安防課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書

1、課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書學(xué)生姓名:學(xué) 號：學(xué) 院:班 級:題 目:校園安防系統(tǒng)指導(dǎo)教師： 職稱: 2015年 7 月 17 日校園安防系統(tǒng)摘要：本設(shè)計(jì)為基于STC89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的紅外檢測兼密碼鎖智能家居防盜系統(tǒng)，本系統(tǒng)的硬件模塊包括單片機(jī)主控制系統(tǒng)、人體熱釋感應(yīng)模塊、密碼鎖模塊、顯示模塊、報警模塊等模塊。熱釋紅外感應(yīng)模塊，采用紅外熱釋電處理芯片BISS0001專門處理芯片設(shè)計(jì)的人體熱釋紅外檢測模塊，具有較高的靈敏度與較高的分辨度，通過檢測的信號使用蜂鳴器與GSM手機(jī)終端通信功能報警。密碼門禁及報警模塊部分采用了4×4矩陣鍵盤輸入以及采用EEPROM芯片AT24C04作為掉電后

2、可以存儲密碼，從而保證了系統(tǒng)的安全性與實(shí)用性。關(guān)鍵詞：STC89C52單片機(jī) 人體熱釋紅外檢測 密碼門禁 GSM前 言隨著計(jì)算機(jī)的普及和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能校園安防警系統(tǒng)，系統(tǒng)的首要任務(wù)是根據(jù)住宅小區(qū)的類型、使用功能及防護(hù)風(fēng)險等要求，為保障小區(qū)人身財(cái)產(chǎn)安全，本設(shè)計(jì)為紅外檢測兼密碼鎖智能家居防盜系統(tǒng)，主要包括單片機(jī)主控制系統(tǒng)、熱釋紅外報警系統(tǒng)、密碼門禁模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊等部分。根據(jù)選擇方案的需要，現(xiàn)分析各個方案的優(yōu)劣性。當(dāng)遇到盜竊、火災(zāi)等各種險情的時候，該系統(tǒng)可以通過電話網(wǎng)絡(luò)自動向相關(guān)部門發(fā)出語音求救信號，從而達(dá)到保護(hù)用戶生命財(cái)產(chǎn)的目的。2.系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)2.1單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊方案（1）:

3、AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。方案（2）: STC89C52是一個 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個16 位定時器/計(jì)數(shù)器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳

4、統(tǒng)51的5向量2級中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。綜合比較上述兩種方案，單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊應(yīng)采用STC89C52。本次設(shè)計(jì)中采用12MHZ的晶振，負(fù)載電容相應(yīng)的選為30pf。在晶振電路中主要用到了XTAL1和XTAL2兩個引腳：(1)XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘電路工作電路的輸(2)XTAL2:來自反向振蕩器的輸出為了保證上電瞬間，RST腳的高電平能持續(xù)兩個機(jī)器周期以上，一般選C3為10uf,R1為10K左右較好。圖1.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖2.2溫度傳感電路2.2.1 DS18B20介紹本設(shè)計(jì)的測溫元件采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器。DS18B20采集的數(shù)據(jù)為數(shù)字信號，可以直接發(fā)送至

5、單片機(jī)進(jìn)行處理。DS18B20數(shù)字溫度計(jì)提供9位溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過單線界面送入DS18B20或從DS18B20送出，因此從中央處理器到DS18B20僅需連接一條線（和地）。讀、寫和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供，而不需要外部電源。2.2.2 DS18B20工作電路本設(shè)計(jì)DS18B20與單片機(jī)的P3-3相連，采集到溫度信號后，將數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的上限值（本文的上限值是：50 ），則LED紅燈點(diǎn)亮，蜂鳴器報警，數(shù)碼管顯示當(dāng)前的溫度值。 圖4.4 DS18B20仿真圖2.3密碼門禁系統(tǒng)模塊方案（1）：采用Intel公司6264芯片，該芯片容量為8KB，是

6、28引腳雙列直插式芯片，采用CMOS工藝制造。該芯片搭建電路，操作時序復(fù)雜，不適合作為單片機(jī)外部數(shù)據(jù)存儲器。方案（2）：AT24C04是一個4K位串行CMOS E2PROM， 內(nèi)部含有256個8位字節(jié)，CATALYST公司的先進(jìn)CMOS技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗。AT24C04有一個16字節(jié)頁寫緩沖器。該器件通過IIC總線接口進(jìn)行操作，有一個專門的寫保護(hù)功能。它支持IC芯片使用簡單，外部電路容易實(shí)現(xiàn)。2.4 1DYP-ME003紅外人體傳感器傳感器使用DYP-ME003紅外人體傳感器，該傳感器輸出信號為高電平時有人入侵，為低電平時表示無人入侵。因在仿真軟件Proteus 7 Professio

7、nal里沒有DYP-ME003紅外人體傳感器，故使用按鍵代替。2.5 報警模塊普通單色發(fā)光二極管具有體積小、工作電壓低、工作電流小、發(fā)光均勻穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。但是發(fā)光二極管發(fā)光強(qiáng)度小，難以引起注意，用于報警功能。 2.5.1蜂鳴器當(dāng)單片機(jī)接收到超額溫度信號或氣體信號時,輸出腳BELL輸出高電平,Q1導(dǎo)通，致使蜂鳴器BELL得電工作，發(fā)出報警聲。如圖4.9所示： 圖4.9 蜂鳴器報警電路1.6 液晶顯示模塊方案（1）:數(shù)碼管是利用發(fā)光二極管的特性組合而成數(shù)字顯示器件，通過控制相應(yīng)的二極管的狀態(tài)顯示相應(yīng)的數(shù)字。使數(shù)碼管正常顯示就得有驅(qū)動電路驅(qū)動相應(yīng)的段碼，數(shù)碼管現(xiàn)實(shí)方式可分為靜態(tài)顯示

8、和動態(tài)顯示，靜態(tài)顯示方式只適合顯示單個的數(shù)字，因此設(shè)計(jì)應(yīng)采用動態(tài)顯示方式。由于動態(tài)顯示方式利用人眼視覺暫留的特性，掃描的時間應(yīng)不大于20毫秒，占用系統(tǒng)資源大，而且顯示的個數(shù)和字型有限，在本設(shè)計(jì)中不易采用。方案（2）：1602液晶也叫1602字符型液晶 它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點(diǎn)型液晶模塊 它有若干個5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個字符。每位之間有一個點(diǎn)距的間隔，每行之間也有也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。1602的驅(qū)動電路帶有11條指令，可以很方便的控制液晶的現(xiàn)實(shí)效果如：清屏、左移右移、光標(biāo)顯示。而且1602顯示的字符在下一條指令為到來之

9、前不會改變，也就是能夠維持顯示的字符，1602液晶占用的系統(tǒng)資源也少。綜合比較上述兩種方案，應(yīng)采用1602液晶組成本設(shè)計(jì)的顯示模塊。 圖4.12 顯示電路3電路的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)為紅外檢測兼密碼鎖智能家居防盜系統(tǒng)，總共分為以下幾個模塊2.1硬件總體框圖間的構(gòu)成框圖如下圖2.1所示：按鍵AT89S52 單片機(jī)溫度傳感器信號調(diào)理煙霧傳感器溫度、濃度顯示車輛監(jiān)控聲光報警紅外人體傳感器圖2防火防盜報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖3.1仿真電路系統(tǒng)電路圖：總 結(jié) 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，校園智能安防系統(tǒng)將向著數(shù)字化、集成化、和國產(chǎn)化發(fā)展，系統(tǒng)設(shè)備向智能化、數(shù)字化、模塊化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。同時隨著紅外線射頻

10、技術(shù)、微波精確定位技術(shù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)、無線通信、電子數(shù)據(jù)交換、識別技術(shù)、條碼技術(shù)等發(fā)展，也必將在智能小區(qū)得到廣泛應(yīng)用，如用電子周邊防越精確定位的同軸電纜電磁感應(yīng)技術(shù)、通過顫噪效應(yīng)的原理來精確定位的微波電纜智能小區(qū)的安防系統(tǒng)將對人們的生活提供更安全、信息隨身的設(shè)備，為人們的日常生活帶來更大的便利。參考文獻(xiàn)1鞠紅.談燃?xì)鈭缶到y(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用J，工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，20052肖景和<<實(shí)用報警電路300例>>北京：中國電力出版社，20053劉舒祺.施國梁<<基于熱釋電紅外傳感器的報警系統(tǒng)>>.<<國外電子元器件>>.2005.3 4

11、吳英才林華清熱釋電紅外傳感器在防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用傳感器技術(shù)，20025呂俊芳.潘軍，陳巍光電感煙火災(zāi)探測器的電路設(shè)計(jì)航空計(jì)測技術(shù)，19996劉世良.潘一平火災(zāi)多元復(fù)合探測技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，19987秦兆海.周鑫華智能樓宇安全防范系統(tǒng)清華大學(xué)出版社，北京交通大學(xué)出版社，2005 8王芳.馬幼軍，蔣國平智能化住宅防盜防火報警系統(tǒng)設(shè)計(jì)J 傳感器技術(shù)，20029張福學(xué)傳感器應(yīng)用及其電路精選電子工業(yè)出版社，1992 10鄧凱智能化住宅安防系統(tǒng)的應(yīng)用冶金礦山設(shè)計(jì)與建設(shè)，200011張金泉. 一種新型民用防火防盜報警器的研制.燕山大學(xué)學(xué)報，2000附錄：源程序：/* writer:shopp

12、ing.w */#include <reg52.h>#include <intrins.h>#include "18b20.h"#define uchar unsigned char#define delayNOP() _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();sbit LCD_RS = P20;sbit LCD_RW = P21;sbit LCD_EN = P22;unsigned int uiTemp_Set = 500;/用戶設(shè)定的溫度報警值 50.0unsigned int uiTemp_Get = 0;/獲得當(dāng)前的溫度

13、值unsigned char ucDis_Flag = 0;unsigned char ucTmep_Flag = 0;unsigned int uiTime_Hold = 0;/顯示切換時間unsigned char ucKEY_Press_Flag = 0;/按鍵按下的標(biāo)志位sbit LED_0 = P15;sbit LED_1 = P16;sbit LED_2 = P17;sbit LED_3 = P37;sbit LED_4 = P36;sbit BEEP = P35;sbit KEY_REN = P10;sbit KEY_YAN = P11;sbit KEY_CE = P12;sbi

14、t KEY_TEMP_SET_NEW = P13;sbit KEY_TEMP_SET = P14;uchar ucKEY_DOWM_Time5 =0;uchar ucKEY_SET = 0;/溫度設(shè)置uchar ReadTempFlag = 0;#define KEY_Down_DO 10/按鍵按下有效的時間長度uchar code Temp_Disp_Title="Current Temp : "uchar Current_Temp_Display_Buffer=" TEMP: "uchar code Temperature_Char8 = 0x0c,

15、0x12,0x12,0x0c,0x00,0x00,0x00,0x00;uchar code df_Table= 0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9;uchar CurrentT = 0;void DelayXus(unsigned int x) uchar i;while(x-) for(i=0;i<200;i+);bit LCD_Busy_Check() bit result;LCD_RS = 0;LCD_RW = 1;LCD_EN = 1;delayNOP();result = (bit)(P0&0x80);LCD_EN=0;return resu

16、lt;void Write_LCD_Command(uchar cmd)while(LCD_Busy_Check();LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EN = 0;_nop_();_nop_();P0 = cmd;delayNOP();LCD_EN = 1;delayNOP();LCD_EN = 0;void Write_LCD_Data(uchar dat)while(LCD_Busy_Check();LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_EN = 0;P0 = dat;delayNOP();LCD_EN = 1;delayNOP();LCD_EN = 0;

17、void LCD_Initialise() Write_LCD_Command(0x01);DelayXus(5);Write_LCD_Command(0x38);DelayXus(5);Write_LCD_Command(0x0c);DelayXus(5);DelayXus(5);void Set_LCD_POS(uchar pos) Write_LCD_Command(pos|0x80); void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s) if (y = 0) Write_LCD_Command(

18、0x80 + x); /表示第一行 else Write_LCD_Command(0xC0 + x); /表示第二行 while (*s) Write_LCD_Data( *s); s +; void LCD_Write_Char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Data) if (y = 0) Write_LCD_Command(0x80 + x); else Write_LCD_Command(0xC0 + x); Write_LCD_Data( Data); void SHow_Num(unsigned char x,unsig

19、ned char y,unsigned int Data) unsigned char ucDis6 ,ucII = 0; ucDis0 = Data/1000 + 0x30; ucDis1 = Data%1000/100 + 0x30; ucDis2 = Data%100/10 + 0x30; ucDis3 = '.' ucDis4 = Data%10 + 0x30; ucDis5 = '0' LCD_Write_String(x,y,ucDis);void SHOW_WARRY(void) if(KEY_REN = 0)/有人 ucKEY_DOWM_Time

20、0+; if(ucKEY_DOWM_Time0 > KEY_Down_DO) LED_0 = 0; ucKEY_DOWM_Time0 = 5; else ucKEY_DOWM_Time0 = 0; LED_0 = 1; / if(KEY_YAN = 0)/有煙 ucKEY_DOWM_Time1+; if(ucKEY_DOWM_Time1 > KEY_Down_DO) LED_1 = 0; ucKEY_DOWM_Time1 = 5; else ucKEY_DOWM_Time1 = 0; LED_1 = 1; /溫度報警 if(uiTemp_Set < uiTemp_Get) L

21、ED_3 = 1;ucTmep_Flag = 0;if(ucDis_Flag = 0) LCD_Write_String(0,1,"TEMP IS SO HOT ");ucDis_Flag = 0x01;BEEP = 0; else LED_1 = 1; ucTmep_Flag =0; BEEP = 1; if(ucDis_Flag = 0x01) ucDis_Flag = 0; LCD_Write_String(0,2,"TEMP_SET: .C"); SHow_Num(9uiTem); / if(ucKEY_SET = 0) if(KEY_TEMP_

22、SET_NEW = 0) ucKEY_DOWM_Time2+; if(ucKEY_DOWM_Time2 > KEY_Down_DO) ucKEY_SET = 1;ucKEY_Press_Flag = 1; ucKEY_DOWM_Time uiTime_Hold = 0; if(uiTemp_Set < 1250) uiTemp_Set+; if(ucDis_Flag = 0x01) ucDis_Flag = 0x02; LCD_Write_String(0,1,"TEMP_SET: .C"); SHow_Num(9,1,uiTemp_Set); else ucK

23、EY_DOWM_Time2 = 0; / if(KEY_TEMP_SET = 0) ucKEY_DOWM_Time3+; if(ucKEY_DOWM_Time3 > KEY_Down_DO) ucKEY_SET = 1; ucKEY_Press_Flag = 1; ucKEY_DOWM_Time3 = 0; uiTime_Hold = 0; if(uiTemp_Set >0) uiTemp_Set-; SHow_Num(9,1,uiTemp_Set); else ucKEY_DOWM_Time3 = 0; else if(KEY_TEMP_SET_NEW = 1)&&

24、;(KEY_TEMP_SET = 1) ucKEY_SET = 0; ucKEY_DOWM_Time2 = 0; ucKEY_DOWM_Time3 = 0; if(ucKEY_Press_Flag = 1) if(+uiTime_Hold > 1000) ucDis_Flag = 0; uiTime_Hold = 0; ucKEY_Press_Flag = 0; /ucKEY_DOWM_Time/ if(KEY_CE = 0)/有車 ucKEY_DOWM_Time4+; if(ucKEY_DOWM_Time4 > KEY_Down_DO) LED_4 = 0; ucKEY_DOWM_Time4 = 5; else ucKEY_DOWM_Time4 = 0; LED_4 = 1; unsigned char ucKEY_Flag = 0;void Init_Timer0(vo