基于单片机的居家安全报警系统-设计说明书
电子校园网 编号：
CJL-51-2022-119-LW
设计摘要：
基于单片机的居家安全报警系统是一种智能化的安全设备，旨在提供全面的居家安全保护。该系统通过集成多种传感器和通信模块，能够实时监测温度、烟雾浓度、燃气浓度等参数，并根据用户设置的阈值进行报警和通知。
该系统的核心部件是单片机，它负责控制和协调各个模块的工作。通过与LCD1602显示屏的连接，用户可以直观地查看当前的温度、安防状态、烟雾浓度和燃气浓度等信息。此外，系统还配备了按键，用户可以通过按键来清零发送信息的标志位、设置安防状态以及调整温度阈值，提供了便捷的操作方式。
为了保证及时的报警和通知功能，该系统还集成了GSM模块。一旦系统检测到异常情况，如温度过高、烟雾浓度超过阈值等，它会通过GSM模块发送短信给用户，提醒用户及时采取措施。这种实时的通知机制能够有效地保护家庭成员的安全。
此外，该系统还具备智能化的功能。在撤防状态下，如果任何数据不在阈值范围内或超过最大值，系统会自动切换到安防状态，确保家庭安全的持续性。系统还可以根据用户的需求进行定制化设置，满足不同家庭的安全需求。
基于单片机的居家安全报警系统的设计旨在提供全面的居家安全保护，通过集成多种传感器、通信模块和智能化功能，能够实时监测和报警各种安全参数，并及时通知用户。这种智能化的安全设备为家庭提供了可靠的安全保护，让家庭成员能够安心居住。
关键词：单片机；可燃性气体检测；温度检测；GSM模块；烟雾检测
字数：12000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
2.5 GSM方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
3.5 人体红外
3.6 ADC0832模数转换芯片模块
3.7 GSM模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键功能图
4.4 显示函数流程图
4.5 处理函数流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 设置阈值实物测试
5.3 发送短信实物测试
5.4 温度异常实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着人们对居家安全的重视程度不断提高，基于单片机的居家安全报警系统成为了现代家庭必备的设备之一。相比传统的布线式安全系统，该系统简化了安装和维护过程，降低了使用门槛。它集成了多种传感器和通信模块，能够实时监测各种安全参数，并通过短信等方式及时通知用户发生的异常情况。此外，系统还具备智能化的功能，能够根据用户设置的阈值自动切换安防状态。这种系统的应用可以在很大程度上提升家庭的安全性，为家庭成员创造一个安心、舒适的居住环境。
基于单片机的居家安全报警系统的实际意义在于提供了一种简单、实用、智能的居家安全保护方案。它不仅满足了家庭对安全的需求，还降低了安装和维护的成本，提高了用户的使用便利性。通过集成多种传感器和通信模块，该系统能够实时监测温度、烟雾浓度、燃气浓度等参数，并及时报警和通知用户。同时，智能化的功能使系统能够根据用户的需求进行定制化设置，满足不同家庭的安全需求。这种系统的应用为家庭提供了可靠的安全保护，让家庭成员能够安心居住。
1.2 国内外研究现状
国内外的研究团队在基于单片机的居家安全报警系统方面都取得了一定的进展。在国内，中国科学院自动化研究所的研究团队开发了一种基于单片机的智能家居安全系统，该系统能够实时监测家庭环境的温度、湿度、烟雾等参数，并通过手机APP进行远程控制和监控。上海交通大学的研究团队提出了一种基于单片机和无线传感器网络的居家安全监测系统，该系统能够实时监测家庭的燃气浓度、火灾、入侵等情况，并通过短信和邮件进行报警和通知。
在国外，美国麻省理工学院的研究团队开发了一种基于单片机的智能家居安全系统，该系统通过传感器监测家庭的温度、烟雾、门窗状态等情况，并通过智能手机应用程序进行远程控制和监控。德国斯图加特大学的研究团队提出了一种基于单片机和物联网技术的居家安全系统，该系统能够实时监测家庭的温度、湿度、烟雾等参数，并通过云平台进行数据存储和远程控制。
这些研究成果为基于单片机的居家安全报警系统的发展提供了宝贵的经验和技术支持。然而，目前的研究仍有改进的空间。未来的研究可以关注系统的功能扩展，如集成更多传感器以监测更多的安全参数，如水浸、窗户状态等，或加入人脸识别等高级功能以提高系统的智能化水平。此外，智能化设计和用户体验优化也是需要关注的方面，以提高系统的便利性和用户满意度。综上所述，基于单片机的居家安全报警系统在国内外的研究中已有一定进展，但仍有进一步发展和完善的空间。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的居家安全报警系统，主要实现以下功能：
可通过LCD1602显示温度、安防状态、烟雾浓度、燃气浓度；
可通过按键给发送信息标志位清零；
可通过按键设置安防状态；
可通过按键调整温度阈值；
可通过GSM模块发送短信；
撤防状态时任一数据不在阈值之内或超过最大值会自动切换为安防状态。
