基于单片机的住宅防盗防火报警系统设计毕业论文.doc

目 录第1章 前言 11.1 序言 11.2 国内外研究概况 21.2.1 国外研究现状 21.2.2 国内研究现状 31.3 我国住宅智能安全防范系统展望 31.4 论文主要工作概述 4第2章 系统总体方案设计 52.1 系统总体构成 52.2报警系统的功能及工作过程 5第3章 用户端探测器设计 73.1防盗探测器电路设计 73.1.1热释电红外线探测器 73.1.2微波探测器 103.2防火探测器电路设计 123.2.1温度探测器 133.2.2光电感烟探测器 133.2.3 CO气体探测器 15第4章 用户端自动报警器设计 174.1 用户端自动报警器总体设计 174.2 用户端自动报警器的硬件介绍 184.2.1 AT89C51单片机简介 184.2.2自动报警器电路设计 214.3串行EEPROM-X25045 224.3.1 X25045简介 224.3.2 X25045的工作原理 22第5章 自动拨号及语音报警电路设计 255.1 拨号电路 255.1.1拨号电路的主要功能 255.1.2 MT8888芯片简述 255.1.3 MT8888外围电路 285.2语音电路 295.2.1 ISD1420芯片简述 295.2.2芯片工作原理 305.2.3芯片工作模式 315.2.4语音芯片及外围电路 325.3接口电路 32第6章 键盘与密码显示电路设计 346.1 键盘电路 346.2密码显示电路 35第7章 控制字和各芯片工作模式设定 377.1 控制字设定 377.2 芯片工作模式设定 37结 论 40致 谢 41参考文献 42附录1：程序清单 43附录2：电路原理图 50第1章 前言1.1 序言 随着社会的发展，农村城镇化和人员流动性增大，社会治安状况更趋复杂，因此对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭及住宅小区。

因此在智能住宅蓬勃发展的背景下，为了满足用户对安全的强烈要求，而设计了基于单片机的住宅防盗防火报警系统 我们生活中见过的报警系统很多, 但因存在以下几个问题, 从而影响了实际使用的效果: (1) 不能远距离传送报警信号, 或者由于干扰等原因使传送信号质量不好2) 在监控室只能知道有报警发生, 属于什么样的报警却无法判断或不直观3) 部分报警系统虽然有显示屏幕可以显示报警区域, 但造价高且效果不一定好 同时，随着经济和科技的发展，房间的安防方式也进行不断的变化，传统的防范措施存在很大的弊端，比如当事故发生时，防护铁门、铁栏杆就会成为主人逃生的最大障碍由于家庭成员的安全意识不足，火灾、盗窃等危害生命安全和财产事件的不断发生，给家庭住宅管理和安全带来一定的威胁而采用基于单片机的防火防盗报警系统，便能很好地解决此类问题文中设计了一种住宅防盗防火报警系统，在单片机控制下可自动检测非法入侵人员、室内烟雾、指定物品的在位等信息，因此可以对房间内的盗窃、火灾和贵重物品丢失等不安全因素进行监控，如有险情可迅速提醒管理人员，及时解决突发事件，给房间安全带来保障基于上述情况，本文提出了基于单片机的住宅防火防盗报警系统设计。

该系统可以对住宅内部中的盗窃、火灾和人员进出情况等进行监控和记录，系统采用单片机作为主控器，采用GSM Modem、红外感应器、红外发射接收管、烟雾感应器和声光报警模块、独立键盘，构成宿舍防盗防火报警系统对宿舍内人员进出情况进行记录及异地监控等随着计算机的普及和信息技术的迅猛发展，人们已不满足于传统的居住环境，对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭及住宅小区，并迅速在世界各地发展起来，住宅小区是否智能化，安防系统是否完备、可靠将成为评价小区的重要指标这里所设计的防盗防火报警系统可实现的功能包括：能对住宅的火灾、有害气体泄露等实行自动报警；还能对盗窃以及入室抢劫实行自动报警；住宅设置紧急呼叫系统；用户端自动报警器对各传感器的信号进行检测和控制；用户端自动报警装置对双音多频（DTMF）编码器、译码器控制，使住宅通过网实现与相关部门（小区管理中心或110/119报警台）之间的数据交换1.2 国内外研究概况1.2.1 国外研究现状 1984年世界上第一座智能大厦在美国诞生，很快掀起一股“智能建筑”熟潮在短短的十几年中美国，日本，欧洲的几万座智能大厦纷纷建成美国1986年成立了“智能建筑协会”,其会员横跨17个国家，并宣布1995年以后要大幅度增加智能大楼的比例。

日本建设省1985年成立了国家智能建筑专业委员会，对智能建筑的发展给予政策上的支持，使日本在智能建筑上成为发展非常快的国家据统计，日本新建的建筑物中60%以上是智能型的进入90年，英国、法国、加拿大、瑞典等国家都相继建成一批有自己特色的智能建筑现代安防监控系统己有了新的概念，通常称为安全自动化SAS(Security Automation System )，并与防火自动化系统FAS (Fire Automation System)共同构成智能建筑系统最底层的系统门.目前国外发达国家已逐渐形成了一个集安防、消防、医疗救护为一体的安全保障行业安全技术防范行业真正形成行业规模是在第二次产业革命中即1950年～1971年，首先在美国、英国等国家形成，像DEMCO(安定宝)；VICON(维康)；CHUBO(集宝)；AMERICA(A.D)等60年代视频图像技术[e7, 70年代计算机数字技术、80年代生物识别技术以及90年代国际互联网技术的应用，使安防行业得到快速的发展80 年代日本正处于住宅建造过剩，房产市场清淡时期，日本政府抓住了智能住宅的概念，推动房地产的振兴邮电省与通产省于1986年组织日本的机械工业协会与电波技术协会共同组建HBS标准委员会，这里的HBS是指家庭总线系统(HOME BUS SYSTEM)。

1998年初成立了“日本信息化推荐协会”，从而进一步促进了日本智能住宅的发展当时提出对住宅区内所有住宅的信息管理采用超级家庭总线技术(S-HBS,SUPER-HOME BUS SYSTEM) 1990年前后，日本幕张建立了一个高水平示范性的智能住宅区，美国、新加坡也都建立了基于EI在1988年制定智能化住宅系统(HIS)及其通信标准—家庭总线仍DS, HOMEDISTRUDUTION SYSTEM)的智能化住宅t9)西门子楼宇科技公司针对社区住宅及分散型小型建筑安全防范的实际情况，充分结合社区住户本身，最新推出了Guano Easy新型安全防范系统，火灾探测、危险气体探测等多种普告方式(声光、无线、拨号)结合起来，对社区住宅及分散型小型建筑进行全方位的安全防范Guano Easy采用总线式结构，符合安防系统的暴露线路最短的原则通过适配器可以接入各种信号(电压、触点等)，可以连接防盗探测器、震动探测器、气体探测器、火灾探测器、紧急按钮以及门禁触点等各种探测器，能够适应各种情况路上，可以接入中继器实现探测线路的延长，从而更好的适应环境1.2.2 国内研究现状我国从1997年初开始制定《小康住宅电气设计(标准)导则》附论稿，在“导则”中规定了小康住宅小区电气设计总体上应满足以下要求:高度的安全性，舒适的生活环境，便利的通信方式，综合的信息服务，智能化的家庭系统。

同时也对小康住宅与小区建设在安全防范、家庭设备自动化和通信与网络配置等方面提出了三级设计标准，即第一级为“理想目标”；第二级为“普及目标”；第三级为“最低目标”；在我国小区安全防范报普系统已成为智能小区中实现安全管理的重要系统，根据我国建设部的规定，主要包括电视监控、防盗报替、求助求救、煤气泄漏报警、消防报替等内容该系统是一种比较完善的安全防范系统，通过在可视对讲的基础上，不断扩展主机功能，增设室内各探测器的比较信号.室内分机有多个探测器接口，可接受感烟探测器，温度探测器、红外及微波探测器、煤气泄漏探测器等传来的报警信号在我国 ，以北京、深圳、上海、广州等较发达的城市为龙头在近几年内也形成了一股智能化住宅热目前，公安部、建设部均要求智能住宅小区必须具有安防系统，可以预见，智能住宅、智能小区将成为21世纪建筑业的发展主流，特别是在我国，随着人们生活水平的日益提高，住宅小区是否智能化，安防系统是否完备、可靠将成为评价住宅小区的重要指标1.3 我国住宅智能安全防范系统展望 随着信息技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高，人们对住宅的需求进一步着眼于其质量、功能、服务等多方面本设计较好地阐述了家庭红外防盗防火报警系统的方案设计及硬、软件设计思路，其系统具有防盗防火功能于一体，可实现自动检测与自动拨号报警的特点。

该设计实现了烟雾检测、人体热释电红外检测、贵重物品检测和人员进出检测等功能，通过无线通信模块能将报警信号上传到主站，并及时报警；同时该系统创新性地将电子探测、智能控制和通讯技术相结合，并采用多元探测技术，弥补了单信号探测误差较大的不足对住宅安防系统智能化的发展，满足人们对安全的强烈要求方面有一定的实际意义多年来，经过对不同方案的比较分析，确定了该系统由信号检测、控制器、无线通信及显示和语音等模块组成其中，信号的检测由从控制器控制，可布防在各个房间内，主控制器及其附属设施位于管理中心，由管理人员掌控最底层是各传感器，负责各种信号的采集和转换，获得的信号在所属从控制器的控制下由无线通信模块上传到管理中心的主控制器，实时进行显示和语音提示 单片机内置有2K 字的SRAM 和32K 字的内存FLASH，能满足系统存储密码及各类数据的要求，且CPU 时钟频率高达49.152MHz，能保证响应的快速性同时，单片机内置的语音处理模块可方便实现各种提示语音，更提高了系统人机的友好性，因此主从控制器均采用了16 位单片机从控制器控制的烟雾、热释电红外和光电传感器分别进行烟雾检测、人体红外检测和人员进出情况检测，射频接收器进行贵重物品检测。

采集的数据通过无线收发模块上传到主控制器，主控制器按设定程序进行数据处理并发出语音提示、报警、显示人员进出情况记录等1.4 论文主要工作概述针对国内外的发展情况，可见住宅智能安全防范系统是我国未来智能住宅建设的重点发展方向本课题要设计的智能住宅防盗防火报警系统是依托公共网做传输媒体的报警系统，与传统的区域报警系统相比，它具有传输距离远、硬件简单、安装方便的优点，而对于实行物业管理的居民区以及机关、事业单位的办公区则采用分户对值班室的联网方案本课题所设计的防盗防火报警系统符合国家建设部对普及型住宅小区的要求，实现功能包括：能对住宅的火灾、有害气体泄露等实行自动报警；还能对盗窃以及入室抢劫实行自动报警；住宅设置紧急呼叫系统；用户端自动报警器对各传感器的信号进行检测和控制；用户端自动报警装置对双音多频(DTMF)编、译码器控制，使住宅通过网实现与相关部门(小区管理中心或110/119报警台)之间的数据交换用户端的智能防盗防火系统包括探测器、自动报警器及输出等组成部分，并将模块化思想引入此系统，从而使整个系统的功能更完善、灵活、可调课题重点设计了前端探测器部分和自动拨号报警部分，详细分析了红外防盗探测器的工作原理，最终完成了防盗防火的自动拨号报警功能。

第2章 系统总体方案设计2.1 系统总体构成该防盗防火报警系统是一种将电子探测、智能控制和通讯技术相结合的新型电子安全报警系统，该系统形成一个两级联网通讯的防盗防火报警系统智能住宅防盗防火智能报警系统开发设计方案是参照国内外相关技术的发展状况，根据我国住宅建设的实。