基于单片机的居家安全报警-设计说明书

编号:

CJ-51-2021-017-LW2

设计摘要:

随着社会的不断发展,人们的生质量也不断地提高,所用的电器设备都是趋于智能化的。本设计是基于单片机的无线防火防盗报警系统,以防火防盗为研究对象,设计系统主要是以STC89C52单片机为核心控制器,采集输入部分的温度传感器检测的温度数据以及人体红外传感器的监测情况,进行数据的处理,同时控制输出部分,将数据传送给输出部分,并由输出部分的LCD1602液晶显示屏进行显示,同时输入部分的按键可以对温度、烟雾浓度的阈值进行设置,当超过预设值时,LED报警灯亮起,同时蜂鸣器报警,GSM模块发送报警短信。

关键词STC89C52单片机;防火防盗;温度监测;人体红外监测;报警

字数:10000+

实物链接:

居家安全报警-实物设计

仿真链接:

居家安全报警-仿真设计

设计说明书1链接:

居家安全报警-设计说明书1

开题报告链接:

居家安全报警-开题报告

内容预览:

目录

摘    要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

1.2.2 国外研究现状

1.3 设计的主要内容和功能

第2章 设计方案

2.1 设计思路

2.2 系统构成

2.3 方案选择

2.3.1 单片机的选择

2.3.2 温度采集的选择

2.3.3 显示的选择

第3章 硬件电路设计

3.1 系统硬件原理图

3.2 STC89C52最小系统概述

3.2.1 单片机介绍

3.2.2 按键复位

3.3 按键控制电路

3.4 电源电路

3.5 报警电路

3.6 LCD1602液晶显示电路

3.7 SIM800模块电路

3.8 温度传感器模块电路

3.9 传感器及处理电路

3.9.1 红外线传感器

3.9.2 烟雾检测模块

3.9.3 继电器控制电路

第4章 软件系统设计

4.1 软件主程序流程设计

4.2 按键设置子流程设计

4.3 检测处理子流程设计

第五章 实物调试

5.1 实物总体设计

5.2 功能实物测试

5.3 报警实物测试

第5章 总结

参考文献

致   谢

附 录

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

随着时代的发展,国民生活水平逐渐提高,出差、旅游逐渐成为现代人类生活中不可或缺的重要内容,短时间的出门可能需要一到两天,长时间的有的会长达半个多月。这段时间内,安防问题有很大的隐患,一方面,人们一定会担心家中会不会让小偷乘机而入的问题以及家中是否发生煤气泄漏和火灾现象。另一方面,市场上现有的安防设备不具备及时通知用户的功能,这会导致用户处理问题迟滞,容易引起较大的损失。因此,针对这些情况,可以设计一套智能家居安防系统,实现家庭在无人状态下的防盗、防火安全以及系统可以将家庭的安全信息反馈给用户,让用户可以及时做出相应的处理。

无线防火防盗系统是一个复杂的网络系统,各种智能防护设备通过信息通讯系统、网络系统彼此配合,协调工作,组成一个智能化的安防系统,为家庭提供一个安全舒适的家居环境。智能家居安防系统能在各种紧急情况出现的第一时间报警,把险情消失在萌芽状态,减少各种损失,为家庭生活的安全舒适提供强有力的保障。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

2012年,李同通,唐小晨发布了《适用于智能电网和智能家居的安全无线监控系统》,在本篇文章里面主要是描述了在家庭使用的局域网的网卡的安全访问的体系的结构和设计,网卡主要是用在管理设备之间和远程用户直接的连接,用户可以通过手机和设备进行实时的监控和控制,使得家居的安全得以提高[1]

2016年的时候,幸宏、杨晨辉和荣春明三人发布了一篇《智能家居安防监控系统》,本文主要是介绍了一种可以通过使用内部传感器进行报警的系统设计,然后将警报信号传送到外部,并及时发送给用户[2]

2018年,朱利娟和云中华发布了《STM 32和基于ZigBee无线通信的实验室安全系统》,在这里面主要是提出采用ZigBee无线通讯的安全系统,该系统选择STM32作为主控芯片,通过对温湿度的测量、光照强度的测量、烟雾浓度的测量、人体红外线的测量然后把这些测量数据发送给协调器,单片机接收数据,并且对这些数据进行一个修改,并实时进行显示[3]

2018年,文盘发布了《智能家居安全系统设计》。设计了基于ZigBee无线网络传输技术的智能房间安全系统。有效避免了线路故障、维护不便等。系统通过各种传感器收集家庭环境信息,将ZigBee无线传输网络的终端节点和路由器节点收集的信息发送给协调器节点,协调器节点分析处理收集的数据。当收集的数据不符合基准时,协调器节点通过串行端口向GSM网络模块发送警报信息,并通过GSM网络模块向用户的移动终端发送警报信息[4]

1.2.2 国外研究现状

2016年,Inas A1 Mansoori 发布了《Home safety intelligent door system based on Interent of thengs》,这篇文章主要是讲述了一种安全的门锁的系统,该系统利用摄像头、键盘等提供了报警的系统。在该系统中,有人想要进入房间的时候,会给主人提供一个信息,只有客人根据提示并且正确确定客人的身份的时候才能进行房间,该设备能够很好的解决不良入侵者入侵的情况[5]

2017年,MS obaidat 发布了《Advaned smart home security alarm system based on Interent of thengs》,在本文中主要提出了一种了用一种通过物联网实现的一种智能安全警报的系统主要利用的是红外热释进行,此设计能及时减少信息传输的延迟,使得用户可以及时快速解决问题[6]

2018年,Shafiqur Rehman在“Intelligent home design based on IOT using power supply and safetymanagement”中介绍了以太网智能房间智能系统的设计和实现,该系统基于家庭设备的实时跟踪来监视电力消耗有。系统可以远程控制和监视电器和开关。不仅可以使用各种传感器实时监控设备跟踪,还可以维持房屋的安全性[7]

2018年,Suksmand hira Harimuti和Waskita Adijarto发表了“Design of smart home mobile able application”。with hisecurity和atomatic function”在这里提出了可以使用基于Android的智能手机运行的移动应用程序。该应用旨在通过使用RSA和AES算法实施双加密方法来加密通信数据,并且具有更高的安全性。另外,还具备特权、自动锁等其他安全功能[8]

1.3 设计的主要内容和功能

该设计方案基于STC89C52单片机设计的防火防盗报警系统设计方案。该设计方案作为物联网技术中最基本的设备,采用STC89C52单片机作为CPU。总体功能分为检查部分,显示部分和警报部分。温度和人体红外浓度值是要测试的内容。温度传感器检查当前温度,而人体红外传感器检测是否有人。微控制器被设计为接收该数据信号并根据计算公式计算实际温度。显示的部分内容是LCD1602液晶显示器用于指示当前测试的温度值以及是否有人。根据功能键切换界面,可显示温度和人体红外浓度值。警报部分包括按钮设置,被动蜂鸣器和GSM消息。首先根据按钮设置温度,是否为防盗方式,然后检查温度是否超过上限值,当温度超过报警极限时,温度LED警告灯闪烁,被动蜂鸣器报警,MCU设计根据GSM模块的温度告警消息推送。当人体的红外传感器检测到人时,GSM也会发送一条消息。此外,被动蜂鸣器会发出警报。此外,计算机主板上还有一个紧急停止开关。当按下紧急功能键时,MCU被设计为将紧急状态短按。短信到手机。

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