智能防盗防火报警系统设计毕业论文.doc

智能防盗防火报警系统 丁华 刘琛 肖厚进 1119013342 1119013343 1119013344 指导老师：马勇赞 苏宏艮 谭刚林【摘 要】智能防盗防火报警系统采用ATMEGA64单片机作为主控端与宿舍监控端的控制核心，包括无线收发模块、热释电人体红外传感器、烟雾传感器、光电传感器、键盘模块、LCD液晶显示模块、声光报警模块等外围设备。利用Q-2烟雾传感器实现烟雾检测，热释电人体红外传感器实现人体检测，温度传感器监测温度的变化，振动传感器能实现物体振动的检测，语音报警能实现语音提示报警。监控端具有人体监测、烟雾监测、声光报警。烟雾传感器放大电路、声光报警电路、语音报警、稳压电源电路经过测试均达到较好效果。【关键词】智能;防盗防火报警;系统引言智能防盗防火报警系统采用ATMEGA64单片机作为主控端与宿舍监控端的控制核心，包括无线收发模块、热释电人体红外传感器、烟雾传感器、光电传感器、键盘模块、LCD液晶显示模块、声光报警模块等外围设备。利用Q-2烟雾传感器实现烟雾检测，热释电人体红外传感器实现人体检测，温度传感器监测温度的变化，振动传感器能实现物体振动的检测，语音报警能实现语音提示报警。监控端具有人体监测、烟雾监测、声光报警。烟雾传感器放大电路、声光报警电路、语音报警、稳压电源电路经过测试均达到较好效果。2、电路设计2.1稳压电源模块根据题目要求，我们使用稳压管稳压出的稳定电源，为单片机提供一个稳定的输出电压确保整体电路的工作准确性、稳定性。电源原理图1如下。2.2烟雾检测模块本系统采用QM-2型烟雾传感器，它是通过监测烟雾的浓度来实现火灾的防范，当有烟雾时它产生一个高电平，并将此高电平传输给单片机，单片机得到高电平控制报警装置报警，并使LED了光。烟雾检测传感器的原理图2如下图。2.3人体检测模块人体监测模块能检测人体和其它带热辐射的一种装置，当人和带热辐射的物体进入该监测范围内时进行报警，采用热释电人体红外传感器。菲涅尔滤光片能有效地让人体辐射的红外线通过，而阻止太阳光、灯光等可见光中的红外线通过，免除干扰。在电子防盗、人体探测器领域中，应用广泛，技术性能稳定。本身不发生任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉。原理图3如下2.4温度检测模块温度检测模块采用DS18B20，它是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松的组建传感器网络，它的测量温度范围为-55+125，在-10+85范围内，精度为+_0.5度。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大的提高了系统的抗干扰性。原理图4如下2.5振动检测模块基于LM393振动监测模块用途广，电路简单，成本低。特点是单路信号输出；用于检测振动场合；电路板输出开关量，传感器发生振动时，传感器会输出TTL电平信号；产品灵敏度高。应用范围可用于防盗锁等振动场合。原理图5如下2.6语音报警模块ISD1420语音模块可以录音20秒的长度，具有不掉电存储功能；可分1-160段录放间片段。通过按键RES录音和按键PLAYE、PLAYL放音，音质好。芯片采用CMOS技术，内含振荡器、话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动及EEPROM阵列。原理图6如下2.7硬件总电路图3、软件设计 程序流程图：4、测试系统与误差分析4.1测试环境模拟房间布局，成比例的制作一个系统模拟平台，并将热释电人体红外传感器，烟雾传感器等模块放在适当的位置，达到完全模拟房间的功能4.2测试方法采用先局部后整体的方法，分模块进行测试，测试成功之后将各个模块整合，进行总体测试，记录数据，并对其进行分析。首先将各个传感器关闭，测试无线传输的距离，在检测的最佳距离范围内开启各个传感器，分别测试各传感器的功能实现情况，并对其进行记录。4.3测试结果4.31传感器的测量各端口初始化，并开各传感器、打开整体电路与模块，进行整体测量，经过多次测量取有效值，得数据如下： 类别地点房间有无人员是否有烟雾LCD显示部分是否发出提示或报警房间无有检测到不明气体产生提示并报警房间无无一切正常无房间有有有异常人员，检测到不明气体产生提示并报警房间有无有异常人员提示并报警表1 各传感器测量数据表4.32语音模块测试 类别地点房间有无人员进入是否发出语音报警是否有烟雾是否发出语音报警第一次检测房间无无是提示并报警房间有否否提示并报警第二次检测房间无有是提示并报警房间有无否提示关门第三次检测房间无有是报警无提示房间有无否报警无提示表2 语音模块测量数据表4.3测试结果分析从测试数据可以看出，智能防盗防火报警系统运行正常，能按照题目要求进行测试周围环境的变化，并发出报警。其中的无线传输模块可以达到50m左右，能很好的符合题目的要求，各模块测试也基本正常，基本上实现了各功能的测试，创新部分的语音密码功能也符合了我们的思路。五、设计总结经过这四天三夜的努力，我们实现了题目的基本要求，发挥部分也大部分实现了功能。通过不断的硬件试验和程序调试，智能防盗防火报警系统能较好的按照题目的要求运行。但是好的结果总是经历不平凡的坎坷，期间我们曾不断调试烟雾传感器的精确度，让其达到比较精确地目的。由于时间紧，工作量大，加之我们经验不足，水平有限，系统还存在很多需要改进的地方。参考文献：1 陈炳和.计算机控制系统基础.北京：北京航天航空大学出版社，2001.2 谢自美.电子线路设计实验测试（第二版）.武汉：华中理工出版社，2000.3 阎石数字电子技术基础高等教育出版社，2006.54 童诗白 模拟电子技术基础高等教育出版社，2006.55 曾兴雯高频电子线路高等教育出版社 2004.18