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编号:毕业论文(设计)题目基于单片机的居家安全报警系统的设计指导教师学生姓名学号专业机械设计制造及其自动化教学单位德州学院机电工程系（盖章）二O一三年五月一日目录摘要：...........................................................................................................................................11引言.............................................................................................................................................11.1现代居家生活中的安全隐患及检测......................................................................................11.2选题目的和意义......................................................................................................................11.3国内外的研究现状和发展趋势..............................................................................................22居家安全报警系统总体设计方案..............................................................................................22.1居家安全报警系统总体设计方案..........................................................................................22.2居家安全报警系统的功能及工作原理.................................................................................63居家安全报警系统的硬件设计..................................................................................................63.1主控单元的设计......................................................................................................................63.2火灾检测单元的设计.............................................................................................................93.3漏水检测单元的设计...........................................................................................................103.4煤气泄漏检测单元的设计...................................................................................................113.5甲醛监测单元的设计...........................................................................................................123.6防盗报警单元的设计...........................................................................................................123.7通信部分的设计...................................................................................................................133.9显示电路和键盘接口的设计...............................................................................................144居家安全报警系统的软件设计................................................................................................154.1主控单元程序的设计...........................................................................................................154.2各检测单元程序的设计.......................................................................................................17参考文献.......................................................................................................................................19谢辞...........................................................................................................................................21德州学院机电工程系2013届机械设计制造及其自动化专业毕业论文（设计）1基于单片机的居家安全报警系统的设计蔺伟涛（德州学院机电系，山东德州253023）摘要：本设计是对基于单片机的居家安全报警领域进行研究，设计出以STC89C52单片机为核心的高性价比，易于安装的居家安全报警系统。该报警系统采用无线通信与GSM通信相结合方式的通信方式和模块化设计思想，通过不同类型的传感器单元检测居家环境中不同类型的危险因素，将不同房间的环境参数反馈给主控单元，主控单元做出相应的决策，必要时发出报警指令，确保居家环境的安全。该系统操作简单方便，智能化程度高，能够及时检测到家中的危险因素，防止危险事故的发生。关键词：居家安全报警系统；无线通信；GSM1引言1.1现代居家生活中的安全隐患及检测现代的居家生活中，人们离不开自来水、电、天然气这些方便的生活资料，但是它们给我们带来方便的同时也增加了居家生活中的不安全因素，水管漏水，意外失火，煤气泄漏等事故都可能给家庭带来无法挽回的损失。随着城市的人口日益增加和人口的流动性日益增强，盗窃及入室抢劫的犯罪率也连年居高不下，传统的防盗门窗有一定的防范作用，同时也存在许多安全隐患。花样繁多的装修材料，家具，装饰用品在给我们提供方便，美化家居的同时也可能带来甲醛的污染。因此近年来居家环境的安全越来越受到人们的重视，如何营造一个舒适、健康、安全的居家环境成为人们普遍关注的热点话题。近几年来电子科技日新月异，通信技术蓬勃发展，其中以芯片技术和传感器技术的发展尤为突出，这给居家安全问题的解决提供了新的选择。利用以单片机与传感器为核心的居家安全报警设备能够对家中各种危险因素进行检测，例如煤气浓度、甲醛含量、水管是否发生泄漏，是否发生入室盗窃等，系统能够及时的进行远程报警，通知用户进行解决。1.2选题目的和意义随着科学技术和经济水平的快速发展，人们对居家环境的要求已从最初满足简单的居住发展为注重对住宅的人性化需求，应运而生的是许多安全、舒适、快捷、方便的智能小区，其中安全性是首要目标。而智能住宅安全性的实现除了人为的因素外，安全防范系统的设置也是不可或缺的重要措施[1]。目前市场上存在的居家安防类产品种类较多，大致可分为防盗报警、视频监控、门禁系统等几个相对独立的门类，部分产品功能较少，功能较为综合的产品价格又相对较高，安装复杂。也就是说,现在急需一种既要价格大众化,又要功能强、安装简单、使用方便、工作可靠,误报率低的产品[2]。所以从实际应用出发,本文系统的阐述了居家安全报警系统德州学院机电工程系2013届机械设计制造及其自动化专业毕业论文（设计）2的设计与实现。使用该系统无需改动家中的用电线路，成本低，不影响美观，无线通讯，使用方便，适合一般家庭使用。居家安全与我们每个人息息相关，居家安全报警设备的使用能够提高人们的生活品质，让生活更加安全、方便，由于该系统所具有的优点及51系列单片机无法比拟的性价比，因此在未来发展中将拥有广阔的市场前景和发展潜力。1.3国内外的研究现状和发展趋势近年来随着电子信息技术，计算机技术，通信技术、传感器技术的迅速发展，有关居家安全报警方面的产品也越来越多。国内外已有如西门子、霍尼韦尔、博世、深圳映烨等多家公司开发研制出了一系列的家庭安防报警产品，他们普遍具有有线或无线的通信功能来完成一些报警功能，并进行了成功的应用。例如西门子的产品组合包括通用的安全和安防解决方案和服务，主要包括门禁系统、入侵探测、视频监控系统、现场服务控制中心和应急管理系统。由于安装了西门子消防和语音疏散系统，金茂大厦和作为全球最高酒店的上海金茂君悦大酒店，为数以千计的人提供了安全、舒适的工作和生活环境。可以预见，智能住宅小区将成为建筑业未来的发展趋势，居家安全报警系统将成为智能住宅小区不可或缺的组成部分，特别是随着人民生活水平的提高，使用居家安全报警系统设备的人会越来越多，人们的生活也会更加舒适、安全。2居家安全报警系统总体设计方案2.1居家安全报警系统总体设计方案该系统的设计是将单片机控制技术，传感器检测技术，通信技术相结合的新型居家安防报警系统，该系统以单片机为核心，由安放于不同房间各种检测单元和负责决策的主控单元组成，各检测单元负责检测室内环境的各种条件，例如温度，湿度，甲醛含量，是否漏水等，再将采集到的数据通过无线通信的方式发送给主控单元，主控单元做出决策，发出相应的指令控制系统的运行，从而实现室内环境的自动检测和自动报警，维护室内环境的安全。该系统的硬件主要由主控单元、火灾检测单元、漏水检测单元、防盗检测单元、煤气泄漏检测单元、甲醛含量检测单元、无线通信模块、GSM网络通信模块八个部分组成，各部分相互配合，保证系统的正常运行。系统的电路主要由电源模块、单片机模块、传感器模块、无线模块、显示模块、报警模块组成[3]，其系统框图如图1所示。德州学院机电工程系2013届机械设计制造及其自动化专业毕业论文（设计）3图1总系统结构图2.2.1主控制芯片主控单元和五个检测单元都是以STC89C52单片机为核心，这样方便各检测单元与主控之间的通信。该单片机具有8K在系统可编程Flash存储器具有以下标准功能:8k字节Flash，512字节RAM，3个16位定时器/计数器，4个外部中断全双工串行口。内置看门狗电路，它是一种集看门狗，电压监控和EEPROM低成本高性能微处理器[4]。该单片机的基本系统电路如图2所示，主