基于單片機的居室報警系統(tǒng)設計

余亞美　彭森

摘 要：雖然中國一直在進行安居工程發(fā)展建設安全文明小區(qū)，但是面對著當前復雜的社會治安環(huán)境和人們的私有財產(chǎn)不斷地增加，人口的不斷靠攏聚集增加，火災隱患處處暗藏。人們在不同的社會環(huán)境之下成長都各具向異性，導致了時常發(fā)生入室盜竊，因此我們需要建設一個防盜防災報警系統(tǒng)體系。雖然目前市面上都有各種智能居室安全報警系統(tǒng)，但是由于這些系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生誤報，漏報等情況，而且造價高昂，普通用戶不能普及使用。所以我們非常有必要去研發(fā)一種廉價、實用、構造簡單、安全系數(shù)高的居室報警系統(tǒng)用來滿足目前我們?nèi)藗兩畎踩男枰?/p>

關鍵詞：防火；防盜；報警

1 引言

現(xiàn)在大部分的企業(yè)都主要面向貨物存儲地、大型超市、高層公寓、酒店等的大型場所的報警系統(tǒng)研發(fā)。而忽視了再居民住宅區(qū)、學校教室等的小型防火樓房，因此我們很有必要要提高家庭電子防盜報警系統(tǒng)。而本次設計也為了這種需求所設計的居室報警系統(tǒng)來滿足當今社會的需求。

2 火災報警工作原理

本設計主要是硬件和軟件兩部分。硬件還有數(shù)據(jù)收集模塊、遠程控制、報警等。因為報警系統(tǒng)主要是檢測室內(nèi)溫度和煙霧的濃度識別來實現(xiàn)報警功能的。所以本居室報警系統(tǒng)的硬件主要由紅外線人體傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器、報警模塊、單片機控制電路來實現(xiàn)的。當居室遭到入侵時，裝在門窗檢測點上面的紅外探頭可以檢測到人體輻射出來的紅外能量，從而得知有人入侵，系統(tǒng)就會通過相應的處理把數(shù)據(jù)傳到單片機，然后實現(xiàn)了報警。而當火災發(fā)生的時候，居室中的煙霧濃度會升高，熱量也會升高，那么通過煙霧傳感器和溫度傳感器檢測到變量，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號傳送到單片機，單片機分析處理后就會驅(qū)動報警器，實現(xiàn)報警。

3 方案設計

從這次的設計要求來以知道，硬件電路包括輸出/輸入電路、單片機、擴展電路模塊等組成。本次基于單片機的居室報警系統(tǒng)包括了硬件設計和軟件設計這兩部分。所以系統(tǒng)應該包含如下圖的結構，STC89C51單片機為核心控制、紅外檢測模塊、溫度檢測模塊、煙霧檢測模塊和AD采集這幾部分，該系統(tǒng)的結構框圖如圖1所示。在本次系統(tǒng)設計中，對于報警系統(tǒng)獲取識別信息的途徑主要有兩種。一種是對于環(huán)境中煙霧濃度的識別，另外一種是紅外光電管的識別。當環(huán)境中的煙霧濃度升高時，單片機將會識別該轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號，從而觸發(fā)中斷，傳到報警電路發(fā)出報警。而第二種識別，平時在沒有遮擋物的時候，接收管可以接收到發(fā)射管發(fā)射出來的信號。當有人入侵經(jīng)過，會遮擋住發(fā)射管，由于紅外線無法穿透物體，因此，接收管無法接收到信號，此時單片機會接收到一個高電平信號觸發(fā)中斷，產(chǎn)生了報警信號。

4 結論

本次設計的居室報警系統(tǒng)主要由溫度傳感器，煙霧濃度傳感器和紅外人體傳感器構成。DS18B20溫度傳感器它體積較小，使用環(huán)境廣泛，封裝多種多樣，適合小型設備的使用。MQ-2煙霧傳感器可以檢測多種可燃性氣體，成本低，可靠性高，是一種理想的氣體檢測傳感器。它可以把環(huán)境中的煙霧濃度進行氣-電的轉(zhuǎn)換器，而電導率會隨著可燃氣體濃度變化，轉(zhuǎn)換成電流信號，通過A/D轉(zhuǎn)換電路成數(shù)字信號，再發(fā)送到單片機進行處理。DYP-ME003人體感應傳感器是基于紅外線技術的元器件，它的靈敏度強，可靠性高，應用廣泛。STC89C51單片機是一款低能耗、具有可編程的存儲器，而且應用范圍廣泛，容易上手，價格便宜，擴展性強，適合我們本次的系統(tǒng)設計要求。

如果再在本次的設計系統(tǒng)上加以擴展功能，就可以使本系統(tǒng)功能更加的完善和強大，可靠性和安全系數(shù)更高。

參考文獻

[1]肖強. GB50116-98火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范[M]. 北京：中國計劃出版社，2007.

[2] 李群芳. 單片機原理、界面及應用—嵌入式系統(tǒng)技術基礎[M]. 北京：清華大學出版社，2005.

[3] 譚浩強. C語言程序設計[M]. 北京：清華大學出版社，2006

[4] 張義和. 例說51單片機[M]. 北京：人民郵電出版社，2008.

[5] 周麗娜.Protel99SE電路設計技術[M].北京：中國鐵道出版社，2009

[6] 郁有文.傳感器原理及工程應用 [M].西安：西安電子科技大學出版社，2008.

[7] 謝望.煙霧傳感器技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].儀器儀表用戶，2006，13（5）：1-2.

[8] 李永生，楊莉玲.半導體氣敏元件的選擇性研究[J].傳感器技術， 2002（3）： 1～3.

[9]董詩白.《數(shù)字電子技術基礎》[M].北京：高等教育出版社，2006

[10]李華.MCS-51單片機實用接口技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，1993

[11]周航慈.單片應用程序設計技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，1990