基于单片机的住宅防盗防火报警系统的设计dkft.docx
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1、毕业设计计(论文文)二一三三年月日独 创 声 明明本人郑重重声明:所呈交交的毕业业设计(论文),是本本人在指指导老师师的指导导下,独独立进行行研究工工作所取取得的成成果,成成果不存存在知识识产权争争议。尽尽我所知知,除文文中已经经注明引引用的内内容外,本本设计(论论文)不不含任何何其他个个人或集集体已经经发表或或撰写过过的作品品成果。对对本文的的研究做做出重要要贡献的的个人和和集体均均已在文文中以明明确方式式标明。本声明的的法律后后果由本本人承担担。作者签名名:二一三三年月日毕业设计计(论文文)使用用授权声声明本人完全全了解关关于收集集、保存存、使用用毕业设设计(论论文)的的规定。本人愿意意按
2、照学学校要求求提交学学位论文文的印刷刷本和电电子版,同同意学校校保存学学位论文文的印刷刷本和电电子版,或或采用影影印、数数字化或或其它复复制手段段保存设设计(论论文);同意学学校在不不以营利利为目的的的前提提下,建建立目录录检索与与阅览服服务系统统,公布布设计(论论文)的的部分或或全部内内容,允允许他人人依法合合理使用用。(保密论论文在解解密后遵遵守此规规定)作者签名名:二一三三年月日 基于单片片机的住住宅防盗盗防火报报警系统统的设计计摘要近年来,随随着经济济的发展展,特别别是随着着改革开开放的不不断深入入,我国国的智能能化住宅宅的建设设也在不不断地饿饿发展着着。住宅宅的建设设中的防防盗和防防
3、火就成成为了重重中之重重 。本本论文通通过介绍绍智能化化住宅的的类型和和特点,阐阐述了住住宅防盗盗和防火火报警系系统的组组成结构构。本文基于于AT889S552单片片机,利利用传感感器技术术可以实实现人体体检测、烟烟雾检测测、人出出入情况况的检测测。声光光报警是是通过声声音和各各种光来来向人们们发出示示警信号号的一种种报警信信号。当当寝室现现场火灾灾紧急情情况时,火火灾报警警控制器器送来的的控制信信号启动动声光报报警电路路,发出出声和光光报警信信号,完完成报警警,无线线通信模模块实现现异地通通讯和网网络控制制,以及及实现用用键盘输输入密码码完成报报警系统统的解警警等工作作状况。关键词:防盗;防
4、火;AT889S552单片片机;报警。Resiidenntiaal bburgglarr fiire alaarm sysstemm deesiggn bbaseed oon ssinggle-chiipAbsttracctIn rreceent yeaars, wiith thee ecconoomicc deevellopmmentt, eespeeciaallyy wiith thee deeepeeninng oof rrefoorm andd oppeniing up, Chhinaas inttellligeent ressideentiial connstrructtionn a
5、rre cconsstanntlyy huungrry ddeveeloppmennt. Burrglaar aand firre iin tthe ressideentiial buiildiing hass beecomme aa toop ppriooritty. Thrrouggh tthe inttrodducttionn off inntellliggentt reesiddenttiall tyypess annd ccharractteriistiics of thee sttruccturre oof tthe ressideentiial burrglaar aand fi
6、rre aalarrm ssysttemss.Baseed oon AAT899S522 miicrooconntroolleer, sennsorr teechnnoloogy cann acchieeve humman dettecttionn, ssmokke ddeteectiion, deetecctioon oof tthe acccesss siituaatioon. Thee sooundd annd llighht aalarrm ssounnd aand a vvariietyy off liightt too isssuee a warrninng ssignnal an
7、 alaarm siggnall. BBedrroomm sccenee off fiire in casse oof eemerrgenncy, thhe cconttroll siignaals sennt bby tthe firre aalarrm cconttroll sttarttup souund andd liightt allarmm ciircuuit, thhe iissuue oof ssounnd aand ligght alaarm siggnall, tto ccompplette tthe alaarm, annd eenteer tthe passswoord
8、 usiing thee keeybooardd too coomplletee allarmm syysteem ssoluutioon ppoliice andd ottherr woorkiing conndittionns.Key worrds:Antti-tthefft; firre; thee ATT89SS52 miccrocconttrolllerr; aalarrm.目录引 言言1第一章单片机机及编程程软件介介绍21.1 主控芯芯片AAT899S522单片机机21.2 编程软软件KKeill41.2.1 KKeill软件介介绍41.2.2 KKeill软件的的特点4第二章 系
9、统统方案论论证62.1 系统总总体方案案设计62.2 系统方方案论证证与选择择62.2.1 控控制器模模块62.2.2 电电源模块块72.2.3 烟雾雾检测模模块72.2.6无线通通信模块块82.2.7显示模块块82.2.8声光报报警模块块9第三章 硬件电电路的设设计103.1系系统总电电路图103.2 硬件电电路的设设计1113.2.1 AAT899S522单片机机最小系系统的设设计1113.2.2烟雾雾传感器器设计1123.2.3热释释电传感感器设计计123.2.4光电电开光传传感器设设计123.2.5nRF9905无无线收发发模块1133.2.6显示示模块的的设计1133.2.7语音模模
10、块的设设计14第四章 软件件编程164.1 主程序序流程图图16参考文献献20谢 辞辞20附录221引 言言单片机现现在已越越来越广广泛地应应用于智智能仪表表、工业业控制、日日常生活活等很多多领域,可可以说单单片机的的应用已已渗透到到人类的的生活、工工作的每每一个角角落,这这说明它它和我们们每个人人的工作作、生活活密切相相关,也也说明我我们每个个人都有有可能和和有机会会利用单单片机去去改造你你身边的的仪器、产产品、工工作与生生活环境境。红外外技术已已经成为为先进科科学技术术的重要要组成部部分,他他在各领领域都得得到广泛泛的应用用。由于于他是不不可见光光,因此此用他做做防盗报报警监控控器,具具有
11、良好好的隐蔽蔽性,白白天黑夜夜均可使使用,而而且抗干干扰能力力强。这这种监控控报警装装置广泛泛应用与与博物馆馆、单位位要害部部门和家家庭的防防护。通通常红外外线发射射电路都都是采用用脉冲调调制式。红红外接收收电路首首先将接接收到的的红外光光转换为为电信号号,并进进行放大大和解调调出用于于无线发发射电路路的调制制信号。当当无人遮遮挡红外外光时,锁锁相环输输出低电电平,报报警处于于监控状状态;一一旦有人人闯入便便遮挡了了红外光光,则锁锁相环失失锁,输输出高电电平,驱驱动继电电器接通通无线发发射电路路,监控控室便可可接收到到无线报报警信号号,并可可区分报报警地点点。当我我们考虑虑的范围围广一点点:若
12、是是在小区区每一住住户内安安装防盗盗报警装装置。当当住户家家中无人人时,可可把家庭庭内的防防盗报警警系统设设置为布布防状态态,当窃窃贼闯入入时,报报警系统统自动发发出警报报并向小小区安保保中心报报警。周周界报警警系统:在小区区的围墙墙上设置置主动红红外对射射式探测测器,防防止罪犯犯由围墙墙翻入小小区作案案,保证证小区内内居民的的生活安安全。第一章单单片机及及编程软软件介绍绍1.1 主控芯芯片AAT899S522单片机机 AT889S552的内内部结构构框图如如图1.1216定时器/计数器、T0/T1数据存储器RAM程序存储器ROM时钟电路8051CPU中断系统INTU串行接口SPI并行接口P0
13、P3图1.11 AAT899S522内部结结构(1) CPUU 中央处理理器CPPU是单单片机内内部的核核心部件件,它决决定了单单片机的的主要功功能特性性,由运运算器和和控制器器两部分分组成。运算器是是计算机机的运算算部件,用用于实现现算术逻逻辑运算算、位变变量处理理、移位位和数据据传送等等操作。它它是以算算术逻辑辑单元AALU为为核心,加加上累加加器ACCC、寄寄存器BB、暂存存器TMMP1和和TMPP2、程程序状态态字PSSW以及及十进制制调整电电路和专专门用于于位操作作的布尔尔处理器器组成。控制器是是计算机机的指挥挥控制部部件,它它包括程程序计数数器PCC、指令令寄存器器IR、指指令译码
14、码器IDD、数据据指针DDPTRR、堆栈栈指针SSP以及及定时控控制与条条件转移移逻辑电电路等。它它对来自自存储器器中的指指令进行行译码,并并通过定定时和控控制电路路在规定定的时刻刻发出各各种操作作所需的的控制信信号,使使各种部部件协调调工作,完完成指令令所规定定的操作作。(2)存存储器 AT899S522 有2256 字节片片内数据据存储器器。高1128 字节与与特殊功功能寄存存器重叠叠。也就就是说高高1288字节与与特殊功功能寄存存器有相相同的地地址,而而物理上上是分开开的。如如果EAA引脚接接地,程程序读取取只从外外部存储储器开始始。对于于 899S522,如果果EA 接VCCC,程程序
15、读写写先从内内部存储储器(地地址为000000H11FFFFH)开开始,接接着从外外部寻址址,寻址址地址为为:20000HHFFFFFHH。(3)时时钟 AT899S522单片机机的时钟钟由外部部晶振提提供,外外部晶振振采用112M晶晶振两侧侧电容均均为333pf,电电容作用用是帮助助晶振起起振。时时钟电路路图如图图1.22所示:图1.22 晶晶振电路路(4)中中断 AT899S522 有66个中断断源:两两个外部部中断(IINT00 和IINT11),三三个定时时中断(定定时器00、1、22)和一一个串行行中断。每每个中断断源都可可以通过过置位或或清除特特殊寄存存器IEE 中的的相关中中断允
16、许许控制位位分别使使得中断断源有效效或无效效。IEE还包括括一个中中断允许许总控制制位EAA,它能能一次禁禁止所有有中断。(5)输输入/输输出端口口(I/O)I/O是是系统与与其他设设备进行行数据交交换的接接口。AAT899S522有4组组I/OO口分别别是P00、P11、P22和P33。P00口是一一个漏极极开路的的8位双双向I/O口,每每位能驱驱动8个个LS型型TTLL负载。在在访问片片外存储储器时,PP0分时时提供低低8位地地址线和和8位双双向数据据线。PP1口(PP1.00P11.7)PP1口是是一个带带内部上上拉电阻阻的8位位准双向向I/OO口。PP2口(PP2.00P22.7)PP
17、2口是是一个带带内部上上拉电阻阻的8位位准双向向I/OO,每位位能驱动动4位LLS型TTTL负负载。在在访问片片外存储储器时,它它输出高高8位地地址。PP3口(PP3.00P33.7)PP3口为为双功能能口,除除了作为为一般的的准双向向通用的的I/OO口使用用外,每每个引脚脚都有第第二功能能。(6)定定时器/计数器器 AT899S522具有22个166位的定定时器/计数器器:Tiimerr0和TTimeer1。TTimeer0是是通用的的计数器器;Tiimerr1是多多功能计计数器。TTimeer1是是一个116位定定时/计计数器,它它既可以以做定时时器,又又可以做做事件计计数器。其其工作方方
18、式由特特殊寄存存器T22CONN中的CC/T22位选择择。定时时器2有有三种工工作模式式:捕捉捉方式、自自动重载载和波特特率发生生器。(7)串串行设备备接口 串行输入入输出端端口提供供了1个个1位的的串行接接口,可可以与其其他设备备进行数数据交换换。在AAT899S522内通过过P3.0和PP3.11端口实实现与外外围设备备串行数数据交换换的功能能。1.2 编程软软件KKeill1.2.1 KKeill软件介介绍(1)系系统概述述 Keill C551软件件提供丰丰富库函函数的集集成开发发调试工工具,全全Winndowws界面面。另外外重要的的一点,只只要看一一下编译译后生成成的汇编编代码,就
19、就能体会会到Keeil C511生成的的目标代代码效率率非常之之高,多多数语句句生成的的汇编代代码很紧紧凑,易易理解。在在开发大大型软件件时非常常能体现现高级语语言的优优势。下下面介绍绍Keiil CC51开开发系统统各部分分功能和和使用。(2)KKeill C551单片片机软件件开发系系统的整整体结构构 C51工工具包的的整体结结构,uuVissionn是C551 ffor Winndowws的集集成开发发环境(IDEE),可可以完成成编辑、编编译、连连接、调调试、仿仿真等整整个开发发流程。开开发人员员可用IIDE本本身或其其它编辑辑器编辑辑C或汇汇编源文文件。目目标文件件可由LLIB551
20、创建建生成库库文件,也也可以与与库文件件一起经经L511连接定定位生成成绝对目目标文件件(.AABS)。ABBS文件件由OHH51转转换成标标准的HHex文文件。以以供调试试器dSScoppe511使用进进行源代代码级调调试,可可由仿真真器使用用直接对对目标板板进行调调试,或或者直接接写入程程序存贮贮器如EEPROOM中。 1.2.2 KKeill软件的的特点(1)KKeill C551生成成的目标标代码效效率非常常之高,多多数语句句生成的的汇编代代码很紧紧凑,易易理解。在在开发大大型软件件时更能能体现高高级语言言的优势势。(2)与与汇编相相比,CC语言在在功能上上、结构构性、可可读性、可可维
21、护性性上有明明显的优优势,因因而易学学易用。用用过汇编编语言后后再使用用C来开开发,体体会更加加深刻。 Keiil CC51软软件提供供丰富的的库函数数和强大大功能的的集成开开发调试试工具,全全Winndowws界面面。Keeil软软件界面面如下图图1.33所示图1.33 KKEILL软件界界面第二章 系统统方案论论证2.1 系统总总体方案案设计系统工作作过程:系统控控制核心心基于551单片片机。当当有火情情发生时时,烟雾雾传感器器发出信信号到单单片机,单单片机检检测信号号后控制制报警系系统发出出报警。当当有人进进入时,热热释电传传感器发发出信号号到单片片机,单单片机检检测信号号后控制制报警系
22、系统发出出报警。有有键盘输输入密码码解除报报警。并并有液晶晶显示进进出人数数。如图图2.11所示。烟雾检测模块声光报警模块键盘模块控制模块AT89S52 (主机)控制模块AT89S52 (从机)人体检测模块人体进出检测模块无线通信模块显示模块锁门提示模块电源模块电源模块图2.11 系统统总体框框图 2.2 系统方方案论证证与选择择2.2.1控制制器模块块 方案一一:采用用凌阳公公司的116位单单片机,它它是166位控制制器,具具有体积积小、驱驱动能力力强、可可靠性高高、功耗耗低、结结构简单单、具有有语音处处理、运运算速度度快等优优点,但但考虑到到我们小小组对这这个方案案采用的的微处理理器并不不
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