宿舍智能防盗防火报警系统l设计方案

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1、宿舍智能防盗防火报警系统摘要：本系统以凌阳SPCE061A单片机为主控制器，辅以烟雾传感器，热释电人体红外传感器，红外对管等传感器，搭建多个检测模块，是具侖防火防盗功能的低成本系统。它能在出现异常情况会有声光报警，同时也能实现异地监控宿舍内人员情况，井通过液晶显示人员出入和异常情况的记录。关键词：SPCE061A单片机：烟雾传感器：热释电人体红外传感器；红外对管：声光报警系统1.系统方案比较与论证1.1控制器选择方案一:采用AT89S52作为主控制器。由于51单片机内部的RAM和ROM都比较小，且本系统需要大量的数据处理需占用大量的ROM资源等

2、，用51单片机实现本系统就需外扩RAM和ROM,实现起来比较麻烦。Ifihll.基于整个系统的速度耍求，51单片机也不能满足耍求。方案二:采用凌阳SPCE061A单片机作为系统控制器。由于SPCE061A内置有2K字的SRAM和32K字的内存FLASH,能满足本系统数据处理及液晶S示所需数据的存储要求；CPU吋钟频率高达49.152MHz,能满足速度要求;采用凌阳SPCE061A板，体积小，易扩展，机构简单，有语音特色，适合做语音报警，并且成本低，使用3V电压工作，降低能耗。综上所述，采川凌阳SPCE061A单片机作为该系统的主控制器。1.2红

3、外计数模块方案一：采用光电开关。光电开关内部集成红外发射头与接收头，节省外围电路，但在光电竹泉是反射率较高的物体吋会使光电开关不能稳定检测。并且光电开关体积较大，成本较高，功耗也大。方案二：采川红外发射管和-•体化红外接收头。使川使川成本极低的NE555芯片作为红外发射管载波频率38KHz的振荡控制器，并搭建发射电路。在倌号接收和中断吋，一体化红外接收义•会输出TTL电平的编码信号，易于单片机读取。虽然外围电路较为S杂，但分立元件成木低，功耗小，抗外界干扰强。综上分析，方案二跟适合本系统，故选择方案二。1.3通信模块方案一：采用以太网通信方式。

4、以太网是基于TCP/IP协议，使用电缆可以进行超远跑离、快速的数裾传输，但是以太网调节杂，配蕓设备花费很高，并且不方便携带。方案二：采用GSM通信模块。全球移动通讯系统，通信覆盖面广，方便快捷，但GSM模块体积较大，曲于终端通信仅限于收发短信，并且付费较高。方案三：采用RS485有线传输模块。RS-485接口具•有好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使成为首选的串行接U。理论具科高达3Km的传输跑离，完全能够满足宿舍的监控通信距离的要求，乂因为KS485接U组成的半双工网络，一般只需二根连线，成本很低，耗电量小。由于方案三价格低

5、廉，能量损耗小，故采用第三方案。1.4贵重物品检测传感器：方案一:采用霍尔元件。霍尔元件是基于霍尔效应的一种将磁场量变为电压M的一种传感器，具冇体积小，反应快的特点，但霍尔元件对磁场的方向性要求较，灵敏度较低。方案二：采用干簧管。干簧管是一种磁敏的特殊开关，当永久磁铁靠近干簧管时，分开的接点便会吸合；当磁力减小到一定值时，在簧片抗力的作用K接点乂恢复到初始状态。这样便完成了一个开关的作用。体积小，质量轻，成本低，灵敏度高，稳定性好，故本系统采用此方案。综上，为了使贵重物品检测具杏较高的稳定性，以及进•一步降低成木，选择方案二。2.单元电路设计根

6、裾题目要求和木系统设计，主要模块系统整体框架结构如阁1所示。键盘输入役块图1系统整体框架图红外计数电路单片机＞红外发射电路一体化红外接收头解码计数红外计数电路是由单片机、红外发射电路、一体化红外接收头等模块构成，电路框架流程图如图2所示。信号接收编码调制信号发送图2红外遥控计数电路框架图2.1.1红外发射电路采用NE555作为振荡器的主控芯片，为红外反射管提供载波频率，如图3所示，图屮K1为NE555多谐振荡器的定时电附，C2为NE555多谐振荡器的足时电容器。根裾NE555的器件特性，NE555多谐振荡器的输出脉冲信号周期为：1.443=0.

7、7/?,+式中：r(＞二1.397?2C2，所以NE555多谐振荡器的谐振频率为:卜丄一TO.7AC2+ro其中可以凋节/?,和/?2的值，根裾上述公式进行调节发射电路的方波的占空比，山于红外接收电路-•体化的红外接收装置HS0038的有效接收频率为38KHz的红外载波，所以通过计算，我们采用尽=1.25K1，将到！if空比为1的方波。利用方波，通过三极管9013,将红外发射管置于三极管的发射极，使艽得到较大电流,发射功率更加存效，同时又利用三极管的基极的通路与截止，使红外发射管以38KHz的频率发射红外波。2.1.1红外接收电路接收头采用价格

8、低、性能可靠的一体化红外接收头HS0038,它同时对信号进行放人、检波、整形，得到TTL屯平的编码信号，再送给单八机，经单K机解码，从而计数人M进出。