电子产品设计竞赛论

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1、全国大学生电子设计竞赛论文——山东赛区编号：题目：宿舍智能防盗防火报警系统学生姓名：学校专业：山东建筑大学机械工程及自动化指导教师：F题宿舍智能防盗防火报警系统摘要：这是一部以STC89C52单片机为控制核心的智能防火防盗报警系统。本系统由STC89C52单片机、烟雾监测模块、热释电红外传感模块、声光监测模块、无线发射模块、红外计数模块、232下载模块、蜂鸣器以及其他外围电路构成。当有人靠近时红外监测模块会控制启动报警装置，宿舍内部人员可以用密码解除报警，外来人员则不能，以此来达到防盗的目的；当发生火灾时本系统会及时发

2、出报警信号并通过无线发射模块发送紧急求救信号。关键词：STC89C52单片机、烟雾监测模块、热释电红外传感模块、声光监测模块、无线发射模块、红外计数模块、232下载模块、蜂鸣器。1.系统设计¨1模块方案比较与论证根据题目要求，本系统主要由烟雾监测模块、热释电红外传感模块、红外技术模块、液晶显示模块、无线发射模块、声光监测模块、键盘模块以及其他外围电路构成。本系统的方框图如附图1所示：为较好的实现各模块的功能，我们分别设计了几种方案并进行了论证。¨1.1.1电源模块用5V学生电源给单片机和传感器系统供电。单片机和传感器额

3、定功率不大，此种电源能够满足系统的供电要求，且工作稳定。¨1.1.2控制器模块方案一：采用可编程逻辑器件CPLD作为控制器。CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO资源丰富、易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高，从使用要求及经济的角度考虑我们放弃了此方案。方案二：采用ARM公司的32位单片机，它是32位控制器，具有体积小、驱动能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、

4、功耗低、中断处理能力强等特点。处理速度高，尤其适用于语音处理和识别等领域。但是ARM单片机费用高，且开发周期长，不适合在短期内开发应用。方案三：采用STC89C52单片机作为主控制器。STC89C52是一种低功耗，高性能的51内核的CMOS8位单片机，片内8k空间的可反复擦些写1000次的Flash只读存储器，具有256bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个IO口，2个16位可编程定时计数器。且该系列的51单片机可以不用烧写器而直接用串口或并口就可以向单片机中下载程序。我们自己制作51最小系统板，体积很小，下

5、载程序方便，可与其他模块进行很好地配合。从方便实用的角度考虑，我们选择了方案三。¨1.1.3烟雾监测模块方案一：离子式烟雾报警器通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范，烟感器内部采用离子式烟雾传感，但是此种报警器不经济，放弃不用。方案二：利用敏感电阻设计报警装置，当烟雾达到一定浓度时此电阻的阻值发生明显改变，电路中产生高低电位差，从而启动声光报警装置和无线发射接收装置，此种方法比较经济，考虑到对烟雾的检测要求不是太高，所以采用此种方法。¨1.1.4热释电红外传感模块采用成品PIR热释电红外传感模块，它能进行全自动感应，当人体

6、进入器感应范围时输出高电平，人离开感应范围时则自动延时关闭高电平，感应模块在每一次感应输出后可以紧跟着设置一个封锁时间。在此时间段内感应器不接受任何信号，此功能可以有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。此模块工作电压范围宽（5V~20V），静态电流65毫安，特别适合干电池供电，可方便于各类电路实现对接。¨1.1.5红外计数模块方案一：用自制的红外对射管实现计数，红外发射端、接收端各一个，当中间有物体阻隔时接收端自动制高点平，反之为低电平，此种方法比较经济但是自制的红外计数器测距很短且不够精确不适合精确统计人数，放弃此种

7、方案方案二：用购买的光电开关，相对来说也比较经济且其工作性能比较好抗干扰能力较强，最大感应距离为80cm，适合本设计，因此采用此种方法。¨1.1.6液晶显示模块方案一：采用LED点阵式模块显示。LED点阵式模块由于显示速度快，使用简单，显示效果简洁明了而得到了广泛应用。但是考虑到其对于显示丰富的文字内容的局限性，因此我们放弃了此方案。方案二：用HS12864系列液晶进行显示。LCD由于其显示清晰，显示内容丰富，显示信息量大，使用方便，显示快速而得到了广泛的应用。对于此系统我们选用4×16的LCD能够很好的满足显示要求，

8、且相对来说比较经济，因此我们选择了此方案。¨1.1.7无线发射接受监测模块方案一：无线发射、接收控制由两部分组成，发射部分采用编码芯片PT2262和DF数据发射模块，接收部分主要由解码芯片PT2272、DF接收模块组成，此方法可以降低成本，还可以根据自己的要求实现各种功能，，因此我们选用这种方法。方案二：自制电路，用电容、电感、电