《家居安全報警系統(tǒng)》教學(xué)課件

家居安全報警系統(tǒng)系統(tǒng)總體設(shè)計方案

家庭安全報警系統(tǒng)設(shè)計一種采用單片機AT89C52為控制核心，檢測紅外，門磁、煙霧等傳感器的信號，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程自動報警和本地提醒，對家庭安全起到了一定保障功能。本監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計主要分兩部分，一是探測部分，即被動式紅外感應(yīng)電路的硬件電路設(shè)計和煙霧溫度檢測模塊等；二是接收和控制部分(主控制器)硬件電路和軟件的設(shè)計。系統(tǒng)總體框圖：系統(tǒng)硬件設(shè)計紅外檢測傳感器

紅外檢測電路主要由光學(xué)系統(tǒng)、熱釋電紅外傳感器、信號處理和報警電路等幾部分組成。其結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。圖中：

1.菲涅爾透鏡可以將人體輻射的紅外線聚焦到熱釋電紅外探測元上，同時也產(chǎn)生交替變化的紅外輻射高靈敏區(qū)和盲區(qū)，以適應(yīng)熱釋電探測元要求信號不斷變化的特性。2.熱釋電紅外傳感器是報警器設(shè)計中的核心器件，它可以把人體的紅外信號轉(zhuǎn)換為電信號以供信號處理部分使用。3.信號處理主要是把傳感器輸出的微弱電信號進行放大、濾波、延遲、比較，為報警功能的實現(xiàn)打下基礎(chǔ)。紅外檢測結(jié)構(gòu)圖：待測目標(biāo)菲涅爾透鏡熱釋電紅外傳感器信號處理報警電路熱釋電紅外傳感器實物及內(nèi)部電路圖：

熱釋電傳感器是一種溫度敏感傳感器。當(dāng)傳感器監(jiān)測范圍內(nèi)溫度有變化時，就會紅外信號轉(zhuǎn)換為電信號。通常覆蓋有特殊的菲涅耳濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的抑制作用。菲涅爾透鏡圖：

菲涅耳透鏡根據(jù)菲涅耳原理制成，把紅外光線分成可見區(qū)和盲區(qū)，同時又有聚焦的作用，使熱釋電人體紅外傳感器(PIR)靈敏度大大增加。煤氣泄漏檢測傳感器

本次設(shè)計采用的是氣敏傳感器來檢測煤氣泄漏。氣體傳感器采用MQ-2煙霧傳感器，它的特點是對可燃性氣體有很高的敏感度，也能可作為火災(zāi)報警器。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。

使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。MQ-2/MQ-2S氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形圖和煤氣泄漏檢測電路圖所下所示。煤氣泄漏檢測電路圖：

MQ-2結(jié)構(gòu)外形圖：

部件材料1氣體敏感層二氧化錫2電極金（Au）3測量電極引線鉑（Pt）4加熱器鎳鉻合金（Ni-Cr）5陶瓷管三氧化二鋁6防爆網(wǎng)100目雙層不銹鋼（SUB316）單片機AT89C52的介紹AT89C52引腳圖：VCC：電源

GND：接地

P0口：P0口是一個8位漏級開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。

P2口：P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖級可驅(qū)動吸收或輸出電流4個TTL邏輯電平。對P2口寫“1”時，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。

P3口：P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯電平。對P3口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入端口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流IIL。TC35

西門子公司的TC35是一款雙頻900/1800MHZ高度集成的GSM模塊。

特性說明：具有傳送語音和數(shù)據(jù)信息的功能

在遠(yuǎn)程監(jiān)控和無線公話以及無線POS終端等領(lǐng)域您都能看到TC35無線模塊在發(fā)揮作用。本設(shè)計就是利用他來傳送短信實現(xiàn)報警的。報警器的設(shè)計目標(biāo)1、實現(xiàn)報警短信的發(fā)送；2、實現(xiàn)接收短信的手機號碼的設(shè)置；3、實現(xiàn)報警短信內(nèi)容的設(shè)置；4、安裝SIM卡后與GSM網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接實現(xiàn)短信息服務(wù)功能；5、通過單片機對TC35模塊串行口波特率進行設(shè)定實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；6、利用PC通過仿真器對整個系統(tǒng)進行調(diào)試，并將調(diào)試好的的程序固化。TC35功能框圖電源部分GSM射頻部分GSM基帶處理器40芯ZIF插座射頻天線FLASH下圖為SIM卡接口圖，接到TC35i的第24～29引腳

上往下6個口依次接TC35i的28，24,26,27，25，29引腳口

SIM卡的電路設(shè)計圖與TC35I外接的電頻轉(zhuǎn)換電路

主要通過74F07元件來實現(xiàn)電頻的轉(zhuǎn)換DA2450轉(zhuǎn)換電路通過DS2450芯片將紅外傳感器和煤氣泄漏檢測傳感器檢測到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，下圖為DA2450與單片機AT89C52的接口連接圖。紅外線傳感器電路設(shè)計整體設(shè)計圖由AT89C52墊片主控