基于單片機的多功能家居警報系統(tǒng)

1、<p>　　基于單片機的多功能家居警報系統(tǒng)</p><p>　　[摘 要]家庭報警系統(tǒng)由主控制模塊、溫度傳感器模塊和溫度顯示電路、熱釋電紅外傳感器和霍爾傳感器、光敏電阻、煙霧傳感器等模塊組成。以AT89C52單片機最小系統(tǒng)板組成的主控制電路為核心，使用DS18B20溫度傳感器檢測實時溫度，用LCD1602顯示實時溫度和鍵盤設置溫度上下限，當實時溫度高于設置溫度時報警并風扇自動啟動，直到實時溫度低于設置溫

2、度，當實時溫度低于設置溫度時報警并啟動加熱裝置。 </p><p>　　[關鍵詞]AT89C52；DS18B20；溫度報警器；煙霧傳感器；光敏電阻 </p><p>　　中圖分類號：TP327 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）14-0216-01 </p><p><b>　　1 研究背景 </b></p>

3、<p>　　隨著社會的發(fā)展，越來越多的家庭開始安裝使用家庭報警，所以對于家庭報警系統(tǒng)的多功能、高性能、穩(wěn)定性的需求越來越高。家庭報警器是用物理方法或電子技術，自動探測發(fā)生在布防監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報警信號，并提示值班人員發(fā)生報警的區(qū)域部位，顯示可能采取對策的系統(tǒng)。報警主機是預防搶劫、盜竊等意外事件的重要設施。一旦發(fā)生突發(fā)事件，就能通過聲光報警信號在安?？刂浦行臏蚀_顯示出事地點，使其迅速采取應急措施。家庭防盜器廣泛應用在

4、城市實時視頻監(jiān)控系統(tǒng)等眾多領域。 </p><p><b>　　2 方案設計思想 </b></p><p>　　此次設計主要解決目前家庭報警器的功能單一，性能不穩(wěn)定和價格昂貴等問題。在本系統(tǒng)中使用溫度傳感器實時檢測臥室的溫度，通過與按鍵設置的溫度相比較，當實時溫度高于設置溫度時，開啟風扇（或空調(diào)）降溫。當實時溫度低于設置溫度時，啟動電熱器（或空調(diào)）升溫，目的是維持室內(nèi)

5、溫度。將紅外對管放到窗戶、陽臺、門上用于檢測是否有人經(jīng)過，如果有人經(jīng)過，啟動報警電路通知主人。把煙霧傳感器安裝到廚房，用于檢測煙霧和煤氣，當檢測到煙霧和煤氣時發(fā)出警報并啟動排氣扇進行通風換氣。使用霍爾元件檢測門是否關閉和檢測門是否正常開啟，如果非正常開啟，發(fā)出警報聲。 </p><p><b>　　3 系統(tǒng)總框架圖 </b></p><p>　　由上述方案設計思想，采

6、用系統(tǒng)總框圖，總框圖由溫度傳感器，煙霧傳感器，霍爾元件傳感器，LCD1602液晶屏，按鍵設置溫度，風扇，加熱器以及報警電路組成，如圖3-1所示。 </p><p>　　4 主控電路的設計 </p><p>　　硬件設計中最核心的器件是單片機AT89C52，一方面接收各個傳感器的信號，處理信號并產(chǎn)生相應的信號控制其它電路。另一方面驅(qū)動LCD1602的顯示。整個系統(tǒng)的軟件編程通過C語言對單片機

7、AT89C52實現(xiàn)其控制功能。 </p><p>　　4.1 AT89C52系列單片機 </p><p>　　AT89C52系列單片機產(chǎn)品繁多，主流地位已經(jīng)形成。多年來的應用實踐已經(jīng)證明，AT89C52的系統(tǒng)結(jié)構合理，技術成熟，許多單片機芯片傾力于提高AT89C52系列產(chǎn)品的綜合功能，從而形成了AT89C52的主流產(chǎn)品的地位，今年來推出的與AT89C52兼容的主要產(chǎn)品有ATMEL公司融入f

8、lash存儲器技術推出的AT89系列單片機；Philips公司推出的80C52、80C552系列高性能單片機；華邦公司提出的W78C51、W77C51系列高速低價單片機；ADI公司推出的AduC8xx系列高精度ADC單片機[3]；Cygnal公司推出的C8051f系列高速單片機；由此可見，89C52已經(jīng)成為事實上的單片機主流系列，所以，本次設計選擇89C52單片機。 </p><p>　　4.2液晶顯示屏各種圖形

9、的顯示原理 </p><p>　　線段的顯示，點陣圖形式液晶由M×N個顯示單元組成，假設LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共16×8=128個點組成，屏上64×16個顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對應，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應位置的亮暗對應。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H――00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當（000H）

10、=FFH時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為8個點；當（3FFH）=FFH時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，（00EH）=00H，（00FH）=00H時，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。這就是LCD顯示的基本原理。 </p><p>　　字符的顯示：用LCD顯示一個字符時比較復雜，因為一個字符由6×8或8

11、15;8點陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個位置對應的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點亮，為“0”的不亮。這樣一來就組成某個字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了， </p><p>　　可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示RAM對應的地址，設立光標，在此送上該字符對應的代碼即可。 </p>

12、<p>　　漢字的顯示，漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機中提取要顯示的漢字的點陣碼（一般用字模提取軟件），每個漢字占32B，分左右兩半，各占16B，左邊為1、3、5……右邊為2、4、6……根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)可找出顯示RAM對應的地址，設立光標，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標位置加1，送第二個字節(jié)，換行按列對齊，送第三個字節(jié)，直到32B顯示完就可以LCD上得到一個完整漢字。 </p&g

13、t;<p>　　4.3溫度報警電路的設計 </p><p>　　在設計中我們選擇DS18B20溫度傳感器檢測實時溫度。DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有3引腳TO-92小體積封裝形式；溫度測量范圍為-55℃～+125℃，可編程為9位～12位A/D轉(zhuǎn)換精度[1]，測溫分辨率可達0.0625℃，被測溫度用符號擴展的16位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可在遠端引入，也可采用

14、寄生電源方式產(chǎn)生；多個DS18B20可以并聯(lián)到3根或2根線上，CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。以上特點使DS18B20非常適用于遠距離多點溫度檢測系統(tǒng)。 </p><p>　　DS18B20內(nèi)部結(jié)構主要由四部分組成：64位ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。 </p><p><b&g

15、t;　　5 結(jié)論 </b></p><p>　　本章主要講述了家庭智能報警器的設計思想和設計方案，用系統(tǒng)總框架圖來體現(xiàn)智能家庭報警器的工作流程，介紹了溫度報警電路的設計?？刂破魇褂玫氖切詢r比較高的單片機利用不同傳感器對不同環(huán)境進行檢測然后反饋信號到單片機，單片機再對信號處理從而達到警報的效果。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p&

16、gt;<p>　　[1] 肖學云，無線電制作精匯[M].北京.人民郵電出版社 </p><p>　　[2] 王守中，51單片機開發(fā)入門與經(jīng)典實例[M].北京：人民郵電出版社 </p><p>　　[3] 譚浩強，C程序設計（第二版） [M].北京：清華大學出版社 </p><p>　　[4] 郭永貞，數(shù)字電子技術[D] .西安：西安電子科技大學出版社