基于单片机的智能家居
安防系统
作者姓名：XXX 专业班级：XXXXXXXX指导教师：易诗
摘要
随着经济的发展，城市居民住宅小区的大量崛起和人们生活水平的不断提高，人们在家庭住宅的观念上逐步发生变化。人们不仅需要宽敞、豪华的住宅，同时也希有一个安全、放心的生活空间。安全,就是有一个快速、有效、连动的防火、防盗、防爆的安防体系；同时要求家庭人员、社区管理中心及其有关单位部门都能及时获得相关信息并采取相应措施。这些都要求家庭不再是一个孤立场所，而是一个能与外界进行信息交流的单元。
自此，本文研究出一套基于51单片机的智能家居安防系统。本系统具有采集现场信息，并将信息分析处理，结果通过短信的方式传递到预设的电话号码上。本系统还能显示险情种类信息的功能，并且能够在现场对火灾进行铃声报警的功能。智能家居安防系统是以家庭住宅为平台，融合了计算机技术，网络通信技术和自动控制等技术，将与家庭生活相关的各种应用子系统有机的结合在一起，为人们提供更加舒适、高效、便捷、安全的现代居住环境。新的智能型家庭安防报警系统在感应端主要通过磁红外、温度、煤气、玻璃破碎等探测器来感应异常的变化，当感应器感应到异常情况时，自动地把警情发送至相关部门和人员，以便得到及时的处理，减少人员伤亡和财产损失。
关键词：AT89C51；温度传感器；烟雾传感器；红外传感器；GPRS模块；
智能安防
Intelligent security system design and
implementation based on 51-MCU Abstract：With the development of economy, urban residential district of rise and the people living standard unceasing enhancement, people gradually changing ideas on family homes.People not only need spacious and luxurious houses, as well as mothballed a safe, rest assured of living space. Security, that is, there is a rapid, effective, the gearing of fire prevention, guard against theft, explosion-proof security system; Also asking family members, community management center and its related units can timely access to relevant information and take corresponding measures. These require family is no longer an isolated place, but a unit capable of carrying out information exchange with the outside world.
Since then, this paper studies a set of intelligent household security system based on 51 single chip microcomputer. This system has the collection site information, and analysis the information processing, the results by text message is passed on to the preset phone number. This system can also display danger species information function, and can carry on the ring at the scene of fire alarm function. Smart home security system is a family home as a platform, combined with computer technology, network communication technology and automatic control technology, will and household life of all kinds of application subsystems organic unifies in together, provide people with more comfortable, efficient, convenient and safe environment of modern living. New intelligent home security alarm system in magnetic induction end mainly through infrared detector such as, temperature, gas, glass broken to induction abnormal changes, when the sensor sensing abnormalities, automatically send alert to relevant departments and personnel, in order to get timely treatment, reduce casualties and property losses.
Key words: AT89C51. Temperature sensor; Smoke sensor; Infrared sensor; GPRS module;Intelligent security
目录
第1章绪论 (1)
1.1选题依据及其意义 (1)
1.2国内外研究现状 (2)
1.3本系统特点 (3)
第2章基本原理 (4)
2.1单片机技术及AT89c51系列的简介 (4)
2.2 GPRS模块基本原理 (6)
2.3传感器原理 (7)
2.3.1红外传感器 (7)
2.3.2烟雾气体传感器 (7)
2.4本系统基本框架 (8)
第3章系统设计 (9)
3.1方案选择论证 (9)
3.2系统硬件总体设计 (9)
3.3系统软件总体设计 (10)
第4章系统的实现 (12)
4.1 系统硬件平台介绍 (12)
4.1.1 YT-16D实验箱 (12)
4.1.2 GPRD模块 (12)
4.2 红外报警器模块的实现 (13)
4.3．温度报警模块的实现 (15)
4.3.1 概述 (15)
4.3.2 A/D转换器 (15)
4.4 液晶显示模块 (18)
4.4.1 概述 (18)
4.4.2 液晶显示原理 (18)
4.4.3TFT的基本特点 (19)
4.3.1 TFT的连接原理图 (19)
4.4.5 TFT的程序 (20)
第5章系统的测试 (26)
5.1 系统初始及显示 (26)
5.2气体泄漏时系统显示及短信内容 (26)
5.3 温度超标时系统显示及短信内容 (27)
5.4 有人闯入时系统显示及短信内容 (28)
5.5 测试总结 (28)
总结 (29)
致谢 (30)
参考文献 (31)
第1章绪论
1.1选题依据及其意义
随着我国国民经济和人民生活水平的不断提高，人们的家居生活条件不断得到改善。由于当今社会城市化进程不断加快，城市人口膨胀，外来人口的增加，城市里建成了大量现代化小区。另外，加上煤气和家用电器设备使用中的不安全因素等，对居民的生命和财产安全构成了很大的潜在威胁。经过分析，给居民生命和财产安全带来最大的威胁包括有两大方面，一方面是人为引起的破坏(如盗窃、抢劫、凶杀)，另一方面是自然灾害引起的破坏(如火灾)。因此，人们迫切需要一种对室内出现的各种紧急意外事件（如发生入室盗窃、火灾等）自动发出报警信息并通知户主进行及时处理的住宅安防系统。
传统的机械式（防盗网、防盗窗）家居防卫系统在实际使用中暴露了很多隐患，除了操作繁琐之外，还没达到安全的效果。同时，随着社会信息化进程的逐步深入，特别是传感器技术和先进的电子通信技术的迅猛发展，家居生活的网络化与智能化将成为人们新的需求，智能家居系统也由此成为了目前世界范围内的热门的研究领域之一。
智能家居安防系统是以家庭住宅为平台，融合了计算机技术，网络通信技术和自动控制等技术，将与家庭生活相关的各种应用子系统有机的结合在一起，为人们提供更加舒适、高效、便捷、安全的现代居住环境。新的智能型家庭安防报警系统在感应端主要通过磁红外、温度、煤气、玻璃破碎等探测器来感应异常的变化，当感应器感应到异常情况时，自动地把警情发送至相关部门和人员，以便得到及时的处理，减少人员伤亡和财产损失。因此，研究智能家居安防系统很有必要。
本课题旨在开发出能够准确检测是否有陌生人闯入居室、是否有发生火灾的入门级家居安防报警系统。该课题的研究，符合社会的需求，与同类的智能家居系统相比具有使用简单方便、价格低廉、安装简单等优点，具有广阔的市场前景，同时有利于更好的改善人们生活水平，保障家居人身和财产安全，是一项非常具有研究和开发意义的题目。文中设计基于51单片机为核心的新型智能家居安防系统，使原来小区安防系统的实时性和可靠性有了一个新层次的提高。本系统
可以对整个家居的安全环境进行实时监控，监控的范围包括室内防盗、火灾报警、煤气泄露等一系列不安全因素。一旦有上述事故发生，该报警系统就会发出相应的报警信息，用警报音向用户发出警报，并且向远方用户发送相应的短信。
现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。
1.2国内外研究现状
在如今互联网经济日益繁荣的时代，小区和家庭智能化的安防建设已经受到越来越多的重视，国外很多知名企业已经能为用户提供带有安防报警系统的智能化的住宅解决方案，为众多小区和家庭用户提供全面的安全防护和信息服务，其自动化、智能化水平已相当的高。如西方发达国家，他们具有比较完善的火灾，闯入等预防，监测，报警，抢救及善后处理等体系。他们采用有计算机通过网络将各个节点的数据信息采集，统一到中央计算机来进行实时的分析处理，准确地发现险情隐患点，同时判断出险情的类型，特点，以启动不同的应急预案。这些发达国家已经将家居火灾报警等安防系统和公共监控系统连接在一起，及时准确的发现险情，最大化的降低损失，值得我们学习！
在国外各大企业研发智能家居安防产品的同时，国内厂商也已开始智能家居安防产品的研发和生产，特别是一些大型IT企业利用自身在资金与技术方面的优势，在低端产品市场上占据了相当重要的地位。总体来说，由于国内智能安防报警系统起步较晚，相对于国外来说还是有不少差距。但有些产品，比如家庭智能终端，中国的几个厂商的产品已经做的很好了，不但外观漂亮，而且功能齐全，与国外的品牌相比非常具有竞争力，比如海尔和联想公司出的家庭智能终端。由于目前国家尚没有正式颁布相关的行业技术标准，厂家采用各自不同的技术解决方案，这在某种程度上制约了我国家居安防行业的发展，在今后相当长一段时问内技术的整合趋势将形成统一的标准。另外国内建成的智能安防系统大部分采用的是有线通信技术，系统设计、施工成本较高，基于无线通信技术的家居安防系
统目前还处于起步阶段，具有广阔的发展前景。
1.3本系统特点
本设计研究的内容是以单片机为主要控制元件，利用热释电红外传感器实现对住宅陌生人的入侵检测，利用温度传感器实现对火灾的检测，利用液晶屏显示当前的安防信息。当出现警情时，通过单片机控制报警电路完成警情的声光报警，并在显示屏上显示警情种类，用户可以根据安置场所可能出现的警情种类，开启合适的报警器开关，以达到针对性的布防效果。本系统制作简单、成本低，功能齐全，安装方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。它是可以广泛应用于小区住宅、酒店、仓库等领域的多功能安防报警系统。本系统还可以通过GPRS模块发送相应险情到指定手机号码上，具有很强的实时性和可靠性。
第2章基本原理
2.1单片机技术及AT89c51系列的简介
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），
常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域。
由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由仅有CPU的专用处理器芯片发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。AT89C51是带4k字节闪烁可编程可擦除的低电压高性能CMOS8位微处理器。也就是我们通常所说的单片机。它是ATMEL公司生产的一种高效微处理器，采用了ATMEL高密度非易失存储制造技术，和MCS-51指令集兼容。同时ATMEL的AT89c51可以应用到很多的嵌入式系统中。
①主要特性：
寿命1000写/擦循环
4k字节可编程闪烁存储器
数据保留时间10年
128*8位内部RAM
5个中断源
可编程串行通道
全静态工作：0HZ-24HZ
三级程序存储器锁定
32可编程I/O线
两个16位定时器/计数器
低功耗的闲置及掉电模式
片内振荡器及时钟电路
②管脚原理图如图2-1所示
图2-1
①管脚说明
VCC：接入电源。
VSS:接地。
P0口：P0口是8位漏极开路双向I/0口，每个脚可以吸收8TTL 门电流。它可以用于外部的程序数据存储器，为地址/数据分时复用口。
P1口：p1口是内部已经提供了上拉电阻的8位双向I/O口，它的缓冲器能接
受4TTL门电流。
P2口：p2口也是内部上拉电阻的8位准双向I/O接口。同样其缓冲器能接收输出4TTL门电流。P2口在FLASH编程和校验时接收控制信号和高八位地址信号。P3口：它是双功能口。可以作为一般的准双向I/O口。
RST：复位输入口。
ALE/PROG：在访问外部存储器是，ALE(允许地址锁存信号)用于锁存出现在P0口的低8位地址。当不访问外部存储器是，ALE仍以振荡器频率的1/6周期性的输出正脉冲信号，可用作对外输出的时钟脉冲或定时目的。
/PSEN:外部程序存储器的选通信号，低电平有效。当从外部程序存储器读取指令或常数时，每个机器周期/PSEN两次有效，而访问外部数据存储器是，/PSEN 信号将不出现。
/EA/Vpp:/EA位访问外部程序存储器控制信号。当/EA低电平时，不管片内是否有程序存储器，都只是访问外部程序存储器。而在高电平时访问片内程序存储器。
XTAL1：方向放大器的输入和内部时钟电路的输入。
XTAL2：片内振荡器的反相放大器的输出端。
2.2 GPRS模块基本原理
通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service)的简称，它是GSM 移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS 的传输速率可提升至56甚至114Kbps。自从首次实现文本信息传输以来，无线数据应用已经历了飞跃式的增长，单是看看欧美知名厂商大肆宣传通用分组无线业务(GPRS)的劲头，似乎也能让人感到下一代移动数据应用时代的行将来临。将在99年底或是2000年初开启的通用分组无线业务GPRS，作为迈向第三代个人多媒体业务的重要里程碑，将使移动通信与数据网络合二为一，使IP业务得以引入广阔的移动市场。尽管目前移动数据的使用相对较少，但在某些市场中，不同的用户群却正在快速发展，其推动力量主要是在移动领域中采用数据业务的商业市场。不论是爱立信、诺基亚还是阿尔卡特，几乎所有宣传GPRS的厂商都以
商业用户市场的快速成长来游说运营商。 GSM系统的分组移动数据通信（即GPRS）是基本分组无线业务，采用分组交换的方式，数据速率最高可达164kb／s、它可以给GSM用户提供移动环境下的高速数据业务，还可以提供收发Emai1、Internet例览等功能。
2.3传感器原理
2.3.1红外传感器
红外技术是在最近几十年中发展起来的一门新兴技术。它已经在科技国防和工农业生产等领域获得了广泛的应用。红外光传感器按其应用可以分为以下几个方面1 红外辐射计用于辐射和光谱辐射测量2搜索和跟踪系统用于搜索和跟踪红外目标确定其空间位置并对其运动进行跟踪3热成像系统可以产生整个目标红外辐射的分布图像如红外图像仪多光谱扫描仪等。4红外测距和通讯系5混合系统是指以上各类系统中的两个或多个的组合一红外辐射基础红外辐射又称红外线它是一种不可见光由于是位于可见光中红色光以外的光线故称为红外线。它的波长在0.76um——1000um红外线在电磁波谱中的位置如图所示工程上又把红外线所占据的波段分为四部分即近红外中红外远红外和极远红外红外光传感器按工作原理可以分为光量子型和热电型两大类其量子型可以直接把红外光能转换成电能如对红外线敏感的光敏电阻和PN结型光生伏特效应器件它们能在低温下工作灵敏度高响应速度快但红外光的波长响应范围窄可以用于遥感成像等方面。热电型吸收红外光后变成热能使材料的温度上升电化学特性改变人们利用这个现象制成了测量光辐射的器件。这类器件中应用最广泛的是红外光敏热释电效应器件
2.3.2烟雾气体传感器
在探测器的电离室内放一α放射源Am241，其不断地持续放射出α粒子射线，以高速运动撞击空气中的氮、氧等分子，在α粒子的轰击下引起电离，产生大量的带正负电荷的离子，从而使得原来不导电的空气具有导电性，当在电离室两端加上一定的电压后，使得空气中的正负离子向相反的电极移动，形成电离电流。具体电流的大小与电离室本身的几何形状、放射源活度、α粒子能量、电极
电压的大小及空气的密度、温度、湿度和气流速度等因素有关。当烟雾粒子进入电离室后，由于气熔胶吸附大量的正负离子，使其中和。烟雾越浓，导致离子复合几率加快，从而使空气中电离电流迅速下降，电离室阻抗增加，因此根据R 值变化可以感受到烟雾浓度的变化，从而实现对火灾的探测。传感器的感烟时当火灾场所发生的烟雾进入到监测电离室，位于电离室中的检测源镅241放射a射线，使电离室内的空气离成正负离子。当烟雾进入时，内外电离室因极性相反，所产生的离子电流保持相对稳定，处于平衡状态；火灾发生初期释放的气溶胶亚微粒子及可见烟雾大量进入检测电离室，吸附并中和正负离子，使电离电流急剧减少，改变电离平衡状态而输出检测电信号，经后级电路处理识别后，发出报警，并向配套监控系统输出报警开关信号。
2.4本系统基本框架
本设计包括硬件设计和软件设计两个部分。硬件模块划分为红外传感器模块、烟雾传感器模块、单片机控制模块、声报警模块、TFT显示模块、控制模块。
就此设计的几个模块来说，单片机是设计的中心模块，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。
从设计的要求来分析该设计需包含如下结构：电源、传感器电路、单片机控制电路、铃音报警电路、复位电路、TFT显示组成。处理器采用51系列单片机。整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在监测点上的各种数据采集模块将原始信息转化成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平至单片机。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并驱动声光报警电路完成相应动作。当报警延迟5秒后自动解除，也可人工手动解除报警信号，当警情消除后复位电路可使系统复位。
第3章系统设计
3.1方案选择论证
家庭安防报警系统一般包含几个部分，包括数据采集部分、数据处理部分、报警显示部分。数据采集部分具体可分为：红外入侵检测报警，火灾报警，煤气泄漏报警三大块。可以看出数据采集部分可供选择的只有传感器模块，数据处理部分和报警显示部分有多重选择。
该部分系统设计方案有以下三种：
方案一；利用ARM作为数据处理器，以GPRS模块发送短息为报警警示，以TFT显示屏作为显示警报。好无疑问，ARM具备强大的计算能力，能够轻易胜任此数据处理工作。但是目前市场上ARM模块价格大大增加的本系统的成本。本方案有待商榷。
方案三：以MSP430芯片为数据处理器，配合GPRS模块等进行作业。MSP拥有低功耗，片上资源丰富等优点。但是考虑到本系统需求，采用MSP将浪费大两资源。
方案三：以MCU51作为数据处理中心。目前MCU技术已经相当成熟，价格便宜，开发容易，后期维护简单。就功能而言，MCU完全能够处理本系统数据。
通过比较，方案三能满足我们的多样化需求，更加人性化，更加简单有效，故本设计选择方案三
3.2系统硬件总体设计
单片机是本设计的中心模块，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。
从设计的要求来分析该设计需包含如下结构：传感器ADC电路、单片机控制模块、GPRS模块、TFT显示模块组成。它们之间的构成框图如图3-1所示：
图3-1 系统设计框图
处理器采用58系列单片机。整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在监测点上的各种数据采集模块将原始信息转化成电信号，经ADC模拟转数字电路，将 TTL 电平至单片机。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并驱动声光报警电路和GPRS模块完成相应报警。当报警延迟5秒后自动解除，也可人工手动解除报警信号，当警情消除后复位电路可使系统复位。
3.3系统软件总体设计
系统软件的设计主要是通过单片机实时检测ADC输入电平变化。当单片机判断出警情时，单片机会处理并控制声光报警电路、显示电路和GPRS模块完成报警动作。本系统软件部分流程大致为：首先初始化MCU，判断ADC信号是否正常，如果指标不正常，进行烟雾气体报警，指标正常则返回初始化阶段反复进行检测；同时进行红外传感器的检测，如果不正常，则进行闯入报警，正常则返回初始化阶段，反复检测数据。在确认发生险情的情况下，发送相应的短信到指定的手机号码上，并可与物管点电脑进行互动，达到防火灭火保护人身财产安全的目的。
本系统所涉及的软件部分的框图如图3-2所示：
图3-2 主程序工作流程图
本主程序实现的功能是：当单片机检测到ADC数据异常时，表示有人闯入监控区或发生了火灾险情，从而经过单片机内部程序处理后，驱动声光报警电路开始报警，报警持续5秒钟后自动停止报警，然后程序开始循环工作，检测是否还有下次触发信号，等待报警从而使报警器进入连续工作状态。同时，利用中断方式可以实现报警持续时间未到5秒钟时，用手工按键复位停止声光报警的作用。
第4章系统的实现
4.1 系统硬件平台介绍
4.1.1 YT-16D实验箱
本系统以单片机实验箱YT-16D为硬件平台，该试验箱功能强大，携带方便，能实现多个功能。下图4-1为试验箱具体功能构造图样。
图4-1 YT-16D试验箱
4.1.2 GPRD模块
系统采用SIM300GPRS/GSM模块进行短信报警。SIM300是小体积即插即用模组中完善的三频/四频* GSM/GPRS解决方案。使用工业标准界面，使得具备GSM/GPRS 900/1800/1900MHz功能的SIM300C以小尺寸和低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的高速传输。
SIM300的优良性能让它应用于许多方面，例如WLL、M2M、手持设备等等：三频/四频GSM/GPRS模块，外形尺寸40x33x2.85mm支持用户定制的MMI和键盘/LCD内嵌强大的TCP/IP协议栈基于成熟可靠的技术平台，无线通讯模块的技术支持从产品定义到设计和生产的全程服务
4.2 红外报警器模块的实现
红外入侵报警器是由发射机和接收机组成，发射机是由电源、发光源和光学系统组成，接收机是光学系统、光电传感器、放大器、信号处理器等部分组成。主动红外报警器是一种红外线光束遮挡型报警器，发射机中的红外发光二极管在电源的激发下，发出一束经过调制的红外光束(此光束的波长约在0.8～0.95微米之间)，经过光学系统的作用变成平行光发射出去。此光束被接收机接收，由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号，经过电路处理后传给报警控制器。由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机，构成了一条警戒线。正常情况下，接收机收到的是一个稳定的光信号，红外光束被遮挡，接收机收到的红外信号发生变化，提取这一变化，经放大和适当处理，控制器发出的报警信号。一般应用在周界防范居多，最大的优点就是防范距离远，能达到被动红外的十倍以上探测距离。红外传感器发射及接受连接原理图如图4-2。
图4-2红外传感器发射及接受连接原理图
在本系统中，红外线报警器为单片机控制核心提供闯入信号的检测。主要程序段为：void IR_Send_Rev (void)
{
unsigned char i,pulse_num;
IRSend_A=0; //关闭2个发射管
IRSend_B=0;
pulse_num=0;//清零脉冲计数
for(i=0;i<10;i++)
{
IRSend_B=1;//打开B发射
DelayUs2x(150);
if(! IRRev)
pulse_num++;
IRSend_B=0;//关闭B发射
DelayUs2x(150);
}
if(pulse_num>8)
Left_Flag=1;//如果判断有障碍，点亮LED_B指示，否则熄灭else
Left_Flag=0;
pulse_num=0; //脉冲计数
for(i=0;i<10;i++)
{
IRSend_A=1;//打开A发射
DelayUs2x(150);
if(! IRRev)
pulse_num++;
IRSend_A=0;//关闭A发射
DelayUs2x(150);
}
if(pulse_num>8)
Right_Flag=1;//如果判断有障碍，点亮LED_A指示，否则熄else
Right_Flag=0;
}
4.3．温度报警模块的实现
4.3.1 概述
本系统采用的是电阻控制型的气敏器件MQ-2，其阻值随被测气体的浓度而变化。气敏器件又是一种“气—电”传感器件，它将被侧气体的浓度信号转变成相应的电信号。器件放置一段时间后，再通电使用时，阻值是先下降，然后又上升，通电大约10分钟后（叫初期稳定时间），才能稳定到与气氛状态相应的阻值。为了避免通电开始时的误报动作，应特别注意要设置十几分钟的延迟电路。器件的响应时间约为10秒，恢复时间约为30秒～60秒。使用气敏器件，要避免油浸或油垢污染，更不要将气敏器件长时间放在腐蚀气体中。长时间使用时，要有防止灰尘堵塞不锈钢网的措施。烟雾气感火灾报警模块的原理图如图4-3.
4.3.2 A/D转换器
本系统使用的AD转换器是PCF859.PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bit CMOS数据获取器件。PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I2C总线接口。PCF8591的3个地址引脚A0, A1和A2可用于硬件地址编程，允许在同个I2C总线上接入8个PCF8591器件，而无需额外的硬件。在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I2C总线以串行的方式进行传输。ADC连接原理图如图4-4.
图4-3 ADC连接原理图
PCF859程序代码：
/************
读ADC0832函数
************/
//采集并返回
unsigned int Adc0832(unsigned char channel) //AD转换，返回结果{
uchar i=0;
uchar j;
uint dat=0;
uchar ndat=0;
if(channel==0)channel=2;
if(channel==1)channel=3;
ADDI=1;
_nop_();
_nop_();
ADCS=0;//拉低CS端
_nop_();
_nop_();
ADCLK=1;//拉高CLK端
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿1
_nop_();
_nop_();
ADCLK=1;//拉高CLK端
ADDI=channel&0x1;
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿2
_nop_();
_nop_();
智能家居安防市场分析及营销策略探讨 一、智能家居安防产品定义 智能家居是在物联网的影响之下物联化体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电以及三表抄送等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、窗帘控制、远程控制、室外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。 智能家居概念的起源很早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司（United Techno1ogies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康涅狄格州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的“智能型建筑”，从此揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。 1.1定义 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。智能家居，需要分两部分理解，智能和家居。家居就是指人们生活的各类设备；智能是智能家居应该突出的重点，应该做到自动控制管理，不需要人为的去操作控制，并能学习当前用户的使用习惯，做到更满足人们的需求。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户可视对讲、家庭
前言 智能家居系统是由智能家居安防系统、网络服务系统和家庭自动化系统等子系统组成的家庭综合服务与管理集成系统。其中，智能家居安防系统担负着保护人们生命财产安全的职责因此成为智能家居系统的首选组成部分。 智能家居给人们生活带来便利的同时也产生了巨大的社会经济效益，但是配套的安全防范技术一直是制约其安全性和智能化程度的关键因素。传统的智能家居安防系统功能单一，智能化程度低下。本文首先提出一种基于多元生物特征融合技术的身份识别方法，在系统兼容性和智能化程度上都有大幅提高，同时支持各种特征任意组合形式，极大提高了系统的灵活性和普适性。在分析现有家居安全防范系统的基础上，借鉴其成功经验，从提高系统的实用性和全面性入手，给出了针对家居应用领域的智能家居安防监控系统的实施方案。本系统综合了紧急按钮报警、红外探测器报警、图像人脸检测报警以及温度报警四种报警方式。这样既能实现对人物入侵的有效感知，还能够随时监控温度等一些居住舒适度指标。而将人脸检测报警机制应用其中体现了新的复合型报警方式的系统设计思想。
目录 1 绪论 (3) 1.1 研究背景和意义 (3) 1.2 国内外现状分析 (4) 2 传感器介绍...................................... 错误！未定义书签。 2.1 传感器的概述 5 2.2 传感器在家居安防系统中的应用 (5) 3 家居安防智能监控系统方案的设计 (6) 3.1 家居安防监控系统概况 (6) 3.1.1 系统结构家居安全防范系统结构组成 (6) 3.1.2 以海尔公司为代表的安防产品 6 3.1.3 家居安防监控系统的发展趋势 7 3.2 智能家居安防监控系统的需求分析 (7) 3.3 智能家居安防监控系统的设计 (9) 3.3.1 智能家居安防监控系统原理 (9) 3.3.2 综合监控管理介绍 (11) 4 系统原理图...................................... 错误！未定义书签。 5 总结 (14) 参考文献 (15)
基于单片机的智能家居 安防系统 作者姓名：XXX 专业班级：XXXXXXXX指导教师：易诗 摘要 随着经济的发展，城市居民住宅小区的大量崛起和人们生活水平的不断提高，人们在家庭住宅的观念上逐步发生变化。人们不仅需要宽敞、豪华的住宅，同时也希有一个安全、放心的生活空间。安全,就是有一个快速、有效、连动的防火、防盗、防爆的安防体系；同时要求家庭人员、社区管理中心及其有关单位部门都能及时获得相关信息并采取相应措施。这些都要求家庭不再是一个孤立场所，而是一个能与外界进行信息交流的单元。 自此，本文研究出一套基于51单片机的智能家居安防系统。本系统具有采集现场信息，并将信息分析处理，结果通过短信的方式传递到预设的电话号码上。本系统还能显示险情种类信息的功能，并且能够在现场对火灾进行铃声报警的功能。智能家居安防系统是以家庭住宅为平台，融合了计算机技术，网络通信技术和自动控制等技术，将与家庭生活相关的各种应用子系统有机的结合在一起，为人们提供更加舒适、高效、便捷、安全的现代居住环境。新的智能型家庭安防报警系统在感应端主要通过磁红外、温度、煤气、玻璃破碎等探测器来感应异常的变化，当感应器感应到异常情况时，自动地把警情发送至相关部门和人员，以便得到及时的处理，减少人员伤亡和财产损失。 关键词：AT89C51；温度传感器；烟雾传感器；红外传感器；GPRS模块； 智能安防
Intelligent security system design and implementation based on 51-MCU Abstract：With the development of economy, urban residential district of rise and the people living standard unceasing enhancement, people gradually changing ideas on family homes.People not only need spacious and luxurious houses, as well as mothballed a safe, rest assured of living space. Security, that is, there is a rapid, effective, the gearing of fire prevention, guard against theft, explosion-proof security system; Also asking family members, community management center and its related units can timely access to relevant information and take corresponding measures. These require family is no longer an isolated place, but a unit capable of carrying out information exchange with the outside world. Since then, this paper studies a set of intelligent household security system based on 51 single chip microcomputer. This system has the collection site information, and analysis the information processing, the results by text message is passed on to the preset phone number. This system can also display danger species information function, and can carry on the ring at the scene of fire alarm function. Smart home security system is a family home as a platform, combined with computer technology, network communication technology and automatic control technology, will and household life of all kinds of application subsystems organic unifies in together, provide people with more comfortable, efficient, convenient and safe environment of modern living. New intelligent home security alarm system in magnetic induction end mainly through infrared detector such as, temperature, gas, glass broken to induction abnormal changes, when the sensor sensing abnormalities, automatically send alert to relevant departments and personnel, in order to get timely treatment, reduce casualties and property losses. Key words: AT89C51. Temperature sensor; Smoke sensor; Infrared sensor; GPRS module;Intelligent security
基于51单片机的智能家居控制系统 目录
作品简介 (3) 智能家居服务背景 (4) 技术与工艺创新 (4) 可行性分析 (5) 行业背景 (8) 竞争优势 (9) 市场前景 (10) 投资分析 (12) 参考文献 (14) 基于51单片机的智能家居控制系统
作品简介 21世纪是信息化的世纪，各种电信运营商和互联网新技术推动了社会文明的巨大进步。本文介绍的智能化家居控制系统的出现使得人们可以通过手机在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、电视等）进行远程控制；也可以在下班途中，预先将家中的空调打开调节室温度，这一切的实现都仅仅是发一条简单的短信。此外，该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监控等多种功能，如果不幸出现某种险情，您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志，智能家居控制系统能够在不改变家中任何家电的情况下，对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制，使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。 实现智能化离不开运算和控制单元，本系统采用STC89C52RC作为主控器件，单片机应用系统由硬件和软件组成。硬件由单片机扩展的输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成；而且外置红外控制遥控，可以不改变家居摆设情况下随意控制带红外控制功能的家电，如（空调、电视等）。软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成。本设计的STC89C52RC与各个芯片和模块的接口、各项标准都严格遵循国家有关标准，为以后的产品化提供了良好的基础。 本系统的远程控制是基于全球移动通信系统（GSM）通信方式，程控交换信令作为系统控制命令，采用Siemens TC35 GSM模块实现，单片机通过Siemens TC35 GSM模块识别接收来自手机的控制信号，用户可以根据设定的指令远程控制；各种传感器的检测是利用数据采集系统将多路被测量值转换成数字量，再经过单片机进行数据处理，实现实时测控；短消息发送部分采用基于SIEMENS TC35 GSM模块和TI公司的电平转换芯片MAX3238等器件构成的移动终端的硬件电路可以完成短消息收发等功能。 一、智能家居的服务背景
基于物联网技术的智能家居安防系统设计 摘要：智能家居从20世纪末开始发展，到如今已经得到大规模普及，其蓬勃发 展的势头，已成为挖掘的内在潜力，受到业界广泛关注。许多企业在产品研发、 技术创新等方面展开了激烈的竞争，并通过相关产品的展示吸引消费者关注。在 智能化建筑中，智能家居将不同的智能信息和楼宇环境信息综合分析应用，具有 监测、传输、储存、判断和控制的综合智慧能力，形成以人、建筑、环境三位一 体的格局，为人们提供安全、舒适、便捷及可持续发展功能环境的建筑。智能安 防系统一方面保障了用户自身的家庭财产安全，另一方面也保障了建筑楼宇本身 的安全性。 关键词：物联网技术；智能家居；安防系统设计 引言 以往的智能家居包含了智能家电、灯光、安防和影音等各方面的控制，在上 个世纪末和本世纪初期，它在各个国家得到了广泛的应用。可以说基于物联网技 术的智能家居系统，是继智能穿戴产业后所引爆的一种凭借远程、无线技术作为 主要载体的智能产业。它的业务范围包括远程监控、家庭医疗保健与监护、信息 服务、网络教育和联合智慧社区、智慧城市等在内的各种项目的拓展应用。 1智能家居安防系统的功能划分 1.1智能家电系统 目前市场上大多数智能家居产品都是家电产品，主要通过在原来的一些家电 上安装各种感应模块和无线控制模块，从而实现自身的智能化控制，可以根据可 能产生的各种情况进行自身的调整，以达到在提高效率节约时间的同时，降低成 本的目的。并通过物联网模块与网络相连，从而实现自身系统功能的升级、自身 状态信息的采集与发送、生活所需物品的采购方案的制定和家庭生活费用缴纳的 功能，为用户提供更加方便的生活。 1.2环境监控系统 生活环境的监控也是智能家居的一个重要的组成部分。环境监控主要是通过 各种家电和专门的环境感知模块、无线控制模块实现的对家居环境的智能化感知 与控制，可以通过感知环境的变化对家居环境进行调整，以提供较为舒适的环境，使用户获得一定的安全和幸福感。同时在这些基础之上，通过物联网模块与网络 连接，还使得用户随时随地对家居环境有着绝对的了解和掌控，并可以通过自己 的感受来调节自己希望的家居环境。 1.3安全防护系统 如何在无形之中给人们一种安全的生活环境也是现代智能家居安防系统应该 考虑的一个重要方面。而安防系统通过各种安全报警传感器、环境监控感知模块 与无线控制模块组成的对家居环境安全防护的全面感知，并对可能发生的或已经 发生的安全防护问题发出报警。同时通过物联网模块向用户与安防机构发出警告，并将收集的准确信息实时传递到用户与安防机构。智能家居安防系统的这三个重 要组成部分是相辅相成的，也是未来家居体验中不可或缺的，其中缺少任何一个 环节都不能被称之为智能家居安防系统。 2基于物联网技术的智能家居安防系统设计策略 2.1系统硬件设计 智能家居安防系统中信号检测传感器采用MQ-2烟雾传感器、HC-SR501人体 感应红外传感器、红外光敏构成的火焰传感器。控制采用STC89C52单片机，报
基于单片机的智能家居控制系统 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 智能家居控制系统功能分析 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制、家庭安全防范二个方面。其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制，按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2) 热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制，按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制，按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启/关闭进行控制。 总体设计
2.1 整体介绍 本次设计以STC89C52芯片为控制核心，温度，湿度等传感器为环境信息采集源，以Web 控制为辅助，来制作一个物联网空调监控系统。在原有的机械式按键开关的基础上，采用无线遥控器与Web 网页远程控制，来控制空调机组（如风机，加湿器，风阀等），实现了远距离，多角度对空调机组进行实时控制。此外在本次设计中，采用多种传感器想结合，智能根据各传感器采集的数值进行自动化控制，如自动开关风机，智能调节冷冻水量，自动调节风阀开度等。并能够实现故障诊断，提供报警，数据实时数据与历史数据查询并Excel 表输出。 2.2系统设计方案 根据设计要求，系统提供了包括了核心控制模块，Web 服务器，Web HTML 模块，数据采集模块，继电器模块，按键模块，报警模块，等等。系统的整体框图如图1所示。 系统整体框图 网页 服务器（串口核心控制设备（以 STC8052为数据库设备状态传感器 （温度，LCD 显示 模式，温 度，湿度 继电风 水阀开 新风开 加湿 回风开用户输入 用户控制 环境信按
智能家居安防系统设计方案 智能家居安防系统即智能安防系统，其产品涉及广泛，除了远程监控类产品还有各种保护人体安全等的探测器，这些产品所集成的智能安防系统为用户的家庭及人身安全提供了极大的保障。那么智能家居安防系统是如何设计的方案呢？ 智能家居安全系统总体设计方案 系统的总体设计思路是，在用户家中部署一台PC，负责连接、控制监控设备并与用户的智能手机通信。智能手机则作为终端设备负责显示监控画面，并提供控制监控设备的用户界面。智能手机通过GPRS移动数据网络接入Internet进而实现与用户家中PC的通信。 智能家居安全系统传输协议设计方案 智能手机上的客户端程序在收到一个完整的图像数据包后将向服务器发送确认包。该数据包作为提示服务器可以继续传送图像数据用，因此没有数据载荷和结束界符。类似地，中断连接包用作服务器与客户端之间提示将要中断当前连接，也没有数据载荷和结束界符。 家庭网络的拓补结构 在ZigBee协议里定义了三种网络拓扑结构，分别为星型网络、点对点网络和簇树网络，其中簇树网络可归为点对点网络。 在星型结构的网络中，其协调器节点的能量供应必须具有不间断性，而终端节点则可以采用普通的电池对其提供能量。此种网络结构适合在比较小的范围内组建。而对于点对点的网络结构，只要双方的距离小于节点设备的最大通信距离，同时通信的基本条件得到满足，则双方就可以实现彼此间的通信。点对点网络中也有协调器节点，它主要用于管理链路状态信息，认证设备身份等。 嵌入式开发平台的建立和系统移植 进行嵌入式软件的开发的首要工作是构建其相应的开发环境，嵌入式的软件开发环境是由目标板和宿主机所连接构成的交叉开发环境。目标板用于运行嵌入式操作系统和应用程序，而应用程序的开发、编译、调试等工作则都是在宿主机上完成的。
智能家居之安防系统 一．概述 智能家居中有许多的应用系统，我设计的是安防系统。 1.涉及到的主要技术 物联网通信技术（主要是采集与传输信息）； 2.主要研究内容 采集，传输，处理信息，报警等基本内容； 该智能安防系统的核心内容就是，智能报警系统的自动反应功能，以应对各种危险，达到竟可能高的安全性。 3.需要实现的设计目标 1.实现实时的采集，传输信息。 2.能实现对实时信息的处理，并作出一定的反应 3.出现任何安全问题，通知主人，还要自动做出反应，比如火灾时自动喷水灭火，气体泄漏时自动关门关窗，并切断电源。 二．总体的设计方案 系统架构设计总框图：
上图是我从网上找到的一个已经非常成熟的安防系统的例子，我将它简化一下，将安防系统分为三个子系统：环境监测子系统；智能门禁子系统；报警子系统。 架构图： 环境监测子系统 智能门禁子系统报警子系 统 做出及时措施； 通知主人
当智能门禁子系统与环境检测系统监测到危险的时候，触发报警系统三．系统各部分的功能及设计 1.门禁子系统 功能：实行监控管理 设计：门控系统有摄像头，麦克风（采集语音），指纹采集器，可控旋转电机构成，控制部分采用基于MSP430设计开发的控制板。采集了指纹，声波，图像等多种生物特征信息，同时配合硬件设备，以达到智能家居中对安全性能高的要求。 门禁系统除了允许人员进入之外，还要有防止入侵者的功能，所以，在房子外部的墙等地方可以装上特殊的传感器，让门禁系统拥有防盗功能，为了实现这一点可以采用如下设备：无线红外线报警器，防盗器警报器（2个)，和遥控遥控红外示警器。下面是技术参数：1．电源：直流6V(4节5号电池) 2．待机电流：≤100LlA 3．报警电流：≤150mA 4．报警声响响度：1米范围内不小于80dB 5．红外探测距离：7米左右，左右110度 安装方法： 1、探头应避免直对门窗口，以免误报 2、应调整探测器的倾斜角度，以使其探测距离最远 3、探头的菲妮尔透镜应保持干净，不能有遮挡物体 4、探头应远离冷热源，例如空调出风口、暖气、冷气机等 5、将电池盖打开，按照电池盒内部的标识将4节5号电池装入 6、电池上后按一下遥控听到清脆嘟的一声绿灯亮，表示已经开机，
目录 内容摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 1引言 (1) 2 系统的总体方案 (3) 2.1系统框图 (3) 2.2系统的组成 (6) 3 硬件设计 (16) 3.1远端模块设计 (16) 3.2本地模拟分机部分的设计 (17) 3.3智能显示和温度部分的电路设计 (18) 4 软件设计 (21) 4.1 软件说明 (21) 4.2 软件流程图 (22) 5 系统调试 (25) 5.1 硬件调试 (25) 5.2 软件调试 (27) 5.3 软硬件联调 (28) 结束语 (30) 附录一 .................................................................错误！未定义书签。参考文献: .. (31) 致谢 (33)
内容摘要：设计了一个模拟智能家居系统，该系统以STC单片机作为控制核心，利用双音多频信号作为远距离的通信信号，利用串口进行模块内部的通信。文章详细介绍了系统的组成、工作原理及其软硬件设计。 关键词: 智能家居；DTMF；STC89C52RC；模拟电话 Abstract: The paper designs a system which simulates the intelligent home system. The system takes STC MCU as the control core, uses the DTMF signals as the long-distance communication signals, and serial communication as the communication method between the internal modules. This paper introduces the composition, working principle and the design of hardware and software. Key words: Intelligent home system, DTMF, STC89C52RC, Analogue telephone
单片机原理与应用技术 课程设计报告 题目基于单片机的智能家居控制系统的设计 专业班级： 姓名：时 间：指导 教师：
单片机课程设计项目系列： 基于单片机的智能家居控制系统的设计 一．设计要求 (一)基本功能 (1)家居内无人时, 切断所有家电的220V 电源, 既消除了各种电器的待机能耗, 又避免了因供电异常、屋内漏水等不可预知事件损坏电器的危险。 (2)通过预设时间和时长控制娱乐性家电, 避免了孩子在家因过度娱乐而延误学习。 (3)所有电器的电源都直接通过系统控制进行供电 / 断电, 在使用电器时无需插拔电源插头, 避免 了因经常插拔电源插头而造成接触不良及触电的危险。 (4)根据预设室内温度和湿度对空调和加湿器自动进行启/ 停控制, 以达到最佳舒适度。 (5)各电器的工作状态在主控面板上以LED直观显示, 并通过键盘集中控制电器, 例如在观看电视时可随手打开/ 关闭厨房电灶。 (6)远程控制家电的启动操作。 (7)设定/ 显示日期、时间、星期及定时叫醒服务。 (8)为避免煤气中毒设置了一氧化碳及燃气报警。 (9)烟感和水感可及时发现家居内的水、火灾并报警。 (10)通过门磁和窗户红外线完成防盗报警。 (二)扩展功能加入住宅配房安全防盗报警功能和住宅门禁系统功能。 二．计划完成时间三周1．第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。2．第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。 3．第三周完成软件和硬件的联合调试。
目录 1引言 (3) 2总体设计方案 (3) 2.1设计思路 (3) 2.1.1方案确立 (3) 2.2 总体设计框图 (3) 3设计原理分析 (4) 3.1传感器模块的设计 (4) 3.1.1烟感传感器 (4) 3.1.2门磁、红外探测器 (4) 3.1.3热释电传感器 (4) 3.2矩阵键盘模块 (4) 3.3单片机最小系统 (5) 3.4显示模块 (5) 3.5 输出部分 (6) 4总结与体会 (6) 参考文献 (6) 附录一程序流程图 (7) 附录二程序列表 (8)
单片机课程设计报告 智能家居报警系统设计 姓名: 陈焕仪、王育龙、曾进东 班级：10电子科学与技术2班 学号：201030570202/20/23 指导老师：邓小玲、姜晟 日期：2013.6.4-2013.6.14 华南农业大学工程学院
目录 1 摘要 (1) 2 方案选择 (2) 2.1单片机控制电路 (2) 2.2报警源 (2) 2.3报警方式 (2) 2.4显示模块 (3) 2.5下载模块 (3) 2.6 总体方案确定 (3) 3 硬件设计 (3) 3.1总体电路 (4) 3.2 PCB电路 (4) 3.3电路原理分析 (5) 3.3.1 主控芯片STC89C52 (5) 3.3.2 红外热释电模块 (6) 3.3.3 LCD显示模块 (6) 3.3.4 彩灯报警模块 (7) 3.3.5 蜂鸣器报警模块 (8) 3.3.6 GSM报警模块 (8) 3.3.7串口通信及下载模块 (10) 4 电路板制作、焊接、调试 (10) 5 任务安排 (11) 6 时间安排 (11) 7作品实物图 (11) 致谢 (13) 参考文献 (14) 附录I：元件清单 (14) 附录II：程序代码 (15)
1 摘要 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，人们私有财产也不断地增多，因而也对防盗措施提出了新的要求。 从现代人们住宅发展的趋势来看，现代人们住宅主要是向群体花园式住宅区发展，向高空中发展，一般都是一个住宅区有几栋至几十栋以上，但目前市面上所拥有的家庭电子防盗报警器，只能用于单一的住宅单元，不利于统一管理，而且也不能满足现代住宅区的发展要求，所以很有必要对家庭电子防盗报警器进一步完善和提高。 本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。它在以前的防盗器基础上进行了很大的改进，将通信技术与防盗系统紧密结合，为一款便敏小巧，低成本，适合普通室内报警的智能报警系统。本系统通过传感器获取室内人员信息，并将信号发送到单片机微处理器。当系统辨别出异类状况时，便会通过蜂鸣器以及彩灯进行通知，达到防盗报警作用。另外，系统配备具手机通信功能的GSM模块，能将室内安全状况第一时间发送至用户手机终端。不仅大大提高系统安全性及智能性，也方便用户的使用。 综合以上所述，本设计采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现。同时它的信号经过单片机系统处理后利于跟PC机通信，便于多用户统一管理。 关键字：智能报警红外热释电GSM 存储器STC89C52
摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制
Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information has become an important part of the social information development .The networking because of its huge prospect to develop .It will be a real way during the Smart Home`s development .Networking means a lot to the Smart Home .This article base on the design concept of trying to use easiest way to deliver handle and closing to use .We take the STC89C52 as the control core of the design .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the home appliances . Two to four chapters of this paper describes the design of software and hardware to achieve the specific. Chapter V is based on features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control
基于单片机的智能家居防火防盗 报警系统
摘要 随着社会的不断进步和科学技术、经济的发展，人们的生活水平得到很大的提高，人们愈加注重人身安全，因而也对防火防盗措施提出了新的要求。 本设计所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、声光报警功能等。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一防火防盗报警系统。本设计采用DYP- ME003人体红外感应模块、18B20温度传感器和MQ_2烟雾传感器检测信号，然后将信号传送给单片机处理,实现声光报警。该系统通过按键对系统的温度和烟雾的浓度进行初始化设置，利用LED显示模块对系统的温度和烟雾的浓度进行实时显示。该系统结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉，具有一定的实用价值。 关键字：防火防盗报警 18B20 MQ_2 DYP-ME003
Abstract With society’s progress and development of science and technology, economy, people's living standard has been greatly improved. People pay more attention to personal safety, thus they put forward new requirements for the fire and security measures. In this design ,the intelligent family- house control system includes this function : indoor information intelligent monitoring , the input and real-time display ,sound and light alarm, and so on .The design is a fire and security system, which combines sensor technology with microcontroller. This design adopts the DYP-ME003 human body infrared sensor module,18b20 temperature sensor and MQ_2 smoke sensor to detection signal. These sensor send the signals to microcontroller process these signal and drive alarm circuit to achieve sound and light alarm .The fir temperature and smoke concentration are initialized in this system.,and are displayed in the LED display .The system has the advantages of simple structure ,stable performance ,conventional operation ,low price ,and has a certain practical value . Keywords : The fire and security system,18b20,MQ_2,DYP-ME003
绪论 随着社会信息化的加快，人们的工作、生活和通讯、信息的关系日益紧密。信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的住宅提出了挑战，社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。人们对家居的要求早已不只是物理空间，更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。家居智能化技术起源于美国，它是以家为平台进行设计的。 正是因为通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。智能家居控制系统的主要功能包括通信、设备自动控制、安全防范三个方面。 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。 课题研究的目的及意义在于智能家居控制系统可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间。还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。
设计目的： 以提高家居生活的安全性、舒适度、人性化为目的，设计智能家居监控系统。利用所学的传感器与检测技术知识，实现家居温度、煤气泄漏、外人闯入、火灾（烟雾）的检测。各监测节点可通过无线方式连接到主机，检测到危险信号后，主机可采用声光报警或远程报警。 要求： （1）用Protel画出设计原理图； （2）采用Quaters II、Maxplus II、EWB、pspice、Proteus中的一种或几种软件，完成系统电路中的部分或全部仿真，在设计说明书中体现仿真结果；（3）写设计说明书； （4）每位同学必做； 总体设计方案： 分模块设计各个功能。 选题背景 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。本系统是针对常见的安全问题如温湿度、燃气泄露和火灾报警而设计的，主要侧重于安全方面。 各模块设计（硬件设计、软件设计）： 一．家居环境温度检测和报警： 本设计主要是介绍了单片机控制下的温度检测系统，详细介绍了其硬件和软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下：由于传统的热敏电阻等测温元件测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部元件支持，且硬件电路复杂，制作成本相对较高。这里采用DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20作为测温元件。即利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度 测量范围为-55℃～＋99℃，精度为±0.5℃
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制
Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information important part of the social information development .The networking because of its the design concept of trying to use easiest way to deliver .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the of software and features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control
智能家居安防系统 智能家居安防系统是集信息技术、网络技术、传感技术、无线电技术、模糊控制技术等多种技术为一体的综合应用，利用现代的宽带信息网络和无线电网络平台，将家电控制、家庭环境控制、家庭监视监测、家庭安全防范、家庭信息交流、家庭娱乐、小区管理和服务集为一体构成的智能系统产品，是具有较强的技术性和前瞻性的新产品。这套系统包含门磁传感器、红外广角探测器、红外幕帘探测器等。 目录 智能家居安防系统简介 1智能家居安防系统功能报警及联动功能 1紧急求助功能 1报警管理显示功能 1预设报警功能 1设/撤防联动控制 智能家居安防系统简介 从安防角度讲，智能家居安防系统可实现家居安防的报警点的等级布防，采用逻辑判断，避免系统误报警；遥控器或键盘对系统布防、撤防，发生报警，系统自动确认报警信息、状态及位置，报警时能够自动强制占线。 智能家居安防系统功能 报警及联动功能 安装门磁、窗磁，防止非法入侵，管理系统可通过安装在住户室内的报警控制器得到信号从而快速接警处理。报警联动控制可在室内发生报警时，系统向外发出报警信息的同时，自动打开室内的照明灯光、启动警号等。 紧急求助功能 室内的报警控制器具有紧急呼叫功能，管理系统可对住户的紧急求助信号做出回应和救助。 报警管理显示功能
离家模式即防盗报警状态，防止非法入侵，管理系统可实时接收报警信号，自动显示报警住户号和报警类型，并自动进行系统信息存档。 预设报警功能 智能安防系统可预设报警电话。 设/撤防联动控制 在家设防模式，安全防范系统可联动切断某些家用电器的电源。在家撤防模式，部分照明灯自动打开，门磁和窗磁离线，室内烟感探测器和厨房可燃气体探测器仍为报警模式。警情后控制处理当家中有非法入侵者或者煤气泄漏时系统会自动拨打电话、发送短信、彩信、抓拍图片并E-mail到指定用户手机！用户收到电话短信时可以第一时间用手机电脑查看家中监控画面并控制其家中家电设置、布防撤防等操作！