【基于單片機(jī)的室內(nèi)安全報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)7200字（論文）】

第III基于單片機(jī)的室內(nèi)安全報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u8336基于單片機(jī)的室內(nèi)安全報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1283591引言 179282室內(nèi)安全報(bào)警系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì) 2290122.1室內(nèi)安全報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能 2305042.2控制系統(tǒng)方案框圖設(shè)計(jì) 215847圖1系統(tǒng)框圖 2133523系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 3144263.1單片機(jī)控制電路 3254973.2顯示電路設(shè)計(jì) 4133863.3按鍵電路設(shè)計(jì) 574513.4傳感器接口電路設(shè)計(jì) 670213.5報(bào)警電路接口設(shè)計(jì) 8230003.6AD轉(zhuǎn)換電路接口設(shè)計(jì) 918914系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與仿真 9177994.1程序設(shè)計(jì) 9295024.2Proteus軟件程序仿真 12154565全文工作總結(jié) 14摘要：本次設(shè)計(jì)主要包括了系統(tǒng)背景與設(shè)計(jì)意義的簡介，然后說明系統(tǒng)的整體方案，通過選擇實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)器件、電路硬件的設(shè)計(jì)，最后完成系統(tǒng)的軟件編寫部分完成系統(tǒng)的總體功能。室內(nèi)安全報(bào)警系統(tǒng)裝置功能是通過檢測各傳感器的溫度狀態(tài)的變化來由單片機(jī)數(shù)據(jù)處理并顯示在顯示屏上來達(dá)到室內(nèi)各項(xiàng)安全報(bào)警的作用，本文采用了STC89C52單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)信息的采集，采用USB進(jìn)行系統(tǒng)的供電，通過軟件程序驅(qū)動(dòng)單片機(jī)的IO管腳來實(shí)現(xiàn)控制輸出。通過識(shí)別單片機(jī)IO管腳的高低電平來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的檢測，通過單片機(jī)內(nèi)部運(yùn)算執(zhí)行目標(biāo)邏輯。關(guān)鍵詞：單片機(jī)，數(shù)據(jù)處理，傳感器1引言踏著改革開放的春風(fēng)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速跨越，人們的生活質(zhì)量顯著提高，對居住環(huán)境提出了更高的要求，不在是僅僅的居住需求，同時(shí)對住宅的舒適度、便利性、安全性提出了更高的需求。根據(jù)國家住建部以及全國住建委員會(huì)的要求，住宅小區(qū)實(shí)現(xiàn)全面智能化，其中對安全性的要求放在智能小區(qū)的首位，通過自動(dòng)化的管理平臺(tái)，對住宅內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，燃?xì)庑孤┘皶r(shí)報(bào)警，火災(zāi)報(bào)警主要以探測器為主體，對可燃?xì)怏w、煙霧、溫度進(jìn)行采集，當(dāng)檢測到的數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)設(shè)值，進(jìn)行報(bào)警提示。此外，人們對防盜的要求提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，智能化沒有發(fā)展的時(shí)候，防盜門的設(shè)計(jì)逐年翻新，防盜鎖逐次升級，需求量連年提升。智能化的普及，人們對防盜有被動(dòng)的防守轉(zhuǎn)為主動(dòng)監(jiān)視，獲得了廣大用戶的好評，同時(shí)也提出了更高的要求，國內(nèi)國外的科研人員研制了許多實(shí)用的翻到智能報(bào)警器，智能報(bào)警器以開放式的防護(hù)措施保證財(cái)產(chǎn)的安全，不在采用防盜鐵門、鐵窗的等封閉式的被動(dòng)安保，轉(zhuǎn)而通過智能化手段進(jìn)行主動(dòng)監(jiān)控[1]。通過研究室內(nèi)安全報(bào)警系統(tǒng)，可以使我們現(xiàn)實(shí)生活的家庭安全得到有力的保障，我們的財(cái)產(chǎn)和安全問題便得到了有力的解決，使我們的生活越來越幸福美好。2室內(nèi)安全報(bào)警系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)2.1室內(nèi)安全報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能室內(nèi)安全報(bào)警系統(tǒng)是一種可以保護(hù)室內(nèi)安全的智能裝置，它具有火災(zāi)報(bào)警，煤氣泄露報(bào)警以及起到室內(nèi)防盜的作用的家庭安全保障系統(tǒng)。我們可以通過報(bào)警系統(tǒng)及時(shí)的對家庭各項(xiàng)意外狀況了如指掌，它是通過采用紅外傳感器檢測是否有人入侵，火焰?zhèn)鞲衅鳈z測是否有火情發(fā)生，煤氣傳感器模塊對煤氣的泄漏進(jìn)行檢測，溫度傳感器檢測室內(nèi)的溫度，檢測的數(shù)據(jù)由單片機(jī)進(jìn)行讀取并通過顯示屏進(jìn)行顯示，通過按鍵完成限值參數(shù)的設(shè)置，檢測數(shù)據(jù)與設(shè)定限值比較，超過范圍有蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，從而達(dá)到家庭各項(xiàng)安全指數(shù)報(bào)警的效果[2]。2.2控制系統(tǒng)方案框圖設(shè)計(jì)單片機(jī)按鍵電路紅外模塊單片機(jī)按鍵電路紅外模塊顯示電路火焰模塊顯示電路火焰模塊報(bào)警模塊煙霧模塊報(bào)警模塊煙霧模塊ADC模塊溫度模塊ADC模塊溫度模塊圖1系統(tǒng)框圖控制系統(tǒng)有以下幾個(gè)模塊組成，首先單片機(jī)是設(shè)備系統(tǒng)核心，協(xié)調(diào)系統(tǒng)模塊工作以及中心數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理；顯示電路是顯示系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)以及設(shè)置的參數(shù)數(shù)據(jù)；報(bào)警模塊是當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)起到報(bào)警的作用；溫度模塊用來采集環(huán)境的實(shí)時(shí)溫度值；按鍵電路來進(jìn)行參數(shù)的修改；紅外模塊來檢測外部入侵；煙霧模塊是可以采集環(huán)境的煙霧濃度；火焰模塊來檢測室內(nèi)的明火；ADC模塊則是對煙霧濃度的模擬與數(shù)字的轉(zhuǎn)化。3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)控制電路單片機(jī)是具有核心智能化的小型中央處理器，在其內(nèi)部擁有數(shù)以萬計(jì)的微晶管，根據(jù)程序代碼的控制使它在邏輯上進(jìn)行不同的輸出或者輸入形式，完成設(shè)計(jì)的功能控制，雖然它具有智能化的形式，但是單片機(jī)并不能獨(dú)立工作，需要配合外圍電路構(gòu)成一個(gè)最小工作系統(tǒng)，才具有智能工作的能力，不管任何型號(hào)的單片機(jī)，最小系統(tǒng)都是單片機(jī)不可或缺的一個(gè)前提必要條件，對于不同系列單片機(jī)而言，組成單片機(jī)最小系統(tǒng)的外圍電路并不相同，需要根據(jù)單片機(jī)設(shè)計(jì)廠家給定的工作手冊進(jìn)行設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)的搭建。。電源采用USB接口電源供電，USB電源是現(xiàn)代生活中一種比較常見的供電電源，比如電腦USB接口、手機(jī)充電頭、電源插座等地方都有USB接口，USB接口供電發(fā)展起步比較晚，但是發(fā)展迅猛，幾年時(shí)間迅速占領(lǐng)5V電源領(lǐng)域。現(xiàn)在的使用中USB電源幾乎隨處可見，供電的技術(shù)也越來越走向成熟，輸出電壓的能力比較穩(wěn)定，相對來說很安全，幾乎不存在任何危險(xiǎn)，也不會(huì)因?yàn)殡妷哼^大燒毀設(shè)備，對于弱電系統(tǒng)的供電電源來說，USB電源是最為理想型的電源，系統(tǒng)本省并不需要太大的功率要求，但是需要穩(wěn)定的供電能力，USB電源極為符合弱電系統(tǒng)的要求，所以USB電源非常適合弱電系統(tǒng)供電[4]。本次設(shè)計(jì)使用的單片機(jī)型號(hào)是STC89C52，他是一款8位數(shù)據(jù)處理的單片機(jī)，市場上使用極為廣泛，性能相對穩(wěn)定，單片機(jī)片上資源比較適中，雖然處于入門級單片機(jī)，但對于本次的功能來說完全足夠，最小系統(tǒng)由復(fù)位電路、晶振電路以及電源電路組成。單片機(jī)的引腳如下圖2電路所示。圖2STC89C52單片機(jī)電路從圖中就可以知道單片機(jī)的最小系統(tǒng)，分別由9腳連接0.1uF的電容和4.7K電阻構(gòu)成的復(fù)位電路，由18腳、19腳連接的晶振和30pF的瓷片電容構(gòu)成的晶振電路，再加上40引腳的正電源和20引腳的GND，這三部分就組成了單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路。單片機(jī)上電之后，首先通過晶振電路給單片機(jī)提供穩(wěn)定的震蕩頻率，可以說晶振電路是為單片機(jī)提供動(dòng)力源的部件，單片機(jī)在固定的頻率下進(jìn)行工作，開始進(jìn)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的順序執(zhí)行工作，第一步就是要把單片機(jī)的執(zhí)行指針歸為零，否則單片機(jī)執(zhí)行順序紊亂，復(fù)位電路的作用就是負(fù)責(zé)把程序執(zhí)行指針歸零，以確保單片機(jī)每次開始重新執(zhí)行的時(shí)候都是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的0X00位開始執(zhí)行[5]。3.2顯示電路設(shè)計(jì)液晶顯示功能最主要的就是人機(jī)交互，在人機(jī)交互中，程序設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)液晶顯示的內(nèi)容了解程序是否正確，是否按照設(shè)計(jì)的邏輯運(yùn)行，所以一般在設(shè)計(jì)的時(shí)候，第一個(gè)考慮的設(shè)計(jì)功能就是顯示。本次設(shè)計(jì)的顯示屏是LCD1602，它分為上下兩行顯示，每一行可以直觀的顯示16個(gè)字符，其內(nèi)部可以顯示64個(gè)字符，通過輪詢的方式將其顯示，本身擁有字庫芯片，可以直接顯示ASCII碼中的任何字符。在程序設(shè)計(jì)的時(shí)候需要對顯示屏的內(nèi)部存儲(chǔ)器輸入命令，同時(shí)應(yīng)用并口引腳輸入不同的高低電平，讓其顯示不同的內(nèi)容。電路原理圖如圖3所示。圖3顯示電路液晶顯示屏通過16個(gè)引腳完成顯示工作，從圖中可知這16個(gè)引腳中數(shù)據(jù)引腳占了8個(gè)，引腳序號(hào)是7-14引腳，這8個(gè)引腳與單片機(jī)引腳并口連接，通過單片機(jī)引腳發(fā)送不同的高低電平完成不同的顯示內(nèi)容，采用的方式是并口連接，優(yōu)點(diǎn)是顯示速度快，缺點(diǎn)是占用單片機(jī)引腳資源較多。顯示屏的15腳和16腳是背光板的電源引腳，通電之后背光板就會(huì)點(diǎn)亮，清晰的把顯示的內(nèi)容凸顯出來，1腳和2腳是顯示屏的電源引腳，3腳是對比度調(diào)節(jié)引腳，通過3腳的電壓調(diào)節(jié)可以使顯示屏更加清晰，在其外部一般連接一個(gè)10k的滑動(dòng)電阻，通過改變阻值從而改變3腳電壓，也可以使用定值電阻，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)使用4.7K電阻可以正常顯示。4/5/6引腳是液晶顯示屏的命令控制引腳，對液晶顯示屏進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)和寫入命令數(shù)據(jù)是依靠這三個(gè)引腳完成，所采用的協(xié)議是SPI協(xié)議，這里的命令包括開啟液晶、字符大小、閃爍變換、清屏等命令。3.3按鍵電路設(shè)計(jì)按鍵電路作為輸入信號(hào)接入系統(tǒng)，在系統(tǒng)中完成響應(yīng)的功能操作，一般的情況下主要負(fù)責(zé)控制輸出模塊的命令按鈕和系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)的功能按鈕，盡管在設(shè)計(jì)程序時(shí)會(huì)有使用功能的區(qū)別，但是在硬件電路的設(shè)計(jì)原理卻是一致的。在硬件設(shè)計(jì)的方式上分為矩陣式和獨(dú)立式，矩陣式實(shí)現(xiàn)8個(gè)單片機(jī)IO引腳實(shí)現(xiàn)16個(gè)按鍵檢測工作，獨(dú)立式是一個(gè)單片機(jī)IO引腳檢測一個(gè)按鍵。按鍵的使用原理比較簡單，無論何種的硬件接入方式，其本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)對高低電平的信號(hào)檢測，當(dāng)檢測到有電平信號(hào)發(fā)生改變，即可判斷按鍵發(fā)生動(dòng)作。對于按鍵動(dòng)作的檢測，程序設(shè)計(jì)中需要應(yīng)用具體的處理方式解決按鍵機(jī)械抖動(dòng)的問題，一般情況是延時(shí)10ms作為機(jī)械去抖，確保按鍵信號(hào)檢測的準(zhǔn)確性，防止誤動(dòng)作發(fā)生，引起按鍵程序的錯(cuò)誤判斷。本次設(shè)計(jì)的是獨(dú)立按鍵功能，通過按鍵一端與單片機(jī)連接，另一端全部接地，檢測與按鍵相連接的單片機(jī)引腳，當(dāng)電平為0時(shí)，判斷執(zhí)行按鍵動(dòng)作。[8]。按鍵電路的硬件電路如下圖4所示。圖4按鍵電路3.4傳感器接口電路設(shè)計(jì)（1）煙霧傳感器檢測電路接口設(shè)計(jì)煙霧傳感器是一種檢測氣體的傳感器，通過本身的特殊材質(zhì)在有氣體泄露的時(shí)候燃燒自身達(dá)到內(nèi)阻的變化，它輸出的信號(hào)是一個(gè)模擬值，模擬值是以電壓的形式輸出的，傳感器本省輸出的電壓比較小，一般都是以毫伏為單位，即使?jié)舛忍貏e高的時(shí)候也就是幾十毫伏，單片機(jī)對毫伏的感應(yīng)不是那么靈敏，所以傳感器都會(huì)有個(gè)一放大電路，將毫伏級的信號(hào)放大幾十倍，達(dá)到幾伏級的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的最大采集電壓是5V，放大不能超過5V，否則單片機(jī)采集不到[6]。本設(shè)計(jì)中的煙霧傳感器選用MQ-2半導(dǎo)體氣體煤氣傳感器，隨著煙霧的濃度增加，輸出的電壓會(huì)增加。電路原理圖如圖5所示。（2）溫度傳感器檢測電路接口設(shè)計(jì)溫度傳感器的型號(hào)是DS18B20，溫度傳感器可以自己進(jìn)行溫度的采集，并且直接進(jìn)行數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，保存在傳感器內(nèi)部的存儲(chǔ)單元中，是一款數(shù)字型的溫度傳感器，傳感器外觀只有三個(gè)引腳，電源引腳和數(shù)據(jù)引腳，溫度數(shù)據(jù)采集完成后，通過數(shù)據(jù)引腳向外輸出，使用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取，溫度傳感器與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸采用的是單總線協(xié)議，單總線協(xié)議是DS18B20溫度傳感器所特有的一種協(xié)議，也是世界上首次使用單總線的溫度傳感器，協(xié)議的內(nèi)容分為器件地址、內(nèi)存地址、校驗(yàn)符、響應(yīng)針等等，其中還包括必要的精確延時(shí)，單總線最大的優(yōu)勢是在硬件設(shè)計(jì)的時(shí)候可以節(jié)約單片機(jī)的引腳資源，只需一個(gè)IO引腳就可以實(shí)現(xiàn)與溫度傳感器的數(shù)據(jù)讀取，硬件電路設(shè)計(jì)的時(shí)候需要注意是需要一個(gè)上拉電阻，阻值是4.7K-10K之間，這個(gè)電阻的功能是時(shí)刻讓總線保持在高阻態(tài)的狀態(tài)下，否則單總的協(xié)議讀取將不能完成，電路如圖5所示。（3）紅外傳感器檢測電路接口設(shè)計(jì)采用紅外模塊進(jìn)行人體的檢測，紅外檢測模塊是一個(gè)集成的模塊，當(dāng)檢測到人體時(shí)候，紅外檢測模塊的輸出電平會(huì)發(fā)生變化，單片機(jī)通過檢測紅外模塊的電平變化，可以獲取紅外檢測模塊的狀態(tài)，從而間接獲得是否有人在活動(dòng)的信息。單片機(jī)檢測到這個(gè)信號(hào)進(jìn)行整體的邏輯處理與運(yùn)算，達(dá)到檢測是否有人的效果[7]，電路原理圖如圖5所示。（4）火焰?zhèn)鞲衅鳈z測電路接口設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的火焰?zhèn)鞲衅鞑捎玫氖腔鹧娼邮仗筋^模塊，他可以通過探頭接收火焰中760nm-1100nm之間的火焰波源，再其模塊內(nèi)部采用LM393進(jìn)行電壓放大，可以進(jìn)行電平輸出，探測角度大約在60度左右，模塊的反應(yīng)非常靈敏，通過電位器調(diào)節(jié)電平信號(hào)輸出的閾值，電路原理圖如圖5所示。圖5傳感器接口電路設(shè)計(jì)3.5報(bào)警電路接口設(shè)計(jì)報(bào)警通常使用蜂鳴器鳴響報(bào)警，已達(dá)到聲音提示的作用，蜂鳴器的內(nèi)部使用的電磁感應(yīng)線圈和震動(dòng)膜片組成，蜂鳴器在通電時(shí)候，電磁感應(yīng)線圈會(huì)產(chǎn)生磁場，震動(dòng)膜片在磁場的作用下發(fā)出鳴響，來達(dá)到報(bào)警提示。蜂鳴器由于是電磁感應(yīng)線圈通電才能實(shí)現(xiàn)鳴響，那么電磁感應(yīng)線圈需要一定的電流才可以正常工作，單片機(jī)引腳不能提供蜂鳴器需要的電流，一般采用三極管驅(qū)動(dòng)，依靠三極管的開關(guān)特性實(shí)現(xiàn)蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)，電路原理圖如圖6所示[8]。圖6報(bào)警電路3.6AD轉(zhuǎn)換電路接口設(shè)計(jì)ADC0832模數(shù)芯片作用是實(shí)現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，最大轉(zhuǎn)換的數(shù)字量為256，是一個(gè)8位AD芯片，芯片內(nèi)部具有兩個(gè)模擬通道，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩路模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，ADC0832芯片的工作電壓是5V，轉(zhuǎn)換的基準(zhǔn)以電源地為轉(zhuǎn)換的基準(zhǔn)，所有的模擬電壓以對地為準(zhǔn)的模擬電壓，模擬電壓最大不能超過5V，否則將會(huì)超出轉(zhuǎn)化的量程，轉(zhuǎn)換的電壓值將以數(shù)值量的形式通過IIC協(xié)議與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，IIC協(xié)議是ADC0832與外部單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的協(xié)議準(zhǔn)則。AD電路的連接如圖7所示。圖7AD轉(zhuǎn)換電路4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與仿真本次程序設(shè)計(jì)采用的編程語言是C語言，C語言具有簡單易懂，邏輯判斷能力突出等特點(diǎn)，編寫程序的開發(fā)軟件是Keil軟件，在設(shè)計(jì)中，首先完成的是主函數(shù)的框架結(jié)構(gòu)，在框架結(jié)構(gòu)中布置各個(gè)子程序的分區(qū)功能，根據(jù)邏輯的執(zhí)行確定子程序的先后執(zhí)行順序，主函數(shù)框架編寫完成之后，開始進(jìn)行子函數(shù)功能編寫，根據(jù)每一個(gè)的功能實(shí)現(xiàn)代碼設(shè)計(jì)，每完成一個(gè)子程序就可以進(jìn)行Keil軟件編譯，編譯成功將HEX文件下載到單片機(jī)運(yùn)行，運(yùn)行成功后進(jìn)行下一個(gè)子函數(shù)編寫，直到全部功能調(diào)試完畢。4.1程序設(shè)計(jì)4.1.1主程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)的程序分為主程序和子程序，這也是模塊化編程的基本思路，所有的子程序都需要圍繞主函數(shù)展開，可以說主函數(shù)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，主函數(shù)對系統(tǒng)的功能進(jìn)行分層處理，架構(gòu)起系統(tǒng)編程的框架，在框架下運(yùn)行每一個(gè)子程序，通過順序執(zhí)行子函數(shù)完成系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)。具體的主程序流程如圖8所示。NY圖8主程序流程圖NY單片機(jī)端口配置完畢。啟動(dòng)紅外傳感器和火焰?zhèn)鞲衅?，之后采集溫度?shù)據(jù)、采集煙霧濃度數(shù)據(jù)，之后程序進(jìn)行單片機(jī)將采集的溫度或者煙霧與程序內(nèi)部設(shè)定的溫度或煙霧進(jìn)行比較，溫度或煙霧大于設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)控制蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)紅外入侵和火焰檢測檢測是否有意外入侵和明火發(fā)生，進(jìn)行蜂鳴器報(bào)警。4.1.2液晶顯示子程序設(shè)計(jì)LCD的主要作用就顯示數(shù)據(jù)和顯示參數(shù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話，通過觀察數(shù)據(jù)了解當(dāng)先的運(yùn)行情況。LCD顯示流程圖如圖4.2所示，執(zhí)行LCD子程序之后，首先完成的是LCD顯示屏的初始化工作，之后會(huì)對顯示屏發(fā)送指令，之后進(jìn)行顯示數(shù)據(jù)的發(fā)送，最終進(jìn)行信息的顯示，如圖9所示。圖9LCD顯示流程圖4.1.3按鍵子程序設(shè)計(jì)按鍵的工作是通過單片機(jī)檢測按鍵引腳的電平變化實(shí)現(xiàn)按鍵動(dòng)作的確定，按鍵在閉合與斷開的過程中實(shí)現(xiàn)的是電平的翻轉(zhuǎn)，單片機(jī)對電平信號(hào)檢測，根據(jù)按鍵引腳的不同，執(zhí)行響應(yīng)的功能，按鍵模塊的流程圖程序圖如10所示。圖10按鍵讀取流程圖4.1.4AD子程序設(shè)計(jì)煙霧采集是通過煙霧傳感器輸出模擬電壓，通過ADC0832進(jìn)行數(shù)字量的轉(zhuǎn)化，將煙霧傳感器的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量[7]。A/D轉(zhuǎn)換程序流程如圖11所示。圖11AD轉(zhuǎn)換流程圖4.1.5溫度采集子程序設(shè)計(jì)溫度傳感器初始化之后，等待單片機(jī)尋址命令，命令不識(shí)別則一直等待，命令識(shí)別后，開始讀取溫度，放入內(nèi)存單元中。溫度程序流程如圖12所示。4.2Proteus軟件程序仿真仿真設(shè)計(jì)前需要仿真軟件的操作使用，本次仿真使用Protuse仿真軟件，Protuse仿真軟件是英國公司LabCenterElectronics出版的EDA軟件，在本款軟件器件庫內(nèi)編輯了上萬種器件，對于設(shè)計(jì)調(diào)試工作非常方便，因此受到廣大的老師、學(xué)生、單片機(jī)設(shè)計(jì)工作者的喜愛[9]，Protuse仿真界面干凈整潔，軟件界面十分友好，最上一行為菜單欄，左側(cè)為快捷的工具欄，將所需器件用線接好如圖13所示。將所有的器件連接完畢之后，進(jìn)行程序的下載，點(diǎn)擊仿真圖中的單片機(jī)，就會(huì)出現(xiàn)編輯元件的框圖屬性，在屬性中下載程序，選中程序后，點(diǎn)擊確定，程序下載完畢。將溫度設(shè)置為38度，煙霧濃度為61ppm,如圖14所示。圖12溫度讀取流程圖圖13仿真接線圖通過設(shè)置鍵，加、減按鍵來改變自己對溫度和煙霧濃度的設(shè)定值，當(dāng)溫度超過設(shè)定值是，此時(shí)按下模擬火焰按鍵，蜂鳴器報(bào)警，處于正常值及以下無報(bào)警效果，按下模擬紅外按鍵，此時(shí)蜂鳴器報(bào)警說明有人入侵了，當(dāng)煙霧濃度超過設(shè)定值時(shí)，此時(shí)通過變阻器阻值的變大來轉(zhuǎn)化成電壓的變大信號(hào)此時(shí)蜂鳴器報(bào)警即表示煙霧濃度過高。圖14溫度煙霧仿真運(yùn)行圖通過調(diào)節(jié)溫度的按鈕，觀看顯示屏測溫度值，調(diào)整滑動(dòng)變阻器，觀察顯示屏的數(shù)值，通過測試，所有的功能均可實(shí)現(xiàn)，本次的設(shè)計(jì)是成功的。5全文工作總結(jié)本次設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心實(shí)現(xiàn)智能化的檢測功能與控制功能，通過對傳感器的數(shù)據(jù)的采集，在單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行運(yùn)算和邏輯處理，完成控制輸出功能，在硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的綜合應(yīng)用的情況下，實(shí)現(xiàn)智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能要求。在本次的設(shè)計(jì)中，首先對本次的設(shè)計(jì)背景進(jìn)行了描述與分析，以及未來的應(yīng)用場合和市場的前景進(jìn)行了概述，明確了設(shè)計(jì)的功能，對于所應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)部分進(jìn)行深入的討論，其次描述了設(shè)計(jì)的總體思路，在總體設(shè)計(jì)思路的指導(dǎo)下選擇功能器件，并且通過器件型號(hào)的對比分析，擇優(yōu)選取，在本文的第三章中，對硬件電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的展開闡述，從核心的單片機(jī)到所應(yīng)用傳感器部件分別進(jìn)行了具體的介紹，從器件的功能到最后的引腳連接全面進(jìn)行了說明。在第四章中介紹的軟件設(shè)計(jì)的功能，通過程序流程圖的繪制，總體剖析軟件設(shè)計(jì)的總體過程，對各個(gè)子程序的流程圖設(shè)計(jì)，展示子程序功能實(shí)現(xiàn)的過程，最后在第五章中對于本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合的調(diào)試，在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。調(diào)試中，根據(jù)設(shè)計(jì)思路和運(yùn)行邏輯進(jìn)行分部測試，最終呈現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能。設(shè)計(jì)產(chǎn)品調(diào)試運(yùn)行之后，在單片機(jī)的智能控制之下，利用傳感器對外部的環(huán)境進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的智能控制，通過人為的方式改變環(huán)境的因素，產(chǎn)品可以合理的分析判斷，并且控制輸出能夠響應(yīng)及時(shí)，總體來說本次設(shè)計(jì)是成功的?？傮w來說，本次設(shè)計(jì)是一個(gè)知識(shí)綜合運(yùn)用的過程，在設(shè)計(jì)的過程中，出現(xiàn)了不可預(yù)料困難，對于知識(shí)的掌握程度有了一個(gè)清晰的了解，還存在著不夠扎實(shí)的情況，對于本次設(shè)計(jì)而言，僅僅是基本的了解，細(xì)節(jié)方面還沒有做到深入，今后會(huì)努力提升自己的知識(shí)體系，為今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。DesignofindoorsecurityalarmsystembasedonMCUAbstract:Thefunctionofindoorsafetyalarmsystemistoprocessthedataofsinglechipmicrocomputeranddisplayitonthedisplayscreentoachievethefunctionofindoorsafetyalarmbydetectingthechangeoftemperaturestateofeachsensor.Inthispaper,STC89C52single-chipmicrocomputerisusedtocollectlightintensityinformation,USBpowersupplyisused,andsoftwareprogramisusedto