基于单片机的智能安防系统.doc

五邑大学本科毕业设计摘 要本设计以STC89C52单片机作为控制核心，应用多种传感器以及其他元器件，组成基于单片机的智能安防系统，其主要实现的功能包括有光电检测、温度传感器检测、烟雾传感器检测、密码锁等功能，并附有键盘输入以及用液晶显示输出的多功能智能安防系统通过不同的传感器对不同的情况进行检测可有效地进行安全监控，从而实现智能安防本设计采用无线信息传输技术实现单片机间通讯从方案设计、硬件原理设计、软件编程设计、系统调试一步一步完成本设计，并基本实现了多功能智能安防系统的功能关键词 安防系统 单片机 多功能 IVAbstract The design STC89C52 SCM as the control core, using a variety of sensors and other components to form a microcontroller-based intelligent security systems, to achieve its main features include a photoelectric detection, temperature sensor, smoke sensor, locks and other functions, and with keyboard input and output with LCD multi-function intelligent security systems. Through different sensors to detect different situations effectively for security monitoring, enabling intelligent security. The design uses a wireless information transmission technology to achieve communication between microcontroller. From program design, hardware design principles, software programming design, system debugging step by step through the design and the basic realization of multi-functional intelligent security system.Key words Security Systems SCM Multifunction目 录摘 要 IAbstract II第1章 绪论 11.1 智能安防系统概述 11.2 智能安防的应用 21.3 智能安防技术前景的探索 21.4 本章小结 3第2章 智能安防系统设计的总体架构 42.1 系统实现功能及要求 42.2 智能安防系统设计的总体方案 42.3 本章小结 5第3章 智能安防系统硬件电路设计 63.1 电路原件介绍 63.2 外围硬件电路设计 63.2.1 MQ-2传感电路设计 63.2.2 光电检测电路设计 73.2.3 24L01模块功能介绍 83.2.4 密码锁电路设计 93.2.5 LCD1602显示电路设计 123.2.6 DS18B20温度传感器电路设计 133.2.7蜂鸣器的电路设计 153.3 STC89C52单片机电路设计 153.3.1 STC89C52单片机引脚介绍 153.3.2 单片机引脚接口 173.3.3 单片机最小系统设计 183.4本章小结 18第4章 PCB设计 194.1 PCB板的做板过程 194. 2系统布局布线图 194.3 本章总结 20第5章 硬件电路调试 215.1 硬件电路调试 215.1.1 稳压电源电路调试 215.1.2 单片机及串口电路调试 225.2 本章小结 23第6章 系统软件程序调试 246.1 软件程序调试 246.2 串口软件调试 246.3 软件调试 256.4本章小结 25结 论 26参考文献 27致 谢 28附录 29第1章 绪论在经济科技迅猛发展的势头之下人们的生活质量、生活水平不断提高，与此同时，也滋生了比如盗窃（以城市为例）的问题，在经济利益的驱使下许许多多的务工人员涌向了城市谋求发展，这样一来虽说为城市的建设和发展做出了不少的贡献但同时也给城市的居民生活的安定和人身财产安全带来了不少威胁，相信现实生活中不少人身边都发生过一些入室盗窃的事件，为了社会的安定、国家的长治久安我们应该减少甚至杜绝盗窃事件的发生，而行之有效的方法就是发展和普及智能安防。

切实将智能安防运用到人们的生活当中来，加快智能安防产业化，大众化给人们的人身财产安全提供有力的保障在人们对安防的意识日渐增强的今天，普及和发展智能安防产业是适应市场的发展需要，在信息科学技术发展的支撑下智能安防产业不断的壮大，在现实生活中人们对智能安防系统应用也越来越普遍、越来越广泛本章介绍智能安防系统的概述、应用及其发展前景，通过对智能安防系统的了解从而明白智能安防系统在生活中的重要意义1.1 智能安防系统概述本次设计以基于单片机的智能安防系统题目，其主要是源自智能安防系统这一理念，所以在这里有必要对智能安防系统做一个简单的概述智能安防系统可简单地归纳成一个具备能对图像的传输、图像的存储、数据的存储和数据的处理准确而选择性操作的技术系统通常情况下，一个功能齐全的智能安防系统主要由门禁、报警和监控这三个部分构成智能化是区分智能安防与传统安防的判断依据，安防产业在我国的发展跟普及速度都比较快相对于智能安防来说传统安防对人有着比较强的依赖性，而且所要耗费的人力也是非常大的，但是智能安防利用机器的智能判断就能摆脱对人的依赖，并且能轻易地达到人们所要的预期效果，所以为了摆脱传统安防对人的依赖发展智能安防非常有必要。

1.2 智能安防的应用得益于科学技术的推动，信息技术的应用已牵涉到我们生活中的方方面面、并且在多个领域给我们带来的重大的影响，如今在物质经济条件充裕科学技术发达的现状下，人们对居住和办公的环境的要求已不仅仅局限于优雅舒适了，对他们来说一个安全可靠的办公或者生活环境才是他们所想拥有的，为了给大家架构一个安全舒适的环境我们就必须把智能安防引入到人们的生活中来安全管理需要有一个实用有效的智能安防系统提供保障，市场上常见的安防系统一般具备监控和报警的功能，其报警是基于防盗、煤气泄漏、消防等警情来说的，而监控一般是视频监控，借助监控系统我们能快速地知道警讯发生的原因从而解除或者侦破案情在我们的生活中，我们所需要的智能安防应该是能够通过自动监管来实行安全防范的一个智能化系统，比如针对生活中普遍存在的火灾，还原性及有毒气体的泄漏等情况能实施自动监管，并且能及时识别警情进而报警的这样一个系统基本上就构成了一个智能安防系统；其中火情大致上是以烟雾、温度以及可燃气体等探测器为主对其进行监控；而防盗的报警系统则是通过安装红外或激光等类型的报警探测器对其进行监管1.3 智能安防技术前景的探索 自从改革开放以来我国的经济不断腾飞，但这种腾飞是相对于某些城市来说的，正是由于这种局部的发展使得城乡差距逐渐浮现，为了寻找出路谋求发展许许多多的外来人口开始从乡下涌向了城市。

这样一来一系列的犯罪案件也就相继在城市上演，其中最典型的就是——盗窃，为了给市民营造一个安全性的生活、工作环境，在这里我们有必要形成智能安防这一观念在当今生活中的盗窃案件中主要有以下特点：作案手法种类繁多、作案手段越发高超、能熟练地借助高科技化解阻碍，这样那种依赖于人的传统防范方式就显得形同虚设了，因为它已经达不到最基本的防范的要求了，就拿传统的防盗措施来说：通过安装防盗门、防盗网来设防似乎起不到多大的作用了，而且这种安防措施也违背了防火的要求，最重要的还是这种防盗措施已经阻止不了窃贼对住宅的入侵了基于上述缘故，在以后的防范工作中，我们需要借助科技的力量来帮助我们加以防范，智能安防就是科技发展的成果鉴于智能安防能够及时而且准确地监测到各类警情，这就为防范工作提供有力支持，所以，人们对它的重视程度越来越高所以说为了满足大众的安防需求，我们在科技发达、经济快速发展的背景下应该引入智能安防系统智能安防是一种面向生活或者工作中许许多多个领域的安防系统，基于智能安防系统应用的广泛性的特点在未来的安防市场上智能安防应该是往后发展的主流1.4 本章小结本章主要介绍了智能安防相关概念，应用，发展前景进行了相关的一些的探究。

通过相关的论述探求发现了智能安防潜在的市场价值，为论文和“基于单片机的智能安防系统”的设计提供了强有力和特具意义写作背景第2章 智能安防系统设计的总体架构2.1 系统实现功能及要求本系统命名为基于单片机的智能安防系统，要求实现如下功能：(1) 通过安装带有键盘装置的密码锁来实现一个相对简单的门禁系统；(2) 利用MQ-2烟雾传感器对还原性气体进行检测，当检测到有还原性气体时实行远程报警；(3) 利用激光对指定区域内的情况进行监管，一旦检测到有警情发生时就实施远程报警；(4) 利用DS18B20温度传感器对温度进行实时检测，并且用LCD1602液晶显示屏进行显示；(5) 利用24L01模块通过模拟SPI进行单片机间的无线通讯；(6) 通过对报警电路安装蜂鸣器对检测到的情况进行报警2.2 智能安防系统设计的总体方案基于上述所要实现的功能，本系统确定设计以单片机为主控核心，基于24L01无线模块通过模拟SPI进而实行单片机之间通讯的远距离报警系统，考虑到采用STC89C52单片机就足以满足实现上述功能，而且STC89C52单片机也比较廉价，故在本设计中将以STC89C52单片机作为主控芯片。

下面将讲述系统元件设计框架图的设计，本系统原件主要有密码锁键盘输入，显示输出，传感器检测检测，密码认证，24L01无线模块通信，蜂鸣器等部分组成具体系统的原件设计图2-1所示本系统以STC89C52单片机为控制中心，外接了：MQ-2烟雾传感器，激光对管，DS18B20温度传感器，附带按键输入设备的密码锁,该按键为一个4×4的矩形阵列其功能具备输入、设置密码、可以通过呼叫用户开门，输出设备采用LCD1602液晶显示屏，在显示屏可以显示温度，通过按键键入准确的密码之后，门将会被打开、若连续键入三次错误的密码后将不能再输入密码，这样能防止一些人通过不断输入来试验密码，从而形成简易的门禁当MQ-2传感器和激光检测到异常情况，并确定有异常侵入时，单片机会触发报警并且可以通过24L01模块模拟SPI进行无线通讯对报警信息进行传输，从而让用来监控的单片机对异常情况进行处理总的来说这样一个通过用单片机配置传感器进行工作的系统是非常实用的，因为它对险情探测，误报，抗干扰等方面都有着非常精准的效果图2-1智能安防系统框架图这样设计最突出的的特点就是：简易、可靠，在生活或者工作中的方方面面都有很实在的施行性。

2.3 本章小结系统设计最重要的是对于实用性、可行性进行考虑，其次考虑用户的体验在本章中，对“基于单片机的智能安防系统”的系统设计也是从这两方面展开的，从系统功能到系统工作原理，再到系统工作具体的设计细节，一层一层的剖析了该设计方案29第3章 智能安防系统硬件电路设计经过第二章节的得出的系统设计方案，在我们脑海中一个设计系统明确。