基于单片机的家庭防盗警报系统的设计说明

目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................... I I 1 绪论. (1)1.1 序言 (1)1.1.1 防盗报警系统的构成 (1)1.1.2 防盗报警器的分类 (2)1.1.3 防盗报警系统在国内外的发展 (2)1.1.4 防盗报警系统的发展前景与趋势 (3)1.2 设计要求与研究内容 (4)1.2.1 设计要求 (4)1.2.2 研究内容 (5)2 系统总体设计方案 (5)2.1 方案选择论证 (5)2.2 主控芯片单片机的选择 (7)2.3 传感器的选择 (7)2.3.1 常见的几种红外传感器介绍 (7)2.3.2 热释电红外传感器的原理 (9)2.3.3 热释电红外传感器的选定 (9)2.3.4 振动位移传感器的选定 (10)2.4 显示器工作原理及其选择 (11)2.5 时钟芯片DS1302的介绍 (13)2.6 外扩存储器AT24C02的介绍 (14)3 系统硬件设计 (15)3.1 用户端探测器设计 (15)3.2 LCD显示电路设计 (16)3.3 报警执行电路设计 (17)3.4 时钟电路设计 (18)3.5 晶振与复位电路设计 (18)3.6 电源电路设计 (19)3.7 外扩存储电路设计 (20)3.8 键盘电路设计 (22)4 系统软件设计 (23)4.1 软件设计分析 (23)4.2 系统软件程序设计 (23)4.2.1 LCD显示程序设计 (23)4.2.2 系统初始化程序设计 (24)4.2.3 报警系统程序设计 (25)4.2.4 查询记录程序设计 (25)4.2.5 删除记录程序设计 (27)4.2.6 调整时间程序设计 (28)4.2.7 定时中断0程序设计 (30)4.2.8 外部中断0程序设计 (30)4.2.9 外部中断1的程序设计 (32)4.2.10 4*4矩阵扫描键盘程序设计 (32)结束语 (34)致谢 (35)参考文献..................................... 错误!未定义书签。

《基于单片机的家庭智能防火防盗系统》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活水平的提高，家庭安全逐渐成为人们关注的焦点。

家庭智能防火防盗系统应运而生，其以单片机为核心，结合传感器、通信技术等，实现了家庭安全的智能化管理。

本文将详细介绍基于单片机的家庭智能防火防盗系统的设计原理、实现方法及优势。

二、系统设计1. 硬件设计本系统以单片机为核心，包括传感器模块、执行器模块、通信模块等。

其中，传感器模块负责检测火灾、烟雾、盗情等异常情况；执行器模块负责控制报警、灭火等操作；通信模块负责与手机、电脑等设备进行数据传输，实现远程监控。

(1) 传感器模块：包括温度传感器、烟雾传感器、红外传感器等。

这些传感器能够实时监测家庭环境中的温度、烟雾、人体活动等情况，一旦发现异常，立即向单片机发送信号。

(2) 执行器模块：包括报警器、电磁阀等。

当单片机接收到传感器发送的异常信号时，通过控制执行器模块，实现报警、灭火等操作。

(3) 通信模块：采用无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙等，实现与手机、电脑等设备的连接。

用户可以通过手机App或电脑软件实时查看家庭安全状况，控制执行器模块的操作。

2. 软件设计软件设计主要包括单片机程序设计和上位机软件设计。

单片机程序负责处理传感器数据，控制执行器模块的操作；上位机软件负责与单片机进行数据传输，实现远程监控。

(1) 单片机程序设计：采用C语言编写，实现数据的采集、处理、存储和传输等功能。

当传感器检测到异常情况时，单片机立即启动相应的处理程序，控制执行器模块进行报警、灭火等操作。

(2) 上位机软件设计：采用Java或Python等编程语言开发，实现与单片机的数据传输、远程监控、报警提示等功能。

用户可以通过手机App或电脑软件实时查看家庭安全状况，控制执行器模块的操作。

三、系统实现本系统通过传感器实时监测家庭环境中的温度、烟雾、人体活动等情况，一旦发现异常，立即向单片机发送信号。

单片机接收到信号后，启动相应的处理程序，控制执行器模块进行报警、灭火等操作。

基于单片机的住宅防盗防火报警系统的设计随着人们生活水平的提高，对于住宅的安全防范也越来越重视，尤其是防盗、防火等安全问题。

随着科技的发展，单片机成为了一种广泛应用于控制和通信的晶体管集成电路，比起传统的安防系统，基于单片机的住宅防盗防火报警系统有着更高的可靠性和灵活性。

本文将要介绍基于单片机的住宅防盗防火报警系统的设计。

一、防盗模块设计防盗模块是整个住宅防盗防火报警系统中最基本的组成部分之一。

在设计防盗模块时，应根据实际情况选用合适的传感器来检测是否有人蹒跚入住宅内。

比如可以使用热释电传感器、门磁传感器、窗戶磁传感器等传感器，主要是为了检测居住房内是否有人或是否有人骚扰。

如果感应到可疑行踪，系统将会自动发出报警信号。

二、防火模块设计防火模块主要是为了防止灾难的发生而设计的。

我们主要采用光电探测器来检测烟雾和火焰，当系统检测到危险信号时，系统会及时地发出警报，提醒住宅内的人员进行紧急逃生，增加生命的安全性。

三、报警模块设计当住宅内出现入室盗窃、火灾等情况时，系统将会自动触发报警模块发出警报信号，采用蜂鸣器发出警报声音，提醒住宅内的人员注意并支持安全逃离住宅，如果在一段时间内丢失重要资产或无人求救，监控中心将会接收到警报，及时通知警局进行处理。

四、系统的控制模块设计系统的控制模块是整个系统的核心部分，其主要功能是根据传感器的信号来进行判断并控制整个系统的运转。

同时还可以控制系统的参数和配置。

五、系统的通信模块设计当系统检测到有可疑情况时，通信模块将会把信息发送到远程系统或手機应用，给家庭成员发送提示警告，同时系统也可以通过无线网络或有线网络与其他智能家居进行连接，实现智能化生活。

总之，基于单片机的住宅防盗防火报警系统能够提供高效而可靠的安全保障功能，有效地根据住宅内的各种传感器节点作出及时的反应，并将信息透明地传递给用户，通过这种方法可以保护家庭的财产和人身安全。

同时，智能化安防系统可以成为智能家居的一个重要组成部分，为人们带来智能便利的生活体验。

目录第1章绪论 (3)1.1选题背景 (3)1.2课题介绍 (4)1.3本文主要工作 (5)1.4方案选择论证 (5)1.4.1单片机的选择 (5)1.4.２显示器工作原理及其选择 (6)1.4.3液晶显示和数码显示 (6)1.4.4 防盗报警选择传感器的选择 (7)2.1硬件系统总体设计 (8)2.2 AT89C51芯片的介绍 (9)2.2.1引脚功能 (9)2.2.2 结构原理 (11)2.2.3 AT89C51定时器/计数器相关的控制寄存器介绍 (12)2.2.4 MAX708芯片介绍 (13)2.3 单片机复位设置 (14)2.4 8255A芯片介绍 (14)2.4.1 8255A的引脚和结构 (15)2.4.2 8255的工作方式 (16)2.4.3 8255的控制字 (18)2.5 AT89C51与8255的接口电路 (19)2.6 显示部分 (20)2.6.1七段显示译码器 (20)2.6.2 7448译码驱动 (21)2.6.3 单片机与7448译码驱动器及LED的连接 (23)2.6.4外部地址锁存器 (23)第3章检测信号放大电路设计 (24)3.1 热释红外线传感器典型电路 (25)3.2 红外光敏二极管警灯电路 (26)3.2.1 光敏二极管控制电路 (27)3.3红外线探测信号放大电路设计 (28)3.3.1光电耦合器驱动接口 (30)3.3.2 集成电路运算放大器 (31)3.3.3 精密多功能运算放大器INA105 (31)3.3.4 低功耗、双运算放大器LM358 (34)第4章电源设计 (35)4.1 单片机系统电源 (35)4.2检测部分电源 (35)5.1 主程序设计 (37)5.2 核对子程序设计 (38)5.3 中断子程序设计 (38)5.4 读数子程序设计 (39)5.5 程序设计说明 (40)5.6 程序清单 (41)第6章调试 (45)6.1安装调试 (45)6.2音响（和继电器）驱动线路具体连接 (45)6.3 程序修改 (46)6.4 程序执行过程 (47)结论 (48)参考文献 (49)致 (51)原理图 (52)第1章绪论随着经济的发展，人们对防盗、防劫、防火保安设备的需求量大大增加。

目录一、设计要求 (1)二、设计目的 (1)三、设计的具体实现 (1)1、系统概述 (1)2、单元电路设计 (1)3、软件程序设计 (4)四、结论与展望 (6)五、心得体会与建议 (7)六、附录 (8)七、参考文献 (8)家庭防盗报警系统设计报告一、设计要求1、当安全状态下，绿灯亮，表示安全；有人入室盗窃时候，感应器（本设计用开关K0代替，合上为有人入室盗窃）自动感应，并向单片机输入信号。

2、当检测到有人入室盗窃的信号输入，显示入室盗窃的指示灯，并响起扬声器通知，一定时间后自动恢复安全状态。

3、当人为手动停止（用开关K1代替），则恢复安全状态。

二、设计目的1、实现入室盗窃的监控及自动报警功能2、报警一段时间（本次设计设置为10S）后自动恢复安全状态3、具有手动停止报警器和报警灯，然后恢复正常状态的功能三、设计的具体实现1、系统概述本家庭防盗报警系统设计包括硬件设计与软件设计两部分。

硬件设计部分主要由一片AT89C51单片机芯片与三个功能子电路共同构成，三个功能子电路分别为：1）晶振输入电路，2）安全状态显示及自动检测电路，3）报警响应及手动复位电路，与软件一起作用，实现家庭防盗的自动检测与报警功能。

工作原理：2、单元电路设计本家庭防盗报警系统主要由一片AT89C51单片机和三个子电路组成，共同与软件设计配合完成对家庭防盗并且自动报警的智能控制。

其中三个子电路设计如下：1）晶振输入电路图1—1 晶振输入电路上图1—1所示为晶振输入电路，图中19与18引脚分别为XTAL1、XTAL2，他们分别接晶振的输入与输出。

因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期。

本设计选择晶振频率为12MHz，输入芯片震荡周期为1/12μs，一个机器周期为1μs。

2）安全状态显示及自动检测电路图1—2 安全状态显示及自动检测电路上图1—2所示为家庭防盗报警系统的安全状态显示电路与自动检测电路，如图所示,安全状态显示电路由安全指示灯绿灯D1和电阻R1组成，为使D1正常工作，R1选择220Ω，与D1串联；自动检测及报警电路由开关K0组成，它们分别接管脚P1.0和P1.1，P1口初始状态为高电平；在安全状态下，将P1.0被设置为低电平，安全指示灯绿灯D1被点亮，指示此时为安全状态。

一、课程设计概述1、课程设计目的以单片机为核心设计家用防盗报警器，实现在有他人非法入侵时，通过热释电红外传感器检测后，进行声光报警并通过RS-485串行口通信，向小区保安室发出报警信号。

同时通过显示器显示入侵时间，控制电机自动关闭窗口，另外用按键可以调整显示内容、复位、取消报警等。

2、课程设计要求1、检测他人非正常入侵范围6米至8米。

2、传感器探测角度：水平120米，垂直60米。

3、供电电源交流220V。

3、课程设计原理人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。

人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。

红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。

热释电红外传感器的结构图及内部电路如图1所示：图1热释电红外传感器内部的热释电晶体具有极化现象，并且随温度的变化而变化。

当恒定的红外辐射照射在探测器上时，热释电晶体温度不变，晶体对外呈电中性，探测器没有电信号输出，因而恒定的红外辐射不能被检测到。

当交变的红外线照射到晶体表面时，晶体温度迅速变化，这时才发生电荷的变化，从而形成一个明显的外电场，这种现象称为热释电效应。

由于热释电晶体输出的是电荷信号，不能直接使用，需要用电阻将其转换为电压形式，该电阻阻抗高达10000兆欧，故引入N沟道结型场效应管接成共漏形式（即源极跟随器）来完成阻抗变换。

图2本设计采用的是双探测元件热释电红外传感器，其结构示意图如图2所示。

该传感器将两个特性相同的热释电晶体逆向串联，用来防止其他红外光引起传感器误动作。

另外，当环境温度改变时，两个晶体的参数会同时发生变化，这样可以相互抵消，避免出现检测误差。

为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出10到20米范围内人的行动。

基于单片机的智能家居防火防盗报警系统毕业设计智能家居防火防盗报警系统是一种结合了物联网技术和安全监控技术的智能家居系统，具备实时监测、报警、联动控制等功能。

本文将介绍基于单片机的智能家居防火防盗报警系统的设计思路和实现方法。

1.引言随着社会的发展和人们生活水平的提高，智能家居系统成为了人们越来越普遍的需求。

智能家居系统不仅能提高家居的舒适度和便利性，还能提供安全保障。

本项目通过结合单片机技术和传感器技术，设计了一种智能家居防火防盗报警系统。

2.系统设计系统主要包括三个模块：传感器模块、控制模块和报警模块。

传感器模块用于检测家居环境的安全情况，控制模块用于接收传感器信号并根据预设的规则进行联动控制，报警模块用于发出警报。

3.传感器模块设计传感器模块主要包括火焰传感器、烟雾传感器、红外传感器和门磁传感器等。

火焰传感器和烟雾传感器用于检测家居内是否有火灾发生，红外传感器用于检测家居是否有陌生人进入，门磁传感器用于监测家门的开关状态。

4.控制模块设计控制模块采用单片机进行控制，主要包括输入输出接口和逻辑控制部分。

输入接口用于接收传感器模块的信号，逻辑控制部分用于根据预设的规则进行联动控制。

当传感器检测到异常情况时，控制模块会触发报警模块。

5.报警模块设计6.系统实现系统的实现过程中，需要进行硬件电路设计和软件程序编写。

硬件电路设计包括选择合适的传感器和单片机，搭建电路连接关系。

软件程序编写主要涉及传感器信号的读取和处理，逻辑控制部分的编写以及报警模块的触发。

7.系统测试和优化完成系统的搭建后，需要进行系统测试和优化。

测试环节主要包括模拟实际场景进行测试，验证系统的稳定性和可靠性。

优化环节主要针对可能出现的问题进行修正和改进，以提高系统的性能和安全性。

8.结论通过本次毕业设计，成功设计并实现了一种基于单片机的智能家居防火防盗报警系统。

该系统具备实时监测家居环境安全情况和报警功能，能够有效提供家居安全保障。

基于单片机的家庭防火防盗报警系统的设计一、本文概述随着科技的发展和人们生活水平的提高，家庭安全问题日益受到人们的关注。

防火和防盗作为家庭安全的重要组成部分，其报警系统的设计与实现显得尤为重要。

本文旨在探讨基于单片机的家庭防火防盗报警系统的设计。

我们将首先介绍该系统的整体架构和设计理念，阐述单片机在家庭防火防盗报警系统中的应用及其优势。

接着，我们将详细分析系统的硬件设计，包括传感器选择、电路设计、单片机选型等关键部分，以及如何实现系统的稳定性和可靠性。

在软件设计方面，我们将讨论如何编程实现火灾和盗窃的监测与报警功能，包括信号处理、阈值设定、报警方式等。

我们还将探讨如何通过无线通信技术实现远程监控和控制，提高系统的智能化和便捷性。

我们将总结该系统的特点和创新点，分析其在市场上的应用前景和潜在价值。

通过本文的阐述，我们期望能为读者提供一个基于单片机的家庭防火防盗报警系统设计的全面、深入的了解，并为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。

二、系统总体设计基于单片机的家庭防火防盗报警系统的设计，主要围绕家庭安全监控的需求，整合了传感器技术、单片机控制技术、无线通信技术等多个领域的知识。

系统设计的总体目标是构建一个功能全面、性能稳定、操作简便的家庭安全监控报警系统，为家庭用户提供防火、防盗的双重安全保障。

在设计过程中，我们采用了模块化设计思想，将系统划分为若干个子模块，每个模块负责完成特定的功能任务。

这样不仅可以降低系统的复杂度，提高设计的可维护性，还有助于实现系统的可扩展性。

系统的主要模块包括：传感器模块、单片机控制模块、报警模块、无线通信模块等。

传感器模块负责实时监测家庭环境中的温度、烟雾、人体红外等信号，并将这些信息转换为电信号传递给单片机控制模块。

单片机控制模块作为系统的核心，负责接收传感器模块的信号，进行数据处理和判断，根据判断结果控制报警模块和无线通信模块的工作。

报警模块在接收到单片机控制模块的指令后，会发出声光报警信号，提醒用户注意安全。

《基于单片机的家庭智能防火防盗系统》篇一一、引言随着科技的不断发展，智能家居系统已经逐渐普及到我们的日常生活中。

其中，家庭智能防火防盗系统作为保障家庭安全的重要一环，受到了广大用户的关注。

本文将介绍一种基于单片机的家庭智能防火防盗系统，通过该系统实现家庭安全的智能化管理。

二、系统概述本系统采用单片机作为核心控制器，结合传感器、执行器等设备，实现对家庭火灾和盗窃的实时监测与预警。

系统主要由以下几个部分组成：火灾探测模块、防盗报警模块、控制执行模块以及人机交互模块。

三、系统工作原理1. 火灾探测模块：通过安装在家中的烟雾传感器和温度传感器，实时监测家庭环境中的烟雾和温度变化。

一旦检测到异常数据，如烟雾浓度超标或温度过高，系统将立即启动报警程序。

2. 防盗报警模块：通过安装在家门口的红外传感器和门窗磁力开关等设备，实时监测家庭安全状况。

一旦有人非法入侵或门窗被打开，系统将触发报警程序。

3. 控制执行模块：该模块负责接收单片机的控制指令，执行相应的动作。

例如，当火灾发生时，控制执行模块将启动灭火装置；当发生盗窃事件时，控制执行模块将启动警报器和照明设备等。

4. 人机交互模块：通过手机APP或触摸屏等方式，用户可以实时查看家庭安全状况、控制执行器等。

同时，该模块还可以将报警信息推送给用户手机，方便用户及时处理。

四、系统实现本系统采用STC12C5A60S2单片机作为核心控制器，通过编程实现对各模块的控制。

具体实现过程如下：1. 硬件设计：根据系统需求，设计电路图并搭建硬件平台。

主要包括单片机、传感器、执行器等设备的连接电路。

2. 软件编程：使用C语言编写单片机程序，实现各模块的功能。

例如，编写火灾探测模块的程序，当烟雾传感器或温度传感器检测到异常数据时，单片机将启动报警程序并发送报警信息到手机APP。

3. 系统调试：对硬件和软件进行调试，确保各模块能够正常工作。

调试过程中需要对系统进行各种场景的测试，如模拟火灾、模拟盗窃等。

毕业设计52基于单片机的家庭防盗报警器作为一种常见的家庭安防设备，家庭防盗报警器起到了预防和提醒的作用。

在传统的家庭防盗报警器中，单片机技术应用已经很广泛。

本文将重点介绍一种基于单片机的家庭防盗报警器设计。

首先，我们需要选择一个合适的单片机作为控制核心。

在本设计中，我选择了市场上常见的AT89C52型号的单片机。

这款单片机有着较高的性能和丰富的外设接口，非常适合作为家庭防盗报警器的控制器。

在硬件设计方面，家庭防盗报警器主要包括传感器模块和报警器模块。

传感器模块可以采用红外传感器、声音传感器以及门窗传感器等。

报警器模块可以采用蜂鸣器、发光二极管等。

这些模块需要和单片机进行连接，通过单片机的IO口实现控制。

在软件设计方面，我们需要编写单片机程序实现家庭防盗报警器的功能。

首先，在程序中需要初始化各个外设接口，包括传感器的引脚和报警器的引脚。

然后，程序需要通过轮询或中断的方式读取传感器模块的状态，并进行判断。

如果传感器检测到异常情况（如移动、声音等），则触发报警器模块，报警器开始发出声音或者闪烁。

同时，单片机可以通过串口或者无线通信模块将报警信息发送给相关人员或者安保中心，提供更加及时的保护。

除了基本的报警功能外，家庭防盗报警器还可以加入一些额外的功能，如远程控制、定时布防、防电磁干扰等。

远程控制功能可以通过手机APP或者遥控器实现，用户可以随时随地对家庭防盗报警器进行控制，提高用户的使用便利性。

定时布防功能可以在用户外出时自动启动，保障家庭的安全。

防电磁干扰功能可以通过电磁屏蔽技术和合理的线路布局来实现，提高报警器的稳定性和抗干扰能力。

综上所述，基于单片机的家庭防盗报警器是一种简单实用的设计方案，可以有效地保护家庭的安全和财产。

未来，可以进一步优化和扩展这个设计，加入更多功能模块，并结合智能家居技术，实现更加智能化的家庭防盗报警系统。