智能防盗防火报警系统设计毕业论文.doc
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智能防盗防火报警系统 丁华 刘琛 肖厚进 1119013342 1119013343 1119013344 指导老师:马勇赞 苏宏艮 谭刚林 【摘 要】智能防盗防火报警系统采用ATMEGA64单片机作为主控端与宿舍监控端的控制核心,包括无线收发模块、热释电人体红外传感器、烟雾传感器、光电传感器、键盘模块、LCD液晶显示模块、声光报警模块等外围设备。利用Q-2烟雾传感器实现烟雾检测,热释电人体红外传感器实现人体检测,温度传感器监测温度的变化,振动传感器能实现物体振动的检测,语音报警能实现语音提示报警。监控端具有人体监测、烟雾监测、声光报警。烟雾传感器放大电路、声光报警电路、语音报警、稳压电源电路经过测试均达到较好效果。 【关键词】智能;防盗防火报警;系统 引言 智能防盗防火报警系统采用ATMEGA64单片机作为主控端与宿舍监控端的控制核心,包括无线收发模块、热释电人体红外传感器、烟雾传感器、光电传感器、键盘模块、LCD液晶显示模块、声光报警模块等外围设备。利用Q-2烟雾传感器实现烟雾检测,热释电人体红外传感器实现人体检测,温度传感器监测温度的变化,振动传感器能实现物体振动的检测,语音报警能实现语音提示报警。监控端具有人体监测、烟雾监测、声光报警。烟雾传感器放大电路、声光报警电路、语音报警、稳压电源电路经过测试均达到较好效果。 2、电路设计 2.1稳压电源模块 根据题目要求,我们使用稳压管稳压出的稳定电源,为单片机提供一个稳定的输出电压确保整体电路的工作准确性、稳定性。电源原理图1如下。 2.2烟雾检测模块 本系统采用QM-2型烟雾传感器,它是通过监测烟雾的浓度来实现火灾的防范,当有烟雾时它产生一个高电平,并将此高电平传输给单片机,单片机得到高电平控制报警装置报警,并使LED了光。烟雾检测传感器的原理图2如下图。 2.3人体检测模块 人体监测模块能检测人体和其它带热辐射的一种装置,当人和带热辐射的物体进入该监测范围内时进行报警,采用热释电人体红外传感器。菲涅尔滤光片能有效地让人体辐射的红外线通过,而阻止太阳光、灯光等可见光中的红外线通过,免除干扰。在电子防盗、人体探测器领域中,应用广泛,技术性能稳定。本身不发生任何类型的辐射,器件功耗很小,隐蔽性好,价格低廉。原理图3如下 2.4温度检测模块 温度检测模块采用DS18B20,它是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器,一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松的组建传感器网络,它的测量温度范围为-55~+125,在-10~+85范围内,精度为+_0.5度。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大的提高了系统的抗干扰性。原理图4如下 2.5振动检测模块 基于LM393振动监测模块用途广,电路简单,成本低。特点是单路信号输出;用于检测振动场合;电路板输出开关量,传感器发生振动时,传感器会输出TTL电平信号;产品灵敏度高。应用范围可用于防盗锁等振动场合。原理图5如下 2.6语音报警模块 ISD1420语音模块可以录音20秒的长度,具有不掉电存储功能;可分1-160段录放间片段。 通过按键RES录音和按键PLAYE、PLAYL放音,音质好。芯片采用CMOS技术,内含振荡器、话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动及EEPROM阵列。原理图6如下 2.7硬件总电路图 3、软件设计 程序流程图: 4、测试系统与误差分析 4.1测试环境 模拟房间布局,成比例的制作一个系统模拟平台,并将热释电人体红外传感器,烟雾传感器等模块放在适当的位置,达到完全模拟房间的功能 4.2测试方法 采用先局部后整体的方法,分模块进行测试,测试成功之后将各个模块整合,进行总体测试,记录数据,并对其进行分析。 首先将各个传感器关闭,测试无线传输的距离,在检测的最佳距离范围内开启各个传感器,分别测试各传感器的功能实现情况,并对其进行记录。 4.3测试结果 4.3.1传感器的测量 各端口初始化,并开各传感器、打开整体电路与模块,进行整体测量,经过多次测量取有效值,得数据如下: 类别 地点 房间有无人员 是否有烟雾 LCD显示部分 是否发出提示或报警 房间 无 有 检测到不明气体产生 提示并报警 房间 无 无 一切正常 无 房间 有 有 有异常人员, 检测到不明气体产生 提示并报警 房间 有 无 有异常人员 提示并报警 表1 各传感器测量数据表 4.3.2语音模块测试 类别 地点 房间有无人员进入 是否发出语音报警 是否有烟雾 是否发出语音报警 第一次检测 房间 无 无 是 提示并报警 房间 有 否 否 提示并报警 第二次检测 房间 无 有 是 提示并报警 房间 有 无 否 提示关门 第三次检测 房间 无 有 是 报警无提示 房间 有 无 否 报警无提示 表2 语音模块测量数据表 4.3测试结果分析 从测试数据可以看出,智能防盗防火报警系统运行正常,能按照题目要求进行测试周围环境的变化,并发出报警。其中的无线传输模块可以达到50m左右,能很好的符合题目的要求,各模块测试也基本正常,基本上实现了各功能的测试,创新部分的语音密码功能也符合了我们的思路。 五、设计总结 经过这四天三夜的努力,我们实现了题目的基本要求,发挥部分也大部分实现了功能。通过不断的硬件试验和程序调试,智能防盗防火报警系统能较好的按照题目的要求运行。但是好的结果总是经历不平凡的坎坷,期间我们曾不断调试烟雾传感器的精确度,让其达到比较精确地目的。由于时间紧,工作量大,加之我们经验不足,水平有限,系统还存在很多需要改进的地方。 参考文献: [1] 陈炳和.计算机控制系统基础.北京:北京航天航空大学出版社,2001. [2] 谢自美.电子线路设计·实验·测试(第二版).武汉:华中理工出版社,2000. [3] 阎石《数字电子技术基础》高等教育出版社,2006.5 [4] 童诗白 《模拟电子技术基础》高等教育出版社,2006.5 [5] 曾兴雯《高频电子线路》高等教育出版社 2004.1 8- 配套讲稿:
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