论文总字数：25791字

摘 要

随着中国的经济飞速发展，我们的生活质量不断提高，生活方式不断改善，人们的生命、财产安全问题显得尤为突出。如何能够有效的保障我们生命、财产安全是现代研究的热点问题，本设计针对上述问题研究了以下这种防火防盗的安全报警器。防火防盗报警器是基于STC89C52单片机作为核心处理单元，采用热释电红外传感器作为采集单元、18B20温度传感器以及MQ-2烟雾传感器检测信号然后将信号传送给单片机进行处理，实现声光报警。本系统通过按键对烟雾的浓度以及系统的温度进行初始化设置，采用LED显示模块对温度以及烟雾的浓度进行实时的显示。本文设计的安全报警器跟市面上的报警器相比优势在于更加的安全便捷，极大的提高了工作、生活地点的安全。

关键词：安全防盗装置，单片机，红外监控单元，烟雾报警，

Abstract: In recent years, due to the rapid development of China"s economy, while the quality of life is getting higher and higher, we also have higher and higher requirements and guarantees for the safety of work and living environment. At this time, efficient and convenient safety alarm is particularly critical and important. The security alarm based on single chip computer is the subject of my own design. The first reason is that the infrared ray in the infrared alarm can not be directly recognized by the naked eye. The second reason is that the infrared probe in the infrared alarm has the advantages that other kinds of monitors do not have - compact and concealed. It can be used safely in both day and night. In addition, its anti-interference ability is strong. This design of the alarm is divided into two major modules, one is the hardware module, which has a key circuit and some other common alarm circuits. The core of the alarm designed by me is a STC89C52 single chip computer. The safety alarm designed by me has the same characteristics as the alarm on the market, such as safety and simplicity, which greatly improves the safety of work and living places.

Keywords: Safety anti-theft device, single chip computer, infrared monitoring unit, smoke alarm

目录

1 绪论 4

1.1 课题的背景 4

1.2 防盗系统的发展概况 4

1.3 本文研究的主要内容 4

2 硬件系统的设计 5

2.1 防火防盗报警器的系统概述 5

2.2 液晶显示电路 5

2.3 烟雾检测模块 6

2.4 DS18B20传感器电路 7

2.5 热释电红外传感器的原理 10

2.6 HC-SR501模块的相关简介 10

3 软件设计 11

3.1 程序语言及开发环境 11

3.2 总体流程图设计 11

3.3 液晶程序设计 13

3.4 模数转换程序设计 14

3.5 温度传感器程序设计 15

4 硬件的组装 16

4.1 元器件的选择与测量 16

4.2 元件的焊接与组装 16

5 电路的调试 17

5.1 调试方法 17

5.2 调试步骤 17

5.3 硬件的调试 18

5.4 仿真图 18

结论 23

参考文献 24

致谢 25

附录 所有程序展示 26

1 绪论

1.1 课题的背景

从20世纪90年代至今，中国的经济飞速发展，人们的物质条件不断丰富，生活质量与生活方式不断改善。人们在生活质量越来越高的同时对工作、生活环境的安全也有着愈来愈高的要求和保障。随着中国城市化的飞速发展，社区式住宅的快速增长衍生出的问题越来越突出，外来人口不断大量的涌入城市，犯罪率也在逐步的上升，尤其是一些无业游民，在无所事事的情况下，极有可能去进行一些偷盗的犯罪行动，在人们外出时，犯罪分子就会进入住户家里进行偷盗的犯罪行动，即使有防盗门、防盗窗，也难以免受其害。除此之外，火灾、煤气泄漏也极大的危险到了人们的安全。所以一个高效方便的安全报警器便显得尤为关键和重要。

1.2 报警系统的发展概况

在上个世纪初，报警系统就已经在北美初具雏形。我国对电子防盗报警系统的研究起步较晚，发展时间比较短。所以目前国内市面上大部分的报警系统是外国的品牌，但在2000年之后也取得了长足的发展，尤其是在2004年国内有些厂商迅速的发展了起来，投资以及企业规模都在飞速的扩大和发展。但真实水平与国外相比，两者之间有着一定的差距。

根据市场调查，应用在工程上的防火防盗报警器，其中大部分是来自于三个国家——日本、美国和韩国，主要原因是这些国外品牌发展已经非常成熟，另外加上进入国内的时间较早，所以占据了国内大部分的市场。

目前，中国的安全技术基本已经跟国际接上了轨。基本上每户住宅的防盗系统都能够达到一定的国际水平，具有相当的实用性，安全性。为了确保每个住宅用户的自身财产及其安全，各个小区设置一个管理中心，用电脑终端将其各户的防盗系统连接到一起，实施实时监控。其中安全防护报警的内容大概有：火灾报警、紧急求助、门禁系统等。

1.3 本文研究的主要内容

火灾、盗窃等等这些都是属于突发的、不可预知的事件，如何利用各类报警器来有效的预防这些突发事件是本文研究的主要内容。火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟以及感光线等火灾探测器将其变成电信号，传输到火灾报警器，提醒人们火灾的发生。目前国内厂家多偏重于给大型的写字楼、商场、仓库等场所研发火灾报警系统，这些成本都相对较高。而在居民住宅、办公室等小型防火单位，则需要设置一种更简单廉价的火灾报警器。

除了火灾给人们带来生命财产安全威胁之外，一些意外入侵也时刻威胁着人们的安全。本设计采用了热释电红外传感器，该传感器灵敏度高，能以非接触的形式将人体发出的红外辐射转换成电信号输出。本设计就是满足了现在住宅防火防盗的需要而设计的家庭式电子防火防盗系统。

2 硬件系统的设计

2.1 防火防盗报警器的系统概述

本设计中央处理单元是采用STC89C52单片机作为系统处理单元的核心器件。STC89C52单片机是一款高性能、低功耗的8位COMS微控制器，具有上手简单、成本低廉等特点。其中显示设备采用了1602液晶，可以在屏幕上实时显示温度值、烟雾的浓度，以及系统的开关状态等等信息；烟雾采集传感器采用了MQ-2，因为这个传感器输出的是模拟信号，所以需要用到模数转换芯片将模拟信号转换为数字信号输出给单片机；人体感应模块采用了HG-SR501模块，它能以非接触的形式检测出人体辐射出的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出；温度采集采用了DS18B20数字传感器，它是通过单总线与单片机相连的；报警模块采用了蜂鸣器以及三个LED灯组成，这三个灯分别表示入侵报警、温度报警以及烟雾报警，只要有一个数据超标，蜂鸣器都会发出报警提示；本设计还有4个按键作为操作输入设备，可以用来布防以及调节报警阀值的大小；供电电路是使用USB口连接 5V电源。系统框图如下图2-1所示。

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