基于单片机的智能安防系统-设计说明书
电子校园网 编号：
CP-51-2021-051-LW
设计摘要：
本论文设计了一种基于STC89C52单片机的智能安防红外报警系统，通过中控部分、输入部分和输出部分的组合，实现了对安防状态的实时监测和报警功能。中控部分采用STC89C52单片机作为核心控制器，负责获取输入部分的数据，并通过内部处理控制输出部分的设备。输入部分包括人体红外模块、独立按键和供电电路，用于检测人体活动、进行布防和撤防操作，并为整个系统提供稳定的电源供应。输出部分包括LCD1602显示模块、SIM900A GSM模块、LED和蜂鸣器，用于显示安防状态、发送短信报警以及进行声光报警。通过实验验证，本系统具有良好的稳定性和可靠性，能够实时监测安防状态，并在检测到异常情况时进行及时报警。系统的设计不仅提高了安防的效果和可靠性，还提供了便捷的操作方式和多样化的报警方式。此外，本系统采用了STC89C52单片机作为核心控制器，具有较高的性能和灵活性，可以满足不同安防需求的应用场景。综上所述，本论文的设计为智能安防领域提供了一种有效的解决方案，具有一定的实用价值和推广意义。在未来的研究中，可以进一步优化系统的功能和性能，以满足不同用户对安防系统的需求。
关键词：单片机；人体红外；GSM通信模块
字数：9000+
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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 GSM通信方案选择
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 SIM900A通信模块
3.3人体红外检测模块
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 按键函数流程设计
4.4 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 布防模式下实物测试
5.3 撤防模式下实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
安全，是人类生活永恒的主题，在当前的社会生活环境下，安全问题显得尤为突出，采用高科技的手段实现安全防范是当前保障人生、财产安全的明智选择。智能家庭安全防范的目的是保证家庭成员的人身不受伤害，家庭财产不受侵犯。家庭安防系统以及新的安防技术和方法，要有效地保证和实现家庭安全防范的目的。在过去的几年当中，人们在购房后，首先考虑的是家装、购买家具配饰的投入，却很少考虑入住的安全和防范的投入。而后者的投入并不是很多，只是人们的意识还不够。家庭安全防范也是家庭生活开支的一个重要组成部分。也许，加装了家庭安全防范系统一辈子都没用的上一次，却没有人敢讲，它没有作用。没有加装安全防范报警系统，一辈子遇上一次盗抢或伤害，会后悔一辈子。家庭安全防范系统不是万能的，但是没有家庭安全防范系统是万万不能的。
随着新器件和新技术的出现，家居安防系统将合更加智能化，也将为人们提供更加安全可靠的保障。智能家居安防系统将为我们的家庭构筑一道坚固的安全防线，有了它我们的生活将会更加美好。因此，在这种情况下,我们研究智能安防系统具有重要意义。
1.2 国内外研究现状
2021年周皓发明公开了一种居民住宅智能安防系统,包括信息采集模块,信息处理模块,无线通信模块和用户模块所述信息采集模块,所述信息处理模块和所述用户模块均通过所述无线通信模块相互连接;信息采集模块根据内置程序以一定的时间间隔实时采集信息,并将采集到的信息通过无线传输模块自动传输至信息处理模块,实时监控并及时发现非法侵入,人员异常状况,煤气泄漏,有毒气体泄漏,火灾等多种异常情况,对异常情况能够智能分析判断,通过手机短信和app通知等方式远程实时报警[1] ,提升我们的生活质量。
近年来,随着人们的生活水平不断提高,智能化系统和机器学习方法也在不断发展.2021年张佳盛，李光耀研究现代智能化家居安防系统就是在家庭中布置各类传感设备,门禁系统,监控系统,警报系统等.通过这些传感器,可以实时监测各类异常情况并进行紧急处理,并能通过手机端及时给人们发送邮件,短信以及视频,这样人们就可以实时掌握家庭情况.利用机器学习的方法,可以更好地对系统中的数据进行分析和处理[2] 。
安伊佐，KC Obute，HN Nwobodo，SO Okide，LU Okafor介绍了一种具有短消息服务（SMS）警报的低成本电子门锁系统的设计与实现。该系统的设计使得AT89C52微控制器作为其控制器，该控制器与全球移动通信系统（GSM）模块（允许发送GSM消息或警报），液晶显示器（用于显示信息）和键盘（用作输入安全代码的输入设备）接口。如果在一定次数（三次）内输入错误的密码，则会向预定义的电话号码发送短信警报，以通知房主可能的入侵。输入正确的密码后，门会自动打开，并在关闭前保持打开状态10秒钟。使用Proteus软件对系统进行实时仿真[3] 。它测试良好，并被证明是门禁控制和门禁系统技术的合理进步。
2021年阿克舒克拉，SK 拉马巴德兰，陈旭，AJ 卢克雷西奥，乔希酒店提供了使用学习过程进行安全监控的系统和方法。智能安全系统可以执行一个学习过程来观察乘员的行进路径，就像在一段时间内分布在整个受监控位置的各种传感器所检测到的那样。在最初安装安全系统后，系统可以通过跟踪由于正常人类活动而激活传感器的顺序来了解房屋居住者所采用的各种路径。根据这些数据，安全系统可以使用传感器之间具有所有有效互连的完全连接的传感器图[4] 。
与上述几种设计方案相比，该设计方案更加方便易懂，便于实际操作，价格低廉，在集成电路的选择上更易于使用和精巧。
1.3 课题主要内容
本设计是基于STC89C52单片机的智能安防红外报警系统，通过中控部分、输入部分和输出部分的组合，实现了对安防状态的实时监测和报警功能。系统具有稳定性和可靠性，能够及时响应异常情况并提供多样化的报警方式。该设计为智能安防领域提供了一种有效的解决方案，具有实用价值和推广意义。
