基于单片机的居家安全检测报警系统的设计

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1、工程技术武汉船舶职业技术学院学报２０１２年第３期基于单片机的居家安全检测报警系统的设计李鹏飞张海淼姚朝刚白杰范伟（重庆科技学院电气与信息工程学院，重庆４０１３３１）摘要本文介绍了一种基于单片机的居家安全检测报警系统，详细阐述了系统的组成结构、硬件设计和软件设计。该系统选用多种传感器采集家居信息，Ａ／Ｄ转换处理采集信号，采用单片机作为主控制器，利用报警电路实现安全报警，ＧＳＭ短信模块来发送短消息提示住户，从而实现对家居安全的监控。系统结构简单，安装调试容易、使用方便。关键词单片机；报警电路；ＧＳＭ短信模块；传感器；Ａ／Ｄ转换中图分类号ＩＮ７文献标志码Ａ文章编号１６７１－８１０

2、０（２０１２）０３－００６３－０３我国的自动报警控制系统经历了从无到有、常时，该模块能实现自动发送短信给预设的号码，从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来间接地实现报警功能。越高。目前，国内厂家多偏重用于大型仓库、商（４）报警电路：当单片机控制器检测到用户场、高级写字楼、宾馆等场所大型火灾报警系统的前端（如红外线传感器、煤气泄漏传感器、烟雾浓研发，他们采用集中区域报警控制方式，其系统复度感应传感器、温度感应传感器等任意传感器检杂、成本较高。而在居民住宅区、机房、办公室等测）信号异常，则单片机控制发出报警信号，由执小型防火单位，需要设置一种单一或区域联网、廉行电路报警。价

3、实用的居家安全自动探测报警装置。系统结构简单，每个家庭都可实现，当住户家中无人时，可把系统设置为布防状态，当窃贼闯１整体系统设计入，或者发生煤气泄漏等安全情况时，报警系统会自动发出警报信号，并给用户发送手机短信，家中居家安全报警系统采用主动式红外传感器进有人时，把系统设置在留守布防状态，当窃贼企图行检测，变有形的传统防盗网防盗窗为无形，给火从大门闯入时，立刻动作发出警报信号。灾时的逃生提供方便，并配备烟雾传感器、温度传感器和燃气泄漏传感器实现防火、防燃气泄漏的作用。系统主要由用户前端检测、单片机控制器、ＧＳＭ短信模块和报警电路四个部分组成，其系统总体结构设计如图１所示。（１

4、）用户前端检测：在家庭住宅各门、窗、阳台周界安装红外线传感器，室内厨房、客厅、卧室等安装煤气泄漏传感器、烟雾浓度感应传感器、温图１系统总体结构图度感应传感器等。（２）单片机控制器：本系统采用ＡＴ８９Ｃ５１型２硬件系统设计单片机作为主控制器，对用户前端检测传送回来的信号进行分析处理，并进行决策。报警装置硬件由燃气泄漏信号采集模块、温（３）ＧＳＭ短信模块：ＧＳＭ短信模块是系统度信号采集模块、烟雾浓度信号采集模块、报警电的通信模块，它受单片机模块控制，当发生安全异路模块、数据转换模块以、单片机控制模块及收稿日期：２０１２－０２－１７作者简介：李鹏飞，男，主要从事微电子技术应用方面

5、的研究工作。６３武汉船舶职业技术学院学报２０１２年第３期ＧＳＭ短信模块组成。一个低电压、低功耗、高性能ＣＭＯＳ８位单片机，２．１温度信号采集模块其将通用的微处理器和Ｆｌａｓｈ存储器结合在一起，是可反复擦写的，因此可有效地降低开发成要能对火灾进行准确的报警，选择合适的温本。它有４０个引脚，３２个外部双向输入／输出度传感器是准确报警的前提。综合考虑各种因（Ｉ／Ｏ）端口，同时内含２个外中断口、２个１６位可素，选择新型可编程ＤＳ１８Ｂ２０数字温度传感器进编程定时计数器、２个全双工串行通信口，它可以行温度检测，因其具有抗干扰能力强、温度采集精按照常规方法进行编程，也可以在线编程。度高

6、等优点，而且不需要复杂的调理电路和ＡＤ转换电路。２．７ＧＳＭ短信模块２．２烟雾浓度信号采集模块系统选用西门子ＴＣ３５系列的ＴＣ３５Ｉ。单片机与ＧＳＭ模块之问的串口通信芯片采用ＭＡＸ－烟雾传感器发生火灾时的报警也有着非常重要的作用，本系统选择ＮＩＳ－０９Ｃ烟雾传感器，这ＩＭ公司生产的ＭＡＸ２３２，该芯片包含两路接收器和驱动器的ＩＣ芯片，适用于各种ＥＩＡ－２３２Ｃ种传感器灵敏度高、能耗低，用９Ｖ电池即可带和Ｖ．２８／Ｖ．２４的通信接口。动，是广泛使用的一类烟雾传感器。２．３燃气泄漏信号采集模块３软件系统设计综合考虑各种因素，选用功耗低，寿命长，环境适应能力强，应用电路简单，对甲

7、烷及液化石油３．１报警电路功能实现气有高度灵敏度的ＴＰ－１．１Ａ气敏传感器，用作报警电路功能实现是在用户前端检测到异常煤气泄露报警。当室内煤气超过正常标准时，它信号并且由单片机判断为发生了安全事故时，单将通过传感器向家庭控制器发出报警信号。片机通过发出高电平（１）信号，报警电路接收到高２．４防盗报警模块电平信号（１）则发出报警信号实现报警任务，否则防盗报警是利用人体红外传感器来实现，当单片机发出的信号为低电平（０），报警电路对接收住户家中无人时，可把系统设置为布防状态，当窃到的低电平信号则不进行报警。贼闯入时，报警