和我们现有住宅的实际情况，迎合新时代的家庭的生活习惯，真正做到实现智能报警器的设计要求。小区智能安防系统是我国目前住宅建筑未来发展方向的重点，智能防盗防火报警系统目前在智能报警领域的热点技术。因此，开发一个新的报警系统合理的功能和结构，包含各种技术和功能具有十分重要的现实意义。目前，在国内出现越来越多的安防设备，电器安装和控制线路也日趋复

17、杂。但也有一些价格低，使用的系统和设备不符合标准化和开放性要求，不成熟的相关智能化产品。很多的产品开始实施无线，如各种无线探测器，摄像头等，但在该技术不是很完善。在同一时间以满足防盗报警的功能要求，应使安装工作和使用简单，并能确保良好的柔韧性和低运行成本。因此，本智能报警系统具有简单、工作可靠、成本低、研发设计等。这里谈到的智能报警系统对功能和可靠性问题，并在使用过程中操作简单方便，易于编程等一系列问题。通过检测探测器报警的高弹性，还需要防止误报。（1）通过 DTMF（多音多频信号）自动拨号，语音报警。（2）控制器设置指令和电话号码校验。（3）带 EEPROM（只读存储器）固化过程中，在程序中

18、的关键数据可以修改停电也不丢失。（4）停电保护，断电后启用备用电源，并可待机 24 小时以上。（5）如因故障死机，有自动恢复正常运行的功能。所以应用下面措施，对以上目标进行实施：（1）采用电话卡作为无线传输的主要功能。可以有效降低机器受到的干扰和误报率，具有应用范围广、成本低和可靠性高等特点。（2）在语音报警信息传送时，具有语音短结，方便收听等。（3）使用看门狗电路，出现故障时能自动修复。毕业论文（设计）- 3 -第 3 页（4）加备用电源。根据智能报警系统的设计要求，该系统必须具有以下模块：（1）红外探测。（2）键盘输入。（3）屏幕输出。（4）声光报警。（5）温度检测。（6）烟感检测。图 1

19、.1 防火防盗报警系统框图报警系统的功能及工作途径:1.模块化设计系统。探测器可以快速，准确地收集安全状态控制的站点，确认后发送到单芯片处理器。并且经过确认警情后进行报警，拨打预先设置的号码可以让用户很快掌握情况。当警情解除系统又开始回到警戒状态。2.自动报警器能够检测出自身故障，例如在停电的时候, 而且可以向单片机处理器提示故障情况，这样防止监控设备遭受其他因素破坏时，提醒用户即时处理情况，避免遭受更大的损失。3.用户指令输入系统开关启动和停止。同时，用户还可以修改以防止系统误报，修改指令可以有效地增加自动报警的实用和安全性。单片机键盘输入 屏幕输出红外探测测温度检测烟感检测声光报警毕业论文

20、（设计）- 4 -第 4 页4.报警系统在停电的情况下，备用电源立即启动，防止在出现停电时不工作的状态。自动报警装置在启用时，一旦检测到人或烟雾等信号时，将信号传向单片机处理器，在设置的时间范围内，处理器接受到的警情信号任然高于或者与设置的极限值一样，自动报警系统就向用户发出警情信号，同时启动警示灯，并实现语音报警。分别用四色灯 LED 显示，红色、黄色、橙色和绿 4 种颜色的显示灯（LED），则报警控制面板的用户端，表示火灾、盗窃、正常工作和系统故障四种状态，报警灯（红色和橙色），工作灯（绿色）和故障灯（黄色）。用户端报警探头故障报警功能设计，避免停电并不起作用，灯亮则有故障；如果探头被切断

21、，声光报警器工作。误触时，警报可以由计时器解除。报警器具有直流供电，检测备用电源电量的反馈功能。1.3 系统的总体设计系统主要由 AT89C51 单片机为核心，检测部件、控制、传感器数据采集终端，3部分组成报警终端的外部传感器。系统设置采集、处理和报警一体化的设计，利用单片机数据处理，以确保接收准确的实时数据，并且有利于总体评估，通过键盘来控制报警温度和传感器开关，所述通过 LED 显示屏数码管和声光报警电路输出。烟雾传感器用于检测空气中烟雾浓度防止火灾，内部采用离子烟雾传感器，技术先进和工作可靠等优点。红外感应 JS-311 人体热释电探测器，热释电红外传感器的信号采集，单片机处理。如果被测物体超过比对报警系统设定的极限值，报警指示灯将亮起，蜂鸣器会“滴”的报警和数码管也可以显示温度。报警值可用键手动和自动调节。在同一时间在 MCU GPRS 模块开始运行时，及时自动呼叫用户。该系统的设计更为简单合理，通过单芯片来控制外部组件，这样更可靠。为了实现设计的基本功能和要求，本系统包含了四个基本模块：1.单片机控制模块2.传感器模块3.报警模块4.显示模块单片机控制模块主要用于响应于所述传感器信号和显示程控；传感器模块主要用于感测对象是否烟雾达到持续时间警戒值，并且形成所述电平信号输出；报警模块主要用于报警声音提示，并电话通知用户；显示模块用来标志报警的位置；