楼宇智能防盗报警系统(编辑修改稿)

楼宇智能防盗报警系统(编辑修改稿)内容摘要：

率下，输出电压就会 变 小，只有达到报警阈值电平时，探测器才会 显示 有电压信号输出。 根据这个原理 ， 可以 选择热释电红外探测器用于盗情信号的检测。 探测器原理框图如图 所示，当 有 人体进入警戒区 时，人体所辐射出的红外线会引起环境温度辐射场的变化，经过 菲涅尔透镜 加工，热释电红外探头感应到的是 人体温度与背景温度的差异信号，此时 在负载电阻上产生一个电信号，电信号的大小， 取决 于温敏原件数据 变化的快慢。 经过后级比较器与状态控制器产生相应输出信号 Uo。 待 测 目 标光 学 系 统（ 菲 涅 尔 透 镜 ）热 释 电 红 外探 测 器信 号 处 理 报 警 电 路 图 热释电红外探测器原理框图 微波探测器 微波探测器是一种非接触式传感器，用于探测在防范空间内的任何运动物体。 微波探测器 检测 可靠性强，无 额外 光亮和热源 条件 的要求，探测环境要求 很 低。 在微波段，如果只以一种频率发射时，在 微波能量 场 覆盖的范围内，如果有物体移动， 它 将会以另一种频率反射 ，这样发射频率和反射频率有一个频率 差值 产生。 这种频率 差值 与很多因素相关 ，其中包括移动物体的速度，与探测器的径向角度等 等。 实际电路中，是由振荡器电路产生并发射近微波段电磁波形成微波场，天线把电信号转换为相应的电磁波辐射到周围空间，辐射半径可达 10m 以上 (如果想继续增大辐射半径或提高灵敏度可以通过调整天线的大小和方向来完成 )。 当有人在场中运动时，反射回去的微波将发生频率变化，从而使微波探测器输出一个与人体运动速度有关的低频电信号。 根据该特性，也选择微波探测器用于盗情的检测。 湖南工业大学本科毕业设计（论文） 7 图 微波探测器电路图 防火探测器 本设计中的防火探测器 是一个包含 光电感烟探测 、 温度探测 和 CO 探测 复合型探测器。 为了解决 传统防火探测器一直存在的误报率高的 情况这次采用了 多传感器 的 设计思想，增强了火灾探测的可靠性。 其中光电感烟探测器为本课题中传感器电路的设计重点。 原理如图 所示。 红外发射电路中 555电路用于产生脉冲电路， 555电路的一个主要优点是占空比可调，便于适应不同要求。 图 防火探测器 温度探测器 利用数字温度传感器 DS18B20 温度探头、 5 v 直流电压供电。 湖南工业大学本科毕业设计（论文） 8 DS18B20 温度测量原理是利用温敏振荡器频率随着温度变化 ,温度信号转换为串行数字信号 ,直接通过内部计数器对受温度振荡影响的周期数可以实现温度测量。 探测器DS18B20 采用寄生电源的方法 ,确保有效的 DS18B20 时钟周期可以提供足够的电流 , 在图 MOSFET管和 MCU来完成 I / 0接口 DS18B20的总线 ,然后通过 I / 0和 DS18B20作为温度控制。 图 温度探测器电路图 光电感烟探测器 本节讨论光电烟雾探测器电路设计。 作为一种发光装置 ,现在使用大电流发光效率高的红外发光管 ,受 光装置采用半导体硅光 电管 ,受 光 装置 的阻抗是 随烟浓度 减少 而 增加的 ,这电路用于检测头采用 OPTEK 公司的 OP231 和 OP801SL 光电复合套件作为发射管和接收管 ,发射 管典型的电源电压为 V,接收管使用 5 V 直流电压供电。 （ 1）散射光式光电感烟火灾探测器的工 作原理 使用烟雾粒子的光散射效应 ,在一定范围的烟雾浓度内 ,散射光的强度和烟雾浓度成正比 ,所以烟雾浓度是可以探测到的光散射。 光散射测量引起的烟 ,特别是近距离产生的光散射测量 ,因为烟雾的测量是有限范围的影响较小的测量干扰可以被消除 ,因此 ,使用轻松光散射测量的烟颗粒是一种理想的方法。 在正常情况下 ,有光学隔离发射、接收管板 ,消除一个无烟的红外发射管发出的光被光电三极管接收 ,接收管不会产生光电流和无烟。 设置黑烟盒壁粗糙表面 ,而是减少光的反射在盒子。 烟盒侧风、烟对流孔、烟入口适用于不锈钢钢丝网 ,以防止碎片进入烟盒造成 假阳性。 在 ,当火灾发生时 ,烟进入测量 ,由于动作的烟粒子 ,发光设备发出光漫射光的漫射 ,由光电三极管 ,带来一些变化的阻抗 ,光电三极管产生光电流 ,从而实现的功能将烟雾信号转化为电信号 ,探测器报警信号电平。 （ 2）光电感烟探测器电路设计 555 电路的红外发射电路用于产生频率可调脉冲波形 ,使用 555 最主要的一个优点是电路输出脉冲的占空比可调 ,易于满足设计不同驱动输出的需求。 同时 ,比起 使用直流电源可以达到降低功耗的目的。 电路原理如图。 上电后 ,555 振荡输出信号反相 和 放大后 ,红外发射管 OP231 得到了 调制方波电压信 号 ,在电路 设计中 ,振荡电路输出的方波湖南工业大学本科毕业设计（论文） 9 信号为 7 ms 高 电平和 139 ms 的低电平 的输出 ,频率约为 7赫兹 ,设计 以发射 管高 电平 供电时间满足单片机采样时间为准 ,并满足低功耗的要求。 图 光电感烟探测器 一氧化碳探测器 一氧化碳 气体探测器是采用 MQ7 一氧化碳气体传感器作为 CO 敏感元件，对 CO 响应的选择性好，并具有灵敏度高，稳定性好等特点。 电路图如图 所示。 555振荡输出 Q 端驱动 C9013 给 CO 敏感元件的加热丝间断供电，节省功耗。 由 CO 引起的敏感元件电阻的变化最终反 应在输出电阻 R5上。 图 一氧化碳气体探测器电路图 湖南工业大学本科毕业设计（论文） 10 第四章 报警器设计 红护短自动报警器总体设计 用户端自动报警器是本课题的设计重点，自动报警器组成框图如下 ，其主要包括拨号、语音、电话接口、键盘 /密码显示、电源等模块。 本节重点介绍与自动拨号功能相关的硬件设计。 图 用户端自动报警器组成框图 自动报警器电路设计 AT89C51 单片机简介 （ 1）主要性能参数 1. 与 MCS51 产品指令系统完成兼容 热 释 电 红 外探 测 器微 波探 测 器温 度探 测 器光 电 感 烟探 测 器C O探 测 器与 非 门 或 非 门看 门 狗 电 路 电 源 电 路用 户 端 自 动 报 警 器 A T 8 9 C 5 1D T M F拨 号 电 路语 音 检 测电 路开 关 电 路输 入 / 输 出控 制 电 路键 盘 / 密 码控 制 电 路电 话 接 口电 路L E D指示灯蜂鸣报警器紧急呼叫按钮湖南工业大学本科毕业设计（论文） 11 2. 4K字节可重擦写 Flash 闪速存储器 3. 1000 次擦写周期 4. 全静态操作： 0Hz— 24MHz 5. 三级加密程序存储器 6. 128179。 8字节内部 RAM 7. 32个可编程 I/O 口线 8. 2个 16位定时 /计数器 9. 6个中断源 10. 可编程串行 UART 通道 11. 低功耗空闲和掉电模式 （ 2）功能特性概述 AT89C51是一种高性能、 低功耗 CMOS 8位微控制器，拥有 8K的在线系统可编程 FLASH存储器。 它拥有以下功能： 256字节 RAM 、 8K字节 FLASH、三个 16 位定时器 /计数器、32位 I/O 口线、看门狗定时器、全双工串行口、 2个数据指针、一个 6 向量 2级中断结构、片内晶振以及时钟电路。 因此这些功能非常 地 符合本设计的需求。 本设计中 AT89C51使用的晶振 频率 是 12MHz 并 配有 20pF 的电容组成外部晶振电路，并在外围搭建了 由电阻 、电 容 及按钮组成的 基本 复位电路。 （ 3）引脚功能说明 178。 Vcc：电源电压； 178。 GND：接地； 178。 P0 口： P0口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O口，也即地址 /数据总线复用口。 作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端口写“ 1”可作为高阻抗输入端用。 在访问 外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址 (低 8位 )和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。 在 Flash 编程时， P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。 178。 P1 口： P1是一个带内部上拉电阻的 8位双向 I/O口， P1 的输出缓冲级可驱动 (吸收或输出电流 )4个 TTL 逻辑门电路。 对端口写“ 1” ，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。 作输入口使用时，囚为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流 (IIL) Flash 编程和程序校验期间， P1接收低 8位地址。 178。 P2 口： P2 是一个带有内部上拉电阻的 8位双向 I/O口， P2 的输出缓冲级可驱动 (吸收或输出电流 )4个 TTL 逻辑门电路。 对端口写“ 1”；通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信湖南工。