毕业设计（论文）-基于单片机的安全监控系统

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1、本科毕业设计说明书（论文）第61页共61页1绪论国内外比较常用的监控技术当中通常还会使用视频监控技术，市场上完善的监控设备通常还具有自动控制功能，比如检测到烟雾浓度超过安全警戒线时，报警的同时还会进行断电洒水等操作，检测到燃气泄漏，空气中燃气浓度超标时，系统将进行自动打开窗户，切断电源等操作。本课题是参照目前市场上现有的技术，设计的一个基于单片机的小区住户安全系统。1.1背景和意义我国的小区住户安全监控系统的发展经历了从无到有、从简单到复杂的过程，其智能化的程度也越来越高。随着我国社会经济和文化建设的发展，社会公共安全受到人们越来越多的关注，作为一个新型的产业，安防产业发展很是迅猛，智能化安

2、防技术的发展已取得了一定的成就。企业和小区住户的安防需求日益凸现，数字化智能安防再次面临新的发展契机。为了解决企业和小区住户安全防范等问题，近年来，建设部、公安部两部先后签署下达了多个相关重要文件，表明了强化建设企业和住宅小区的智能化安全防范设施的决心。即便现代居民邻里常年很少往来,即便小区住户家庭生活稳密、封闭，在有小区住户安全监控系统的情况下仍能在极大程度上保障小区住户的安全。无论何时何地，发生何种险情（如有人入室盗窃、发生漏水漏电漏气或某户需要紧急求助等情况），在户主未察觉险情且得不到邻里或附近人员帮助时，基于单片机的小区住户智能安全监控系统便会凸显它的最大价值，比如，在小区每个住户单

3、元安装一台报警主机，住户可选择安装在住户门口、窗户处安装声检、紧急求助，烟雾/煤气探头和瓦斯探头等报警探测设备，如果发生有人闯入、起火烟雾或液化气泄漏等等诸多险情时，系统便会触发报警，让户主、周围能够给予帮助人或负责安防的部门知晓情况，并做出相应的处理，将险情造成的损失减小到最小化。由此可见，无论白天黑夜，户主离家在外或是在家休息，基于单片机的小区住户智能安全监控系统可以帮助人们在最没有警觉性时提供极大的安全保障。小区住户智能安全是如此的重要，这也就是本课题设计这套系统的意义和价值。1.2设计的任务本课程设计要求在通过对基于单片机的小区住户安全监控装置研究与设计中本科毕业设计说明书（论文）第

4、61页共61页，熟悉和掌握各类传感器的工作原理和应用，以及各传感器电路的设计，熟悉和掌握以单片机为核心的监控系统的组成和工作方式，提高对电子电路的设计、仿真和制作能力，理解和掌握单片机系统的程序设计和功能仿正。1.2.1本设计要完成的内容（1）设计各传感器电路、锁存器电路、存储器电路、逻辑电路、LCD显示器、按键电路和声光报警电路等；（2）设计信号调理电路；（3）设计单片机基本电路和其它外围电路；（4）设计部分程序；（5）对课题进行仿真、调试和评估。1.2.2本设计的主要任务及难点本设计着重要研究和解决以下几个部分的问题，分别为：“传感器采集部分”、“信号调理部分”、“键盘显示及声光报警部分

5、”、“软件设计部分”和“Proteus仿真部分”。（1）传感器采集部分传感器采集部分由“红外传感器电路”、“烟雾传感器电路”、“浸水传感器电路”和“紧急求助开关电路”组成，分别采集“有无人员闯入”、“火情”、“漏水情况”和“有无求助信号”等参数。这部分的主要技术难点是：如何选择相对合适的传感器，使得方便的实现对信号的采集。（2）信号调理部分信号调理部分，主要解决对采集到的信号的滤波、放大和模数转换等调理。部分传感器等采集电路输出电压电流等参数通常过大或过小，不适宜单片机读取和处理，所以需要对采集来的信号进行放大等调理或模数转换，使得电路输出电压和电流在单片机所适宜接受的范围内。常用A/D转换

6、的方法是将采集到的模拟信号通过A/D转换芯片配合软件进行模数转换的，而针对本课题，只需要对其输出信号进行模数转换的电路后面设计一个电压比较器电路，设置阀值，利用比较器的翻转特性，采集的信号超过阀值时，比较器输出电平发声翻转，单片机读变化高电平便能分辨参数情况。这部分的主要难点是：针对各个不同的传感器的输出信号，通过计算，准确的将信号放大到合适的强度，并参照器件环境报警指标，设置正确报警的阀值。本科毕业设计说明书（论文）第61页共61页（3）键盘显示及声光报警部分本课题设置声光报警方式为：红指示灯闪（每秒闪一次，连续），蜂鸣器响（连续报警）。设计在LCD显示器上显示实际时间和实时检测到的参数，

7、这样便需要通过日历芯片与单片机通信交换时间数据，并由单片机输出显示。设计中需要扩展一块外部存储器芯片，用以存储实时检测到的参数和检测的实时时间。键盘部分是用以设定日历初始时间和设置调用读取存储时间等功能。这部分主要难点是：充分利用好单片机I/O口资源也是需要思考的问题之一，可以从键盘的选择上入手，选用个别独立键盘，不用矩阵键盘。（4）软件设计部分各个器件和电路的功能基本都是通过单片机编程来工作的，如存储器芯片