安防課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

-.z.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué)生**:學(xué)號(hào)：學(xué)院:班級(jí)題目校園安防系統(tǒng)指導(dǎo)教師：職稱(chēng):2015年7月17日校園安防系統(tǒng)摘要：本設(shè)計(jì)為基于STC89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的紅外檢測(cè)兼密碼鎖智能家居防盜系統(tǒng)，本系統(tǒng)的硬件模塊包括單片機(jī)主控制系統(tǒng)、人體熱釋感應(yīng)模塊、密碼鎖模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊等模塊。熱釋紅外感應(yīng)模塊，采用紅外熱釋電處理芯片BISS0001專(zhuān)門(mén)處理芯片設(shè)計(jì)的人體熱釋紅外檢測(cè)模塊，具有較高的靈敏度與較高的分辨度，通過(guò)檢測(cè)的信號(hào)使用蜂鳴器與GSM手機(jī)終端通信功能報(bào)警。密碼門(mén)禁及報(bào)警模塊局部采用了4×4矩陣鍵盤(pán)輸入以及采用EEPROM芯片AT24C04作為掉電后可以存儲(chǔ)密碼，從而保證了系統(tǒng)的平安性與實(shí)用性。關(guān)鍵詞：STC89C52單片機(jī)人體熱釋紅外檢測(cè)密碼門(mén)禁GSM前言隨著計(jì)算機(jī)的普及和信息技術(shù)的迅猛開(kāi)展，智能校園安防警系統(tǒng)，系統(tǒng)的首要任務(wù)是根據(jù)住宅小區(qū)的類(lèi)型、使用功能及防護(hù)風(fēng)險(xiǎn)等要求，為保障小區(qū)人身財(cái)產(chǎn)平安，本設(shè)計(jì)為紅外檢測(cè)兼密碼鎖智能家居防盜系統(tǒng)，主要包括單片機(jī)主控制系統(tǒng)、熱釋紅外報(bào)警系統(tǒng)、密碼門(mén)禁模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊等局部。根據(jù)選擇方案的需要，現(xiàn)分析各個(gè)方案的優(yōu)劣性。當(dāng)遇到盜竊、火災(zāi)等各種險(xiǎn)情的時(shí)候，該系統(tǒng)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)向相關(guān)部門(mén)發(fā)出語(yǔ)音求救信號(hào)，從而到達(dá)保護(hù)用戶(hù)生命財(cái)產(chǎn)的目的。2.系統(tǒng)硬件構(gòu)造2.1單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊方案〔1〕:AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8kbytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器〔RAM〕，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。方案〔2〕:STC89C52是一個(gè)8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O口線(xiàn)，看門(mén)狗定時(shí)器，內(nèi)置4KBEEPROM，MA*810復(fù)位電路，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷構(gòu)造〔兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷構(gòu)造〕，全雙工串行口。綜合比擬上述兩種方案，單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊應(yīng)采用STC89C52。本次設(shè)計(jì)中采用12MHZ的晶振，負(fù)載電容相應(yīng)的選為30pf。在晶振電路中主要用到了*TAL1和*TAL2兩個(gè)引腳：(1)*TAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘電路工作電路的輸 (2)*TAL2:來(lái)自反向振蕩器的輸出為了保證上電瞬間，RST腳的高電平能持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上，一般選C3為10uf,R1為10K左右較好。圖1.1單片機(jī)最小系統(tǒng)圖2.2溫度傳感電路2.2.1DS18B20介紹本設(shè)計(jì)的測(cè)溫元件采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器。DS18B20采集的數(shù)據(jù)為數(shù)字信號(hào)，可以直接發(fā)送至單片機(jī)進(jìn)展處理。DS18B20數(shù)字溫度計(jì)提供9位溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過(guò)單線(xiàn)界面送入DS18B20或從DS18B20送出，因此從中央處理器到DS18B20僅需連接一條線(xiàn)〔和地〕。讀、寫(xiě)和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線(xiàn)本身提供，而不需要外部電源。2.2.2DS18B20工作電路本設(shè)計(jì)DS18B20與單片機(jī)的P3-3相連，采集到溫度信號(hào)后，將數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)當(dāng)溫度到達(dá)預(yù)先設(shè)定的上限值〔本文的上限值是：50℃〕，則LED紅燈點(diǎn)亮，蜂鳴器報(bào)警，數(shù)碼管顯示當(dāng)前的溫度值。圖4.4DS18B20仿真圖2.3密碼門(mén)禁系統(tǒng)模塊方案〔1〕：采用Intel公司6264芯片，該芯片容量為8KB，是28引腳雙列直插式芯片，采用CMOS工藝制造。該芯片搭建電路，操作時(shí)序復(fù)雜，不適合作為單片機(jī)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。方案〔2〕：AT24C04是一個(gè)4K位串行CMOSE2PROM，內(nèi)部含有256個(gè)8位字節(jié)，CATALYST公司的先進(jìn)CMOS技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗。AT24C04有一個(gè)16字節(jié)頁(yè)寫(xiě)緩沖器。該器件通過(guò)IIC總線(xiàn)接口進(jìn)展操作，有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的寫(xiě)保護(hù)功能。它支持IC芯片使用簡(jiǎn)單，外部電路容易實(shí)現(xiàn)。2.41DYP-ME003紅外人體傳感器傳感器使用DYP-ME003紅外人體傳感器，該傳感器輸出信號(hào)為高電平時(shí)有人入侵，為低電平時(shí)表示無(wú)人入侵。因在仿真軟件Proteus7Professional里沒(méi)有DYP-ME003紅外人體傳感器，故使用按鍵代替。2.5報(bào)警模塊普通單色發(fā)光二極管具有體積小、工作電壓低、工作電流小、發(fā)光均勻穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。但是發(fā)光二極管發(fā)光強(qiáng)度小，難以引起注意，用于報(bào)警功能。蜂鳴器當(dāng)單片機(jī)接收到超額溫度信號(hào)或氣體信號(hào)時(shí),輸出腳BELL輸出高電平,Q1導(dǎo)通，致使蜂鳴器BELL得電工作，發(fā)出報(bào)警聲。如圖4.9所示：圖4.9蜂鳴器報(bào)警電路1.6 液晶顯示模塊方案〔1〕:數(shù)碼管是利用發(fā)光二極管的特性組合而成數(shù)字顯示器件，通過(guò)控制相應(yīng)的二極管的狀態(tài)顯示相應(yīng)的數(shù)字。使數(shù)碼管正常顯示就得有驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的段碼，數(shù)碼管現(xiàn)實(shí)方式可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示，靜態(tài)顯示方式只適合顯示單個(gè)的數(shù)字，因此設(shè)計(jì)應(yīng)采用動(dòng)態(tài)顯示方式。由于動(dòng)態(tài)顯示方式利用人眼視覺(jué)暫留的特性，掃描的時(shí)間應(yīng)不大于20毫秒，占用系統(tǒng)資源大，而且顯示的個(gè)數(shù)和字型有限，在本設(shè)計(jì)中不易采用。方案〔2〕：1602液晶也叫1602字符型液晶它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)型液晶模塊它有假設(shè)干個(gè)5*7或者5*11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。1602的驅(qū)動(dòng)電路帶有11條指令，可以很方便的控制液晶的現(xiàn)實(shí)效果如：清屏、左移右移、光標(biāo)顯示。而且1602顯示的字符在下一條指令為到來(lái)之前不會(huì)改變，也就是能夠維持顯示的字符，1602液晶占用的系統(tǒng)資源也少。綜合比擬上述兩種方案，應(yīng)采用1602液晶組本錢(qián)設(shè)計(jì)的顯示模塊。圖4.12顯示電路3電路的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)為紅外檢測(cè)兼密碼鎖智能家居防盜系統(tǒng)，總共分為以下幾個(gè)模塊2.1硬件總體框圖間的構(gòu)成框圖如下列圖2.1所示：按鍵AT89S52單片機(jī)溫度傳感器按鍵AT89S52單片機(jī)溫度傳感器信號(hào)調(diào)理煙霧傳感器信號(hào)調(diào)理煙霧傳感器溫度、濃度顯示溫度、濃度顯示車(chē)輛監(jiān)控車(chē)輛監(jiān)控聲光報(bào)警紅外人體傳感器聲光報(bào)警紅外人體傳感器圖2防火防盜報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)造框圖3.1仿真電路系統(tǒng)電路圖：總結(jié)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的開(kāi)展，校園智能安防系統(tǒng)將向著數(shù)字化、集成化、和國(guó)產(chǎn)化開(kāi)展，系統(tǒng)設(shè)備向智能化、數(shù)字化、模塊化和網(wǎng)絡(luò)化的方向開(kāi)展。同時(shí)隨著紅外線(xiàn)射頻技術(shù)、微波準(zhǔn)確定位技術(shù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)效勞、無(wú)線(xiàn)通信、電子數(shù)據(jù)交換、識(shí)別技術(shù)、條碼技術(shù)等開(kāi)展，也必將在智能小區(qū)得到廣泛應(yīng)用，如用電子周邊防越準(zhǔn)確定位的同軸電纜電磁感應(yīng)技術(shù)、通過(guò)顫噪效應(yīng)的原理來(lái)準(zhǔn)確定位的微波電纜．智能小區(qū)的安防系統(tǒng)將對(duì)人們的生活提供更平安、信息隨身的設(shè)備，為人們的日常生活帶來(lái)更大的便利。參考文獻(xiàn)[1]鞠紅.談燃?xì)鈭?bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J]，工程建立與設(shè)計(jì)，2005[2]肖景和．<<實(shí)用報(bào)警電路300例>>．：中國(guó)電力，2005[3]*舒祺.施國(guó)梁．<<基于熱釋電紅外傳感器的報(bào)警系統(tǒng)>>.<<國(guó)外電子元器件>>.2005.3[4]吳英才．林華清．熱釋電紅外傳感器在防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用．傳感器技術(shù)，2002[5]呂俊芳.潘軍，陳?。怆姼袩熁馂?zāi)探測(cè)器的電路設(shè)計(jì)．航空計(jì)測(cè)技術(shù)，1999[6]*世良.潘一平．火災(zāi)多元復(fù)合探測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀與開(kāi)展．消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，1998[7]秦兆海.周鑫華．智能樓宇平安防范系統(tǒng)．清華大學(xué)，交通大學(xué)，2005[8]王芳.馬幼軍，蔣國(guó)平．智能化住宅防盜防火報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．傳感器技術(shù)，2002[9]張福學(xué)．傳感器應(yīng)用及其電路精選．電子工業(yè)，1992[10]鄧凱．智能化住宅安防系統(tǒng)的應(yīng)用．冶金礦山設(shè)計(jì)與建立，2000[11]張金泉.一種新型民用防火防盜報(bào)警器的研制.燕山大學(xué)學(xué)報(bào)，2000附錄：源程序：/***************writer:shopping.w******************/#include<reg52.h>#include<intrins.h>#include"18b20.h"#defineucharunsignedchar#definedelayNOP(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}sbitLCD_RS=P2^0;sbitLCD_RW=P2^1;sbitLCD_EN=P2^2;unsignedintuiTemp_Set=500;//用戶(hù)設(shè)定的溫度報(bào)警值 50.0unsignedintuiTemp_Get=0;//獲得當(dāng)前的溫度值unsignedcharucDis_Flag=0;unsignedcharucTmep_Flag=0;unsignedintuiTime_Hold=0;//顯示切換時(shí)間unsignedcharucKEY_Press_Flag=0;//按鍵按下的標(biāo)志位sbitLED_0=P1^5;sbitLED_1=P1^6;sbitLED_2=P1^7;sbitLED_3=P3^7;sbitLED_4=P3^6;sbitBEEP=P3^5;sbitKEY_REN=P1^0;sbitKEY_YAN=P1^1;sbitKEY_CE=P1^2;sbitKEY_TEMP_SET_NEW=P1^3;sbitKEY_TEMP_SET=P1^4;ucharucKEY_DOWM_Time[5]={0};ucharucKEY_SET=0;//溫度設(shè)置ucharReadTempFlag=0;#defineKEY_Down_DO10//按鍵按下有效的時(shí)間長(zhǎng)度ucharcodeTemp_Disp_Title[]={"CurrentTemp:"};ucharCurrent_Temp_Display_Buffer[]={"TEMP:"};ucharcodeTemperature_Char[8]={ 0*0c,0*12,0*12,0*0c,0*00,0*00,0*00,0*00};ucharcodedf_Table[]={ 0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9};ucharCurrentT=0;voidDelay*us(unsignedint*){ uchari; while(*--) { for(i=0;i<200;i++); }}bitLCD_Busy_Check(){ bitresult; LCD_RS=0; LCD_RW=1; LCD_EN=1; delayNOP(); result=(bit)(P0&0*80); LCD_EN=0; returnresult;}voidWrite_LCD_mand(ucharcmd){ while(LCD_Busy_Check()); LCD_RS=0; LCD_RW=0; LCD_EN=0; 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