安防課程設(shè)計(jì)說明書

1、課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書學(xué)生姓名: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: 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專門處理芯片設(shè)計(jì)的人體熱釋紅外檢測模塊，具有較高的靈敏度與較高的分辨度，通過檢測的信號(hào)使用蜂鳴器與gsm手機(jī)終端通信功能報(bào)警。密碼門禁及報(bào)警模塊部分采用了44矩陣鍵盤輸入以及采用eeprom芯片at24c04作為掉電后可以存儲(chǔ)密碼

2、，從而保證了系統(tǒng)的安全性與實(shí)用性。關(guān)鍵詞：stc89c52單片機(jī) 人體熱釋紅外檢測 密碼門禁 gsm前 言隨著計(jì)算機(jī)的普及和信息技術(shù)的迅猛發(fā)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)安全，本設(shè)計(jì)為紅外檢測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)、密碼門禁模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊等部分。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)可以通過電話網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)向相關(guān)部門發(fā)出語音求救信號(hào)，從而達(dá)到保護(hù)用戶生命財(cái)產(chǎn)的目的。2.系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)2.1單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊方案（1）: at89c5

3、2是一個(gè)低電壓，高性能cmos 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes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，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4kb eeprom，max810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)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向

4、量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。綜合比較上述兩種方案，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xtal1和xtal2兩個(gè)引腳：(1)xtal1: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)xtal2:來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2.2.1 ds18b20介紹本設(shè)計(jì)的測溫元件采用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)行處

5、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)過單線界面送入ds18b20或從ds18b20送出，因此從中央處理器到ds18b20僅需連接一條線（和地）。讀、寫和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供，而不需要外部電源。2.2.2 ds18b20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)溫度達(dá)到預(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4.4 ds18b20仿真圖2.3密碼門禁系統(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

6、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cmos e2prom， 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)頁寫緩沖器。該器件通過iic總線接口進(jìn)行操作，有一個(gè)專門的寫保護(hù)功能。它支持ic芯片使用簡單，外部電路容易實(shí)現(xiàn)。2.4 1dyp-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)表示無人入侵。因在仿真軟件proteus 7 professional里沒有

7、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。 2.5.1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，

8、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 它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)型液晶模塊 它有若干個(gè)5x7或者5x11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之前不會(huì)改變，

9、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。綜合比較上述兩種方案，應(yīng)采用1602液晶組成本設(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)成框圖如下圖2.1所示：按鍵at89s52 單片機(jī)溫度傳感器信號(hào)調(diào)理煙霧傳感器溫度、濃度顯示車輛監(jiān)控聲光報(bào)警紅外人體傳感器圖2防火防盜報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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)的發(fā)展，校園智能安防系統(tǒng)將向著數(shù)字化、集成化、和國產(chǎn)化發(fā)展，系統(tǒng)設(shè)備向智能化、數(shù)字化、模塊化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。同時(shí)隨著紅外線射頻技術(shù)、微波精

10、確定位技術(shù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)、無線通信、電子數(shù)據(jù)交換、識(shí)別技術(shù)、條碼技術(shù)等發(fā)展，也必將在智能小區(qū)得到廣泛應(yīng)用，如用電子周邊防越精確定位的同軸電纜電磁感應(yīng)技術(shù)、通過顫噪效應(yīng)的原理來精確定位的微波電纜智能小區(qū)的安防系統(tǒng)將對(duì)人們的生活提供更安全、信息隨身的設(shè)備，為人們的日常生活帶來更大的便利。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，工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，20052肖景和北京：中國電力出版社，20053劉舒祺.施國梁.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)，20025呂俊芳.潘軍，陳巍光電感煙火災(zāi)探測器的電路設(shè)計(jì)航空計(jì)測技術(shù)，19996劉世良.潘一平火災(zāi)多元復(fù)合探測技術(shù)的

11、現(xiàn)狀與發(fā)展消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，19987秦兆海.周鑫華智能樓宇安全防范系統(tǒng)清華大學(xué)出版社，北京交通大學(xué)出版社，2005 8王芳.馬幼軍，蔣國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)，20029張福學(xué)傳感器應(yīng)用及其電路精選電子工業(yè)出版社，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)與建設(shè)，200011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 #include #include 18b20.h#define uchar unsigned char#define delaynop()

12、 _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();sbit lcd_rs = p20;sbit lcd_rw = p21;sbit lcd_en = p22;unsigned int uitemp_set = 500;/用戶設(shè)定的溫度報(bào)警值 50.0unsigned int uitemp_get = 0;/獲得當(dāng)前的溫度值unsigned char ucdis_flag = 0;unsigned char uctmep_flag = 0;unsigned int uitime_hold = 0;/顯示切換時(shí)間unsigned char uckey_press_flag = 0;

13、/按鍵按下的標(biāo)志位sbit led_0 = p15;sbit led_1 = p16;sbit led_2 = p17;sbit led_3 = p37;sbit led_4 = p36;sbit beep = p35;sbit key_ren = p10;sbit key_yan = p11;sbit key_ce = p12;sbit key_temp_set_new = p13;sbit key_temp_set = p14;uchar uckey_dowm_time5 =0;uchar uckey_set = 0;/溫度設(shè)置uchar readtempflag = 0;#define

14、key_down_do 10/按鍵按下有效的時(shí)間長度uchar code temp_disp_title=current temp : ;uchar current_temp_display_buffer= temp: ;uchar code temperature_char8 = 0x0c,0x12,0x12,0x0c,0x00,0x00,0x00,0x00;uchar code df_table= 0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9;uchar currentt = 0;void delayxus(unsigned int x) uchar i;while(x-

15、) for(i=0;i key_down_do) led_0 = 0; uckey_dowm_time0 = 5; else uckey_dowm_time0 = 0; led_0 = 1; / if(key_yan = 0)/有煙 uckey_dowm_time1+; if(uckey_dowm_time1 key_down_do) led_1 = 0; uckey_dowm_time1 = 5; else uckey_dowm_time1 = 0; led_1 = 1; /溫度報(bào)警 if(uitemp_set key_down_do) uckey_set = 1;uckey_press_f

16、lag = 1; uckey_dowm_time uitime_hold = 0; if(uitemp_set key_down_do) uckey_set = 1; uckey_press_flag = 1; uckey_dowm_time3 = 0; uitime_hold = 0; if(uitemp_set 0) uitemp_set-; show_num(9,1,uitemp_set); else uckey_dowm_time3 = 0; else if(key_temp_set_new = 1)&(key_temp_set = 1) uckey_set = 0; uckey_do

17、wm_time2 = 0; uckey_dowm_time3 = 0; if(uckey_press_flag = 1) if(+uitime_hold 1000) ucdis_flag = 0; uitime_hold = 0; uckey_press_flag = 0; /uckey_dowm_time/ if(key_ce = 0)/有車 uckey_dowm_time4+; if(uckey_dowm_time4 key_down_do) led_4 = 0; uckey_dowm_time4 = 5; else uckey_dowm_time4 = 0; led_4 = 1; uns

18、igned char uckey_flag = 0;void init_timer0(void) tmod |= 0x01; /使用模式1，16位定時(shí)器，使用|符號(hào)可以在使用多個(gè)定時(shí)器時(shí)不受影響 /th0=0x00; /給定初值 /tl0=0x00; ea=1; /總中斷打開 et0=1; /定時(shí)器中斷打開 tr0=1; /定時(shí)器開關(guān)打開/*- 定時(shí)器中斷子程序-*/void timer0_isr(void) interrupt 1 static unsigned int num; th0=(65536-2000)/256; /重新賦值 2ms tl0=(65536-2000)%256; num+; uckey_flag = 1; if(num=300) / num=0;led_3 =led_3; readtempflag=1; /讀標(biāo)志位置1/ show_warry();void main()int temp;float temperature;lcd_initialise();lcd_write_string(0,0,temp_new: .c); lcd_write_string(0,1,temp_set: .c);sh