基于單片機(jī)的居室安全報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鄭振峰

(陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710300)

1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)任務(wù)要求

本警報(bào)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)針對(duì)技術(shù)應(yīng)用需求，將單片機(jī)AT89C52作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，系統(tǒng)功能主要的作用是全方位的防火防盜，并保障居室的安全?；趩纹瑱C(jī)的居室安全報(bào)警系統(tǒng)主要的功能是，針對(duì)系統(tǒng)需求有效地防止室內(nèi)中受到一些內(nèi)外界因素的影響而發(fā)生火災(zāi)等意外事故，進(jìn)而能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控和報(bào)警，對(duì)人身財(cái)產(chǎn)安全提供強(qiáng)大的保護(hù)。本報(bào)警系統(tǒng)最顯著的特點(diǎn)是，整個(gè)操作過程簡(jiǎn)便易行；具有靈活的用戶應(yīng)用模式，整個(gè)操作過程中的誤報(bào)率比較低，具有良好的智能化功效并達(dá)到實(shí)質(zhì)性的技術(shù)效果，系統(tǒng)的維護(hù)與安裝具有一定的便捷條件與可行性。人們?cè)诂F(xiàn)代信息化時(shí)代中逐漸加強(qiáng)了自身的安全意識(shí)，未來報(bào)警系統(tǒng)將會(huì)有更廣的應(yīng)用領(lǐng)域。

有關(guān)防火防盜系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)，主要是通過無線遙控器實(shí)現(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)的啟動(dòng)操作，此時(shí)經(jīng)過30s之后需要將傳感器通過規(guī)范的方式設(shè)置為待命狀態(tài)，在此過程中對(duì)應(yīng)的紅外輻射探測(cè)器需要針對(duì)系統(tǒng)需求將其設(shè)為監(jiān)控區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)行走的任何人都會(huì)將紅外線監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行激活，同時(shí)也會(huì)將報(bào)警電路進(jìn)行激活，這種情況下系統(tǒng)中的紅色警告燈會(huì)呈現(xiàn)閃爍的運(yùn)作狀態(tài)，此時(shí)則會(huì)進(jìn)行報(bào)警操作，相對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管在此階段中會(huì)顯示為 1；若煙霧探測(cè)器采取科學(xué)的技術(shù)方式進(jìn)行房間內(nèi)的煙霧濃度分析與檢測(cè)的過程中，此時(shí)的濃度達(dá)到警報(bào)的標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)中的警報(bào)電路，此時(shí)黃色報(bào)警燈會(huì)閃爍，數(shù)碼管中所呈現(xiàn)的數(shù)字為 2；如果室溫受到一些因素的影響比較高的情況下，此時(shí)則會(huì)激活信號(hào)電路，且綠色指示燈在這種情況下呈閃爍的狀態(tài)，此時(shí)的數(shù)碼管中所呈現(xiàn)的數(shù)字信息為 3，這就意味著蜂鳴器會(huì)進(jìn)行報(bào)警。

1.2 整體方案設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的居室安全報(bào)警系統(tǒng)在具體實(shí)踐應(yīng)用的過程中以單片機(jī)AT89C52為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，系統(tǒng)功能主要的作用是全方位的防火防盜，并保障居室的安全。為了有效地實(shí)現(xiàn)本居室安全報(bào)警系統(tǒng)的功能，本警報(bào)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)針對(duì)技術(shù)應(yīng)用需求，通過溫度傳感器、煙霧傳感器、紅外熱釋電紅外傳感器、蜂鳴器以及無線遙控電路等技術(shù)設(shè)備按照專業(yè)性的方式，科學(xué)高效地實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)性作用。本報(bào)警系統(tǒng)最顯著的特點(diǎn)是整個(gè)操作過程簡(jiǎn)便易行；具有靈活的用戶應(yīng)用模式，整個(gè)操作過程中的誤報(bào)率比較低且具有良好的智能化功效。

本文中的房間安全系統(tǒng)通過 STC89C52單片機(jī)來完成各個(gè)階段的任務(wù)操作，科學(xué)地使用無線遙控技術(shù)及時(shí)開啟與關(guān)閉本系統(tǒng)，報(bào)警方式主要是由紅、黃、綠3個(gè)顏色不同的報(bào)警燈進(jìn)行控制的，通過3種主要的方式——報(bào)警燈的閃爍、蜂鳴器、數(shù)碼管數(shù)字顯示等能夠及時(shí)有效地實(shí)現(xiàn)報(bào)警操作。采取專業(yè)性的及時(shí)方式有效獲取到STC89C52設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)針對(duì)技術(shù)應(yīng)用需求，將單片機(jī)AT89C52作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，系統(tǒng)功能主要的作用是全方位的防火防盜，并保障居室的安全?；趩纹瑱C(jī)的居室安全報(bào)警系統(tǒng)主要的功能是，針對(duì)系統(tǒng)需求有效地防止室內(nèi)受到一些內(nèi)外界因素的影響而發(fā)生火災(zāi)等意外事故，進(jìn)而能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控和報(bào)警，在整體實(shí)踐中能夠達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控與報(bào)警的目的，對(duì)人身財(cái)產(chǎn)安全提供強(qiáng)大的保護(hù)。

圖1 紅外傳感器信號(hào)采集敏感區(qū)示意圖

從本系統(tǒng)微控制器內(nèi)部的層面綜合分析，軟件在具體操作時(shí)會(huì)發(fā)出信息請(qǐng)求，并要求采取規(guī)范性的方式與流程來驗(yàn)證其身份，進(jìn)而能夠有效明確此時(shí)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)是否觸發(fā)警報(bào)。這一時(shí)期如果發(fā)送了入侵警報(bào)信息的情況下，則會(huì)運(yùn)作系統(tǒng)中的警報(bào)電路并觸發(fā)蜂鳴器，這種情況下LED與其他設(shè)備在此階段發(fā)出的聲音信號(hào)進(jìn)行匹配。如果在第二監(jiān)測(cè)點(diǎn)所設(shè)置的溫度傳感器檢測(cè)到此時(shí)房間存在高溫情況，則會(huì)采取專業(yè)的技術(shù)方式將其及時(shí)地轉(zhuǎn)為低信號(hào)，并利用微控制器形成與之相對(duì)應(yīng)的TTL電平。如果此階段處于高溫時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過警報(bào)信號(hào)及時(shí)地在系統(tǒng)中發(fā)出相關(guān)的報(bào)警信息，通過這種專業(yè)性的技術(shù)方式能夠真正起到信息警示的重要作用。

在此階段進(jìn)行第三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的煙霧傳感器的安裝時(shí)，檢測(cè)出房間內(nèi)存在高濃度煙霧的情況下，此時(shí)系統(tǒng)則會(huì)采用專業(yè)性的技術(shù)方式將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的低電平信號(hào)，將單片機(jī) STC89C52在運(yùn)作時(shí)形成的 TTL電平及時(shí)有效地接收與處理。在本系統(tǒng)中所發(fā)出的煙霧警報(bào)信號(hào)主要的功能及作用是能夠使報(bào)警電路中的蜂鳴器、LED數(shù)碼管和其他專業(yè)性的設(shè)備通過規(guī)范的技術(shù)方式有效運(yùn)行且發(fā)揮其實(shí)質(zhì)性的功效。人們外出的時(shí)候，警報(bào)系統(tǒng)則會(huì)展現(xiàn)出良好的可操作性，通過這種方式能夠真正達(dá)到防盜防火的實(shí)質(zhì)性作用。本報(bào)警系統(tǒng)最顯著的特點(diǎn)是，整個(gè)操作過程簡(jiǎn)便易行；具有靈活的用戶應(yīng)用模式，整個(gè)操作過程中的誤報(bào)率比較低且具有良好的智能化功效。人們?cè)诂F(xiàn)代信息化時(shí)代中逐漸提高了自身的安全意識(shí)，未來報(bào)警系統(tǒng)將會(huì)有更廣的應(yīng)用領(lǐng)域。

2 報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)中紅外傳感器部分針對(duì)具體的操作需求，選用的是專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中具有代表性的熱釋電紅外傳感器設(shè)備，熱電傳感器在工作時(shí)是通過科學(xué)的方式及時(shí)提供熱點(diǎn)效應(yīng)來完成具體的任務(wù)，該設(shè)備顯著的特征是具有較強(qiáng)的熱靈敏度。傳感器表面溫度在監(jiān)控范圍內(nèi)不發(fā)生任何改變的情況下，傳感器不會(huì)在系統(tǒng)中輸出信號(hào)。若監(jiān)控區(qū)有人進(jìn)入其中，此時(shí)的室溫會(huì)發(fā)生一定的變化，傳感器在這種情況下則會(huì)輸出信號(hào)，若室內(nèi)始終處于無人的狀態(tài)，則室內(nèi)溫度不會(huì)發(fā)生變化且傳感器不會(huì)被觸發(fā)。傳感器的信號(hào)處理集成電路針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求和應(yīng)用需要選取的是BISS001。本系統(tǒng)的煙霧傳感器選用的是MQ-2型的氣體傳感器，在實(shí)踐過程中的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在，具有良好的靈敏性，所檢測(cè)的氣體具有較高的精度，能夠持續(xù)使用且具有良好的穩(wěn)定性。煙霧傳感器的核心芯片針對(duì)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求選用的是 LM393、ZYMQ-2傳感器，該設(shè)備在整個(gè)階段的工作電壓是直流電 5V。

另外，本系統(tǒng)中的數(shù)碼管是在特定電壓下完成具體的工作任務(wù)，數(shù)碼管觸發(fā)之后會(huì)處于亮起的運(yùn)作狀態(tài)。觸發(fā)本系統(tǒng)的紅外線傳感器，此時(shí)會(huì)顯示為 1；觸發(fā)系統(tǒng)溫度傳感器的實(shí)踐過程中，顯示的數(shù)據(jù)信息為 2；煙霧報(bào)警器被觸發(fā)后，這種情況下顯示為 3。單片機(jī)紅外傳感器針對(duì)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求和任務(wù)需要選用STC89C52這類功能性較強(qiáng)的設(shè)備，其最大的優(yōu)勢(shì)是所耗費(fèi)的功能比較低，該設(shè)備在實(shí)踐應(yīng)用時(shí)能夠全方位地保障單片機(jī)，將其中的復(fù)雜問題及時(shí)地處理。

3 結(jié)束語

本警報(bào)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)針對(duì)技術(shù)應(yīng)用需求，將單片機(jī)AT89C52作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，系統(tǒng)功能主要的作用是全方位的防火防盜，并保障居室的安全。在具體實(shí)踐應(yīng)用的過程中以單片機(jī)AT89C52為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，系統(tǒng)功能主要的作用是全方位的防火防盜，并保障居室的安全。為了有效實(shí)現(xiàn)本居室安全報(bào)警系統(tǒng)的功能，系統(tǒng)通過溫度傳感器、煙霧傳感器、紅外熱釋電紅外傳感器、蜂鳴器以及無線遙控電路等技術(shù)設(shè)備按照專業(yè)性的方式，科學(xué)高效地實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)性作用?；趩纹瑱C(jī)的居室安全報(bào)警系統(tǒng)主要的功能是，針對(duì)系統(tǒng)需求有效地防止室內(nèi)中受到一些內(nèi)外界因素的影響而發(fā)生火災(zāi)等意外事故，在整體實(shí)踐中能夠達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控與報(bào)警的目的，對(duì)人身財(cái)產(chǎn)安全提供有效的保護(hù)。