楼宇防火防盗自动报警系统的设计毕业论文(编辑修改稿)

楼宇防火防盗自动报警系统的设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

，较以往的微波或红外单信号探测器，其误报率明显下降；防火探测器：防火探测器是由光电感烟探测、温度 探测和一氧化碳探测构成的复合型火灾探测器。 多传感器设计思想解决了传统防火探测器一直存在的误报率高的问题，增强了火灾探测的可靠性。 根据本次设计的要求，以及两个方案的元器件对比，选择方案 2。 系统组成框如图21 所示。 指 示 灯开 关 量 的 输 入用 户 端自 动 报 警 器A T 8 9 C 5 1模 拟 量 及传 感 器 信 号密 码 电 路报 警 电 路看 门狗电 源电 路输 入 输 出 电 路 图 21 住宅防盗防火系统总体框图 系统的工作过程 该设计包括硬件和软件设计两个部分。 模块划分为 数据采集、键盘控制、报警等模块子函数。 本红外线防盗报警系统由 热释电红外传感器 、报警器、单片机控制电路、 LED控制电路及相关的控制管理软件组成。 用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。 终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。 系统可实现功能。 当人员外出时，可把 报警系统设置在外出布防状 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 7 态 ， 探测器工作起来 ,当有人闯入时 ， 热释电红外传感器将探测到动作 ， 设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，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 AT89C51 单片机，经单片机处理运算后 驱动执行报警电路使 警号 发声 [1]。 红外线具有隐蔽性，在露 天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。 此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护范围。 当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。 至于报警可采用声光信号。 用户端的防范现场，一旦有人入室盗窃或发生火灾等紧急情况时，与之相应的报警探测器 (各种防火、防盗及手动报警按钮等 )则立即向用户端自动报警器发出报警信号。 接到警情事件后，自动报警器立即进行确认 (多次巡检中断信号 )，若 50s 后无人解除警情同时警情确认无误后，进行事件的现场声 (蜂鸣器 )、光 (LED )报警。 在用户端自动报警器的面板上设有 LCD 显示器、键盘以及三色警灯 (LED)，三色警灯分别指示火灾或红外 /微波双鉴的防火防盗报警、正常工作及系统出现故障的状态，即报警灯 (红 )、工作灯 (绿 )和故障灯 (黄 )。 用户端报警器同时具有探头故障报警功能，避免由于探头掉电而漏报，出现故障时点亮故障灯。 如果判断探头掉线或被剪断，则声光报警。 如果出现误触发而报警时可以通过触发延迟时间 (50s 定时器 )去解除，另外用户端自动报警器还具备状态信息 (如有无交流电、备用电池电量是否不足等 )检测的功能。 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 8 自动 报警器总体电路设计 自动报警器组成框图如图 31 所示，主要包括探测器模块、键盘 /密码显示模块以及电源模块。 本节着重介绍与报警器电路相关的硬件电路设计。 用 户 端 自动 报 警 器C P UA T 8 9 C 5 1逻 辑与 非门逻 辑与 非门热 释 电 红 外 探测 器C O 探 测 器温 度 探 测 器光 电 感 烟 探 测器微 波 探 测 器L C D 显 示 电 路备 用 电 源看 门 狗 电 路键 盘 密 码控 制 电 路通 讯 接 口输 入 输出 控 制电 路紧 急 呼 叫 按 钮L E D 指 示 灯报 警 蜂 鸣 器报 警 电 路开 关 电 路 图 31 用户端自动报警器组成框图 自动报警器电路如图 32 所示。 时钟电路由两个 30P 的电容和 12MHz 的晶振构成。 复位电路由电阻、电容、二极管和按键开关构成，具有上电复位和手动复位的功能。 单片机的 0INT 、 1INT 分别与盗警、火警传感器相连，实现各种警情的采集。 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 9 22uFHELPBUZZER12XTAL112MHz1 2LED(RED)1KΩ30pF30pF1 2LED(YELLOW)1K1K12LED(GREEN)I/O41I/O62COM3I/O74I/O55INH6VEE7VSS8C9B10A11I/O312I/O013I/O114I/O215VDD16CD4051ABRSTRXDTXDALARM0ALARM1XTAL2XTAL1B+5V12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND20(AD8)21(AD9)22(AD10)23(AD11)24(AD12)25(AD13)26(AD14)27(AD15)28PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31AD7()32AD6()33AD5()34AD4()35AD3()36AD2()37AD1()38AD0()39VCC40AT89C51+5V+5VAX1X2VCCX3X4200Ω 图 32 自动报警器电路 系统电源设计 本系统主电源采用直流电源  5V 和 +12V 供电，原理图如图 33 所示。 电源部分由MC7805/MC7905/MC7812 构成，变压器输出经桥路整流，电容滤波，送入MC7805/MC7905/MC7812 输入端，最后输出  5V/+12V 直流电。 备用电源作为主电源对单片机系统供电的补充，可以使单片机系统在工作期间，不致因电网突然断电，导致计算机系统 RAM 中的数据丢失而中断工作，更主要的是它可以避免因电源中断造成整个计算机系统的瘫痪。 电网正常工作时给充电电池充电，电网断电时给稳压块供电。 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 10 Trans～220VBridge1S2200uFC1Vin1GND2+5V3MC7805100uFC3+5V+12V100uFC7BTC2Trans～220VBridge2S2200uFC5C6Vin1GND2+12V3MC7812 C4C8100uFC7TransBridge2S2200uFC5C6C8Vin1GND25V3MC79055V～220V 图 33 系统主电源图 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 11 探测器电路部分包括防盗探测器电路与防火探测器电路两大部分，其中详细设计了热释电红外探测器电路和光电感烟探测电路。 由多种类型传感器实现多元信号综合检测是本系统中探测电路部分的基本设计思想，多元信号检测一方面可以有效完成盗情与火情的实时监测任务，另一方面大大降低了探测器部分的误报率，提高了整个系统的可靠性和抗干扰性。 防盗探测器设计 （ 1）防盗探测器是由热释电红外探测器与微波探测器组成的双鉴探测器，较之以往的红外或微波单信号探测器，其误报率明显下降，原理示意图如图 41 所示。 用 户 端 自动 报 警 器A T 8 9 C 5 17 4 L S 0 0与 非 门热 释 电 红 外 线探 测 器微 波 探 测 器 图 41 双鉴探测器原理示意图 热释电红外线 (PIR)传感器是 80 年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。 是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。 它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。 将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路 [2]。 如图 42 示为热释电红外传感器的内部电路框图。 图 42 热释电红外传感器的内部电路框图 热释电红外线传感器主要是由一 种高热电系数制成的探测元件，在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。 由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 12 头内的场效应管放大后向外输出。 人体辐射的红外线中心波长为 910um，而探测元件的波长灵敏度在 范围内几乎稳定不变。 在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为 710um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作 探测人体辐射的红外线传感器。 一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同不能抵消，经信号处理 而输出电压信号。 热释电红外探测器电路采用的器件包括红外探测器专用芯片 — 红外传感信号处理器 BISS000热释电红外探头 RE200B(传感器 )及一些外围元件 (电阻电容 )。 它的正常工作电压是 +(工作范围可在 3V 到 5V 之间 )。 图 43 所示为热释电红外探测器分立元件电路图。 当热释电红外探。