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《单片机家庭防火防盗系统-开题报告》-单片机

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本资源内容包括:开题报告

一、《单片机家庭防火防盗系统》-资源截图


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二、《单片机家庭防火防盗系统》-资源简介:
题       目: 单片机家庭防火防盗系统
毕业设计方案
1.产品设计背景说明
 
    火灾指在燃烧引起的任何环境中发生的难以控制的灾害,火灾发生的原因可由自然原因和人类活动引起,有的大火可能横扫整个城市。国内外的实践表明,火灾对人类的威胁很大,它不但能造成城市人口严重伤亡还会使社会财富大量被毁导致城市瘫痪。火灾的报警系统的主要基础设计就是火灾的检测,对火灾的检测的方法多数是利用火灾的起火过程一般都伴有烟、热、光三种燃烧产物来设计的,火灾报警系统将从烟雾浓度和温度进行检测,判断是否发生火灾。利用红外感应探测技术来实现感应式报警器的设计,其电路可以自动判别人体的存在并使报警器做出不同的响应。

    从人体红外发出的红外线能被报警器探测到,当有人闯入反射区域内,红外线将被人体反射回来,并被红外线接收管接收后经过电路处理,驱动音频报警信号,从而发出防盗报警。这个设计是一个报警系统,它价格低廉,安全可靠。

    传统的报警器都是机械的报警装置,容易受到外界的干扰,正常使用寿命很短。感应式报警器是针对传统的报警器而讲的,红外线感应式报警器直接由红外线感应使得报警器发出响声,可以重复利用,这不但环保,节约了每年换新报警器的成本,而且美观,还可以扩展联网警报的作用,体现了现代人的智能水平。
 
2.设计对象分析
 
    本设计方案可分为4个模块:红外探测模块,烟雾检测模块,GSM报警模块,供电模块,根据任务要求,设计系统的硬件构成、控制程序。 

 主要功能包括:
1、人体红外检测功能,可以识别人体闯入并发出报警;

2、火灾检测功能,当检测到火灾发生时候,通过检测烟雾浓度和温度值实现火灾判定和报警;

3、远程报警功能。除了现场发生的报警,还可以远程监控到家里发出的报警;
 
 
3.产品设计方案
 
    根据以上的设计要求,以下进行实现方案的比较论证,从中确定最合适的方案进行电路的设计制作,如图1所示。
单片机家庭防火防盗系统设计框图
 
图1 电路功能框图

1、控制方案选择

方案1:采用数字电路芯片进行控制,无需编程,只要设计好逻辑图就可以进行电路的设计,缺点在于电路复杂,扩展性差;

方案2:采用单片机进行控制,通过编程实现电路的运行,优点是操作简单,系统的扩展性能好;

2、防盗检测方案选择

方案1:采用人体红外检测模块进行人体的检测,只要有人或体温就会触发报警电路,还可以通过可调电阻调节灵敏度,电路简单可靠。

方案2:采用红外反射对管进行人体的检测,把红外发射对管安装在门口,通过两组红外对管的检测就可以检测人的出入情况,缺点就是调试的过程比较困难,而且还受到其他的干扰,以及在进行进出检测时的效果不理想,存在很多误动作。

3、感烟式火灾探测器
    发生火灾时的燃烧产物有三种,分别是烟、热和光。在火灾初期因为温度比较低,燃烧物质大多处于阴然阶段会产生大量烟雾。烟雾是火灾发生早期的重要特性之一。烟雾式传感器是对可见和不可见的烟雾粒子发生响应的火灾探测器。他是将检测到的烟雾浓度转化成电信号,实现报警的一种器件。感烟式火灾报警器有离子、光电和激光等几种型式的探测器。离子感烟探测器和光电感烟探测器都是点型探测器。但是工作原理有所不同,离子感烟探测器是利用当烟粒子进入电离化区域时,烟粒子与离子相接合而降低了空气的导电性,形成离子移动的减弱。当导电性低于预设值时,探测器会发出警报信号。而光电感烟探测器它是利用起火时产生的烟雾能够改变光的传播特性这一基本性质而研制的。原理是根据烟粒子对光线的吸收和散射作用。根据感烟式火灾探测器的原理可之该探测器适宜安装在发生火灾后能产生大量烟雾或是容易产生阴燃的地方,它不适合安装在平时烟雾较大或比较通风的场所。

    MQ-2具有信号输出指示的特点,采用的是双路信号输出(模拟量输出及TTL电平输出),当TTL输出为低电平时报警灯亮,它可直接与单片机相连。其次模拟量输出的电压是0-5V。对于液化气、丙烷和氢气MQ-2气体传感器有灵敏度高,对于天然气和其它可燃蒸汽的检测也还是比较理想。MQ-2具有使用寿命长、工作稳定可靠和响应恢复快的特性。适用于家庭或工厂的气体泄漏监测装置,适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气等烟雾的监测装置。

4、最终方案
    综合本设计的要求和实际的条件,课题将使用STC89C52单片机作为主控电路的核心,运用热释红外检测电路组建人体出入检测电路,结合蜂鸣器和软件编程的方法制作出报警播放电路。
 
4.预期的研究成果
 
    本设计介绍了单片机家庭防火防盗系统,分析红外辐射的有关知识,概述了反射式红外传感器的结构及工作原理,该传感器优点很多,无论是在人们生活、安全,还是警戒等装置中的应用都是很广泛的。因此我将设计一种利用反射式红外传感器的被动式红外报警电路和利用烟雾传感器MQ-2为火灾探测的敏感元件的火灾报警电路,并详细分析该电路的功能、工作原理。本设计的单片机家庭防火防盗系统的设计是红外线感应的,当有人进入到一定的距离或有火灾时,便会发出音频信号和GSM报警,实现防火防盗智能报警,远程防火防盗远程监控等功能。让主人知道有人进入或通过其他预设设备进行警戒。人体发出的红外线可以通过红外线感应的报警电路探测。该电路由红外线发射和接收电路、低频和音频振荡器报警电路、音频输出电路等组成。在比较重要场合,如家庭、办公室、仓库、实验室等,该红外电子报警器十分有用。
 
5.参考文献
[1]  李宇明主编.C语言程序设计.武汉:武汉理工大学出版社,2007
[2]  李朝青. 单片机原理及接口技术(第3版)北京: 北航出版社, 2006
[3]  李江全. 单片机通信与控制应用编程实例. 中国电力出版社, 2012
[4]  刘同法. 单片机外围接口电路与工程实践 .北京航空航天大学出版社, 2009
[5]  谷树忠 原理图与PCB设计(第2版)。电子工业出版社出版,2009.
[6]  陈梓城。模拟电子技术基础。北京:高等教育出版社,2007.
[7]  张毅刚.《单片机原理及应用(第2版)》 北京:高等教育出版社.2010。
[8]  阎石.数字电子技术基础(第5版) 高等教育出版社.2006
[9]  丁镇生.电子电路设计与应用手册.电子工业出版社.2013
 
指导老师评阅意见  
 
 
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