宿舍智能防盗防火报警系统f设计方案

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1、宿舍智能防盗防火报警系统摘要：本系统以ATmega16单片机为控制核心，设计出一套能实现对宿舍内的安全情况进行远程监控，对贵重物品进行监控等功能的系统，该系统集成了人体检测模块、烟雾检测模块、声光报警模块、密码键盘模块、时钟模块，485通信模块，红外计数模块，贵重物品防£模块等功能模块。该系统采川M络通信模式，便于联网远稈控制，保证学尔财物人5安全。关键词：智能防盗防火远程监控系统设计1.1方案比较与论证根据题0的要求，系统可划分为控制模块、烟雾传感模块、热释电人体红外感应模块、屯源模块、敁示模块、键盘模块、声光报警模块，计吋模块，485通信模块，红

2、外对管检测模块，掉电保护模块等，系统框图如图1:电源模块DS130掉电保护模块►烟雾传感器控制器模块光警声报器红外对管检V今测模块>贵東物品防丢器图1系统整体设计图为实现各模块的功能，分别做了几种不M的设计方案并基于节省成本原则进行了论证，以使系统达到商性价比。1.1.1控制器模块我们采用Atmel公司的ATMegal6单片机作为主控制器。ATMagal6是一个低功耗，包含3个可编程定吋计数器，PWM输出，集成内部AD等强大的功能的芯片，而且其抗干扰能力强,功耗低，价格也比较低廉.11能符合我们的功能耍求。1.1.2显示模块方案一：采用LED七段数码

3、管显示。由于要求显示设定值，需要显示的值比较多，而且采用LED七段数码管需要用动态扫描，占用I/OU资源比较多，若采用74LS138可减少端口，因此数码管基本能满足耍求。方衆二：采用LCD液屈显示器显示。采用12864点陈LCD液晶显示，可视曲积人，闹曲效果好，抗干扰能力强，功耗低，可以很好的显示出需要表达的倍息，人机界面友好，可以得到很好的交互。方案三：釆用1观点阵见示。应用LED点阵显示，可以显示数字、巾文、图画、占用单片机人量端UI,同吋显示内矜占用人量存储空间。鉴于上面分析，我们采用LCD液晶来显示该系统具体功能，而采用数码管来做实际俺用模拟

4、机，这样能降低成本，节省开支。1.1.3键盘模块方案一：采川矩阵式键盘。该键盘采用行列扫描读取健值，耗费较多单R机资源，lfU.Fl.占用大量I/O1_1，且还需编写消抖程序，实现起來较麻烦。方案二：采用键盘控制芯片CH451。功能强大，只占用4位W口，读取精确，编程简单，不需要进行软件消抖，并月.价格也较比较便宜。综合考虑价格和性能尨血的因素我们最后采用万案二。1.1.4声光报警模块方案一：采用无源蜂呜器或扬声器，通过高低电平脉冲来驱动，4发ili不M声音。方案二：采用柯源蜂鸣器，H接用高电平驱动即可，声音单一。方案三：使用语音模块，使用语音提醒，

5、更人性化，电路比较杂，编程相对S杂，成木高。鉴于以上比较，方案一在实现起来更加容易，可以减小也路体积，节省电路器件，节省成本，乂可提供不同声音，满足题目中的不同警报的设计要求，所以采用方案一。1.5时钟模块方案一：采用单片机内部系统时钟来计时。这种方案可人人减少成木，但缺点也很明显,如不具有掉电保护、精度差、稅序复杂等。特别足占川太多的系统吋间，会彫响其他屮断的准确性，例如V/F转换等。方案二:采用实时时钟芯片DS1302。DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实吋吋钟芯片，具旮集成度高，走吋准确和掉电保护等特点，虽然

6、成本稍高,似精度高，特别是CVAVK编译环境中有且接对DS1302操作的函数使程序设计非常简单。经过比较，为了节省软件资源，使系统性能稳定，我们选择方案二。6进出人数计数模块方案一：采用压力传感器，通过单片机测定人踩在该传感器上的产生的电信号来测定人数，但楚压力传感器不便于安S，而且无法辨别人足进还是出。价格比较高，不方便没计和演示。方案二：采用两对红外对管，红外对管发出红外光，便于隐藏，易于安放，而且探测范阑人，成木较低，可通过单什机检测前后红外对管脉冲的先后判断进出。综上所述，红外对管成本较低，实用性较强，因此我们采用方案二进行设计。1.1.7烟

7、雾传感模块（见阁2）方案一：采用光电传感器，通过探测电信号，经过放人、滤波电路、比较电路输出高低电平。方案二：采用MQ-2通过用屯阯从输出端口拉出电压，将电压输入到LM339与电压相比较，输出开关量，使系统稳定可靠，直接输出到单R机的引脚上。方案-•处理电路比较复杂电路调试比较难，反应灵敏度不高，而方案二易于应川，因此采取方案二。图2烟雾传感器电路1.1.8热释电人体红外感应模块方案一：应用LM324将热释电探头接收到的信号通过三级放人，输出电压信号与比较器相比较，输ill丌关fi电平到单片机引脚，由于LM324放大信号要逐级测试，而且要将输ill到

8、比较端的电平应该处于0V到5V之间，调试难度比较大。方案二：应用MAX4236芯片对信号进行放大，仴是MAX