【智能化家庭安全安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（論文）6700字】

PAGEI智能化家庭安全安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目錄TOC\o"1-3"\h\u28825摘要 II294000引言 337721工作原理 3109491.1系統(tǒng)框圖 312721.2系統(tǒng)組成部分 311511.2.1硬件部分 3177471.2.2軟件部分 4304182硬件設(shè)計(jì) 4122422.1最小系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì) 4245862.2電源轉(zhuǎn)換電路 5129682.3信號(hào)采集與處理電路設(shè)計(jì) 5292262.3.1火焰采集電路設(shè)計(jì) 5107512.3.2紅外傳感器電路設(shè)計(jì) 525932.3.3甲烷檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 5211982.4GSM模塊電路設(shè)計(jì) 6321912.5蜂鳴器及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 6280162.6LED指示燈電路設(shè)計(jì) 637102.7系統(tǒng)總體電路設(shè)計(jì) 6219823軟件設(shè)計(jì) 8203053.1GSM模塊驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì) 8180993.2紅外傳感器程序流程圖設(shè)計(jì) 9322713.3甲烷傳感器程序設(shè)計(jì) 9259603.4火焰?zhèn)鞲衅鞒绦蛟O(shè)計(jì) 1054424整體調(diào)試 10269934.1系統(tǒng)軟件調(diào)試 11167344.2系統(tǒng)硬件調(diào)試 12320214.3測(cè)試結(jié)果分析 12319115結(jié)語(yǔ) 1211836參考文獻(xiàn) 13摘要本文主要介紹了在家庭生活中存在的安全安防問(wèn)題以及如何進(jìn)行預(yù)防和報(bào)警。本系統(tǒng)應(yīng)用火焰?zhèn)鞲衅鳌⒓淄閭鞲衅骱图t外線傳感器采集信息，將信息傳遞給單片機(jī)處理，并通過(guò)GSM模塊進(jìn)行報(bào)警。該系統(tǒng)可對(duì)家庭中可能產(chǎn)生的：火災(zāi)、甲烷泄漏、以及生人闖入等隱患進(jìn)行提醒。具有反應(yīng)靈敏、無(wú)人監(jiān)管、遠(yuǎn)程提醒、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞STC89C52；火焰?zhèn)鞲衅?；甲烷傳感器；紅外線傳感器；GSM0引言在人們的日常生活中，安全一直都是人們擔(dān)心的問(wèn)題。隨著科技的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，人們居住的環(huán)境越來(lái)越密集，環(huán)境的復(fù)雜程度也越來(lái)越高。在日常生活中，電器和智能化設(shè)備使得家庭中需要使用電力的物品越來(lái)越多，引起的安全隱患不可忽視。家庭安全問(wèn)題主要分為三個(gè)方面：火災(zāi)、異常氣體和被偷竊，因此很需要一款檢測(cè)設(shè)備對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，而市面上這些設(shè)備都只有其中一種功能，并且價(jià)格較高，存在信息傳遞不及時(shí)等問(wèn)題。所以利用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)功能齊全的家庭安全安防報(bào)警系統(tǒng)成為了一種可能。與其他系統(tǒng)相比，它安裝方便，占地面積不大，能夠提供較為強(qiáng)大和豐富的功能，另一方面，由于其價(jià)格比較實(shí)惠，因此在未來(lái)將有巨大的應(yīng)用空間[1]。對(duì)保障居民的生命和財(cái)產(chǎn)，提高公安、醫(yī)療等部門的應(yīng)急能力具有不可小視的重要性[2]。1工作原理1.1系統(tǒng)框圖智能化家庭安全安防報(bào)警系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1智能化家庭安全安防報(bào)警系統(tǒng)框圖系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)芯片為核心，使用各類傳感器采集信號(hào)并傳遞給芯片，由芯片判斷信號(hào)來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的操作。在充分利用紅外傳感器功能的基礎(chǔ)上檢測(cè)是否有人進(jìn)入；能夠通過(guò)對(duì)火焰?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)行利用，從而判斷是否出現(xiàn)著火點(diǎn)；能夠通過(guò)使用甲烷氣體傳感器，進(jìn)一步檢測(cè)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)是否存在甲烷或相關(guān)氣體，如果各類傳感器檢測(cè)到其所需的信號(hào)，則蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警；反之則不報(bào)警。一旦在檢測(cè)區(qū)域出現(xiàn)人為非法闖入的情況，傳感器的黃燈將會(huì)持續(xù)閃亮，并會(huì)及時(shí)向使用者手機(jī)發(fā)送預(yù)警信息：Someone；一旦在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)火焰，傳感器的綠燈將會(huì)持續(xù)閃亮，并會(huì)及時(shí)向使用者手機(jī)發(fā)送預(yù)警信息：Fire;一旦在檢測(cè)區(qū)域出現(xiàn)甲烷或相關(guān)氣體，傳感器的藍(lán)燈會(huì)持續(xù)閃亮，并會(huì)及時(shí)向使用者手機(jī)發(fā)送預(yù)警信息：Gas，上述預(yù)警信息均以英文形式進(jìn)行發(fā)送。1.2系統(tǒng)組成部分1.2.1硬件部分硬件部分由電源模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊等多部分組成。電源模塊由自鎖開關(guān)、5VDC電源以及電源二極管組成。單片機(jī)控制模塊由STC89C52芯片、晶振、復(fù)位開關(guān)等組成。傳感器電路模塊包含多個(gè)電路內(nèi)容，包括，火焰?zhèn)鞲衅髂K電路、甲烷傳感器模塊電路等在內(nèi)。1.2.2軟件部分系統(tǒng)的成熟軟件是確保傳感器能夠發(fā)揮性能的重要保障，軟件包括兩個(gè)程序，分別是底層驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用程序[3]。系統(tǒng)以單片機(jī)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件開發(fā)系統(tǒng)，以KEIL軟件為開發(fā)環(huán)境。系統(tǒng)程序可以劃分為以下幾個(gè)軟件層：其中，底層軟件的功能必須依托于KEIL內(nèi)核。承擔(dān)的功能主要是確保能夠及時(shí)為系統(tǒng)提供通信服務(wù)，提供定時(shí)管理服務(wù)等功能。中層軟件的功能和作用主要是對(duì)芯片進(jìn)行全方位管理，對(duì)通信程序進(jìn)行精密化管理等；外層的價(jià)值是為用戶提供程序編寫的功能。程序的編寫不僅需要外層軟件功能的支撐，還需要其他兩層軟件提供的調(diào)用程序的技術(shù)能力[4]。2硬件設(shè)計(jì)2.1最小系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)STC89C52芯片功能的實(shí)現(xiàn)離不開強(qiáng)大的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，作為單片機(jī)最小系統(tǒng)，無(wú)需額外借助復(fù)雜的電路就能夠?qū)崿F(xiàn)功能的發(fā)揮。只需將系統(tǒng)RST電路和TIME電路進(jìn)行連接，就能夠?qū)崿F(xiàn)其所需要的功能，如圖2所示。此外，最小系統(tǒng)功能和使用范圍具有一定的局限性，只能應(yīng)用于較為簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)。如果想要實(shí)現(xiàn)更為多元，更加復(fù)雜的功能，需要外界電路的支持和配合[5]。STC89C52芯片正常運(yùn)行的工作電壓一般為不低于4.8V、不超過(guò)5.2V的范圍內(nèi)。芯片內(nèi)部涵蓋了一定的存儲(chǔ)空間，能夠?qū)崿F(xiàn)較為簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)功能。部分引腳的功能較為豐富。這類芯片的程序調(diào)用高度匹配8051MCU的特點(diǎn)[6]。除了在使用上具有一定優(yōu)勢(shì)外，這一系統(tǒng)價(jià)格實(shí)惠，項(xiàng)目編程難度系數(shù)較低，在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定系數(shù)較高，因此也被廣泛適用于實(shí)踐領(lǐng)域中。下圖2直觀體現(xiàn)了最小系統(tǒng)引腳圖輸入輸出接口圖[7]。圖2STC89C52單片機(jī)引腳圖圖3最小系統(tǒng)電路圖.STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)部本身?yè)碛幸欢ǖ拇鎯?chǔ)功能。因此，由這一單片機(jī)組成的系統(tǒng)在操作上較為簡(jiǎn)單，直接占地面積較小。與其他系統(tǒng)相比，這種單片機(jī)系統(tǒng)的工作性能很難出現(xiàn)波動(dòng)情況，質(zhì)量較優(yōu)，價(jià)格較為實(shí)惠。另一方面，受到板子大小等條件的限制，最小系統(tǒng)功能和使用范圍具有一定的局限性，只能應(yīng)用于較為簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)中。如果想要實(shí)現(xiàn)更為多元，更加復(fù)雜的功能，允許引入外部電路予以支持和配合[8]。2.2電源轉(zhuǎn)換電路本控制系統(tǒng)所需要的電源均采用5V直流電源，所以可以直接使用市面上流通的手機(jī)適配器連接USB插口對(duì)整個(gè)系統(tǒng)供電，這樣可以保持電源穩(wěn)定且成本低。當(dāng)電源上電時(shí)，可以通過(guò)白色LED燈判斷電源是否供電。2.3信號(hào)采集與處理電路設(shè)計(jì)2.3.1火焰采集電路設(shè)計(jì)在本電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)效果，筆者通過(guò)合理的手段對(duì)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)760nm~1100nm范圍內(nèi)波長(zhǎng)的光源信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。其工作原理是充分發(fā)揮紅外線接收管對(duì)火焰的應(yīng)激反應(yīng)，把火焰信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以檢測(cè)并處理的信號(hào)，當(dāng)單片機(jī)設(shè)定的管腳輸出低電平則代表檢測(cè)到火焰，反之則沒(méi)有。設(shè)計(jì)效果的實(shí)現(xiàn)需要借助精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信號(hào)，因此為了進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)的總體效果，筆者增加了LM393比較器，使其輸入引腳和傳感器的輸出引腳進(jìn)行相連。一旦檢測(cè)區(qū)域檢測(cè)到火焰情況時(shí)，比較器的輸出管腳會(huì)被降低，從而發(fā)出火焰的預(yù)警信號(hào)。如圖4。圖4火焰?zhèn)鞲衅髟O(shè)計(jì)原理圖對(duì)上圖設(shè)計(jì)圖進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，4號(hào)，3號(hào)引腳分別連接VCC和GND，2號(hào)、1號(hào)引腳是數(shù)字和模擬信號(hào)的輸出。想要實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的輸出功能，必須將2號(hào)引腳和單片機(jī)口進(jìn)行連接。2.3.2紅外傳感器電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用的紅外傳感器對(duì)于光線強(qiáng)度的調(diào)整具有明顯的應(yīng)激變化能力。作為一個(gè)對(duì)光線反應(yīng)程度較高的傳感器，機(jī)器內(nèi)部涵蓋了兩個(gè)模塊，分別是紅外線發(fā)射和反射紅外線接收模塊。當(dāng)模塊功能被啟用時(shí)，使模塊向外發(fā)射紅外線，如果紅外線遇到遮擋物，無(wú)法繼續(xù)發(fā)射，反射光線會(huì)由接收管負(fù)責(zé)接收，從而給單片機(jī)提供準(zhǔn)確的信號(hào)，為下一步的精準(zhǔn)處理工作提供依據(jù)。模塊正常工作的電壓一般為不小于3.3V、不超過(guò)5V的范圍內(nèi)。系統(tǒng)采用的電源提供的電壓為5V，因此可以直接供電。在設(shè)計(jì)電路中，如果出現(xiàn)檢測(cè)到遮擋物的情況時(shí)，P32輸出情況為低電平，如果沒(méi)有檢測(cè)到遮擋物的時(shí)候，P32輸出的情況為高電平，由于輸出的信號(hào)本身就是數(shù)字信號(hào)，因此無(wú)需額外增加轉(zhuǎn)換電路，如圖5。圖5紅外硬件接線圖圖6甲烷傳感器硬件接線圖2.3.3甲烷檢測(cè)電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的運(yùn)用原理是一旦檢測(cè)區(qū)域有甲烷氣體時(shí)，甲烷氣體含量的提升會(huì)進(jìn)一步提高系統(tǒng)的導(dǎo)電率。和其他傳感器相比，此類傳感器具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，對(duì)外界氣體的應(yīng)激程度較高，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，性能較為穩(wěn)定，短時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備老化的情況，被廣泛適用于應(yīng)用領(lǐng)域中，如圖6。對(duì)圖中的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行分析和研究，可以發(fā)現(xiàn)4號(hào)、3號(hào)引分別腳連接到VCC和GND，2號(hào)、1號(hào)引腳分別是數(shù)字和模擬信號(hào)輸出，想要實(shí)現(xiàn)的數(shù)字信號(hào)輸出的功能，就必須把二號(hào)引腳和單片機(jī)口進(jìn)行連接。2.4GSM模塊電路設(shè)計(jì)作為一款尺寸較小，占地面積不大的模塊，電路采用SMT封裝，基于STE的單芯片案，采用ARM926EJ-S架構(gòu),性能強(qiáng)大，因此選用SIM900A作為GSM/GPRS模塊的芯片[9]。可負(fù)載功率較低的條件下提供數(shù)據(jù)傳輸和傳真等功能。另一方面，這類電路的使用耗能較低，在休眠條件下，電流消耗較小，另外，模塊內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，可以讓用戶很容易使用。SIM900A模塊若要穩(wěn)定的工作，則要有匹配的外圍電路搭配，如圖7，電路的搭配設(shè)計(jì)主要涵蓋了四個(gè)引腳，其中兩個(gè)信號(hào)線和單片機(jī)引腳相互連接。為了進(jìn)一步提高本設(shè)計(jì)的功能和實(shí)用性能，運(yùn)用到了SMS與TCP功能，外圍電路主要涵蓋電源電路、SIM卡電路等。圖7GSM模塊硬件接線圖圖8蜂鳴器及驅(qū)動(dòng)電路2.5蜂鳴器及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)為了進(jìn)一步提高本設(shè)計(jì)的實(shí)用價(jià)值，筆者選擇了5V有源蜂鳴器[10]。單片機(jī)的管腳輸出電流不大，難以為蜂鳴器提供足夠的電磁。因此需要增加其他電流放大電路。并設(shè)計(jì)了如圖8的電路圖。其中為了進(jìn)一步放大電路，在本設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇了S9012三極管。1號(hào)、2號(hào)管腳分別連接電源VCC和單片機(jī)引腳，3號(hào)引腳連接蜂鳴器正端。二號(hào)管線接入高電平后，三極管未被正式啟用，蜂鳴器此時(shí)并無(wú)電源接入；2號(hào)管線接入低電平時(shí)，蜂鳴器此時(shí)有電源接入，能夠發(fā)出聲音。如果繼續(xù)給2號(hào)管線接入高電平，蜂鳴器依舊處于無(wú)電源接入狀態(tài)。2.6LED指示燈電路設(shè)計(jì)這類指示燈占地面積不大，擁有較為穩(wěn)定的使用性能，在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備落后的情況?；贚ED燈的優(yōu)勢(shì)，在本設(shè)計(jì)過(guò)程中，筆者利用這種燈作為信號(hào)指示燈。電燈電路內(nèi)進(jìn)行串聯(lián)，當(dāng)引腳發(fā)出低電平時(shí)，LED燈亮起，反之則不亮。2.7系統(tǒng)總體電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體電路設(shè)計(jì)如圖9所示圖9系統(tǒng)原理圖3軟件設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分利用Keil軟件對(duì)程序進(jìn)行重新編寫和調(diào)整。進(jìn)一步提高軟件的功能，可以選擇加具有優(yōu)勢(shì)的C語(yǔ)言進(jìn)行程序編寫[11]。系統(tǒng)的運(yùn)行框架是系統(tǒng)通電后，對(duì)模塊進(jìn)行初始化處理，如果器件出現(xiàn)損害的情況，系統(tǒng)無(wú)法有序運(yùn)行，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)會(huì)有序的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，如果目標(biāo)數(shù)據(jù)本身具有一定的準(zhǔn)確度，將數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理。系統(tǒng)運(yùn)行流程圖如圖10所示。軟件處理過(guò)程如圖11所示。圖10系統(tǒng)運(yùn)行流程圖圖11信號(hào)處理軟件總流程圖3.1GSM模塊驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)這一模塊能夠確保系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警的目標(biāo)。如果參數(shù)超過(guò)預(yù)期設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，報(bào)警信息會(huì)被自動(dòng)編輯成短信并發(fā)送到用戶手上，使預(yù)警信息的傳遞更加具有時(shí)效性，提高系統(tǒng)使用的便捷度和有效度[12]。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能是，一旦檢測(cè)家庭出現(xiàn)安全問(wèn)題時(shí)，設(shè)備會(huì)通過(guò)利用GSM模塊的功能，及時(shí)向用戶發(fā)送預(yù)警信息。圖12是短信接受流程圖。圖12短信接受流程圖圖13紅外傳感器模塊軟件運(yùn)行流程圖3.2紅外傳感器程序流程圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序功能的實(shí)現(xiàn)必須利依托于信號(hào)查詢的方式。第一系統(tǒng)會(huì)向外發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，并由傳感器對(duì)外發(fā)送紅外信號(hào)。如果紅外信號(hào)出現(xiàn)反射情況，系統(tǒng)會(huì)對(duì)紅外線反射的時(shí)間差值進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，通過(guò)對(duì)距離值進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，從而確定是否存在遮擋物的情況。該模塊運(yùn)行流程如圖13所示。`通過(guò)對(duì)圖表內(nèi)容進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)接通電源后，會(huì)對(duì)模塊進(jìn)行初始化處理，傳感器會(huì)對(duì)外發(fā)送紅外信號(hào)。如果紅外信號(hào)出現(xiàn)反射情況，系統(tǒng)會(huì)對(duì)紅外線反射的時(shí)間差值進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，通過(guò)對(duì)距離值進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，從而確定是否存在遮擋物的情況。3.3甲烷傳感器程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用的控制系統(tǒng)模塊利用甲烷傳感器進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)原理是把獲取的甲烷信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，比較器會(huì)將信號(hào)和閾值作出詳細(xì)對(duì)比，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步判斷存在不存在甲烷信號(hào)，如果傳感器輸出的電壓達(dá)不到閾值電壓值，比較器會(huì)將低電平輸出給單片機(jī)，反之，會(huì)將高電平輸出單片機(jī)。單片機(jī)如果接收了低電平，可以判斷檢測(cè)區(qū)域存在甲烷信號(hào)，并會(huì)自動(dòng)開啟自動(dòng)預(yù)警模式，如圖14。通過(guò)對(duì)圖表內(nèi)容進(jìn)行分析可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)接通電源后，傳感器會(huì)對(duì)模塊進(jìn)行初始化處理，控制中心會(huì)對(duì)電平值進(jìn)行讀取，如果是低電平，可以判斷檢測(cè)區(qū)域出現(xiàn)甲烷氣體，蜂鳴器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警模式并作出預(yù)警信息的發(fā)送。圖14甲烷傳感器程序運(yùn)行流程圖圖15火焰?zhèn)鞲衅鞒绦蜻\(yùn)行流程圖3.4火焰?zhèn)鞲衅鞒绦蛟O(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)信號(hào)，主要利用專用火焰?zhèn)鞲衅?，系統(tǒng)的運(yùn)作原理是將火焰信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，被及時(shí)輸送到比較器中。通過(guò)對(duì)電壓信號(hào)和閾值做詳細(xì)對(duì)比，從而判斷是否存在火焰信號(hào)。一旦存在火焰信號(hào)，會(huì)表明傳感器輸出電壓達(dá)不到閾值電壓的水平，反之，比較器的火焰信號(hào)會(huì)超過(guò)高電平。如果單片機(jī)能夠接收到低電平，則意味著檢測(cè)區(qū)域有火焰情況，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)報(bào)警模式，如圖15。通過(guò)對(duì)圖表內(nèi)容進(jìn)行分析，可得知，系統(tǒng)通電后，會(huì)對(duì)模塊進(jìn)行初始化處理?？刂浦行臅?huì)對(duì)電平值進(jìn)行讀取，一旦檢測(cè)出低電平值，則意味著檢測(cè)區(qū)域有火焰，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這種情況啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警模式，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。4整體調(diào)試在順利搭建完成調(diào)試平臺(tái)后，要對(duì)軟件功能進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)試。如果軟件的所有程序不存在異常問(wèn)題，需要確保系統(tǒng)的功能能否達(dá)到應(yīng)用要求。若是功能無(wú)法達(dá)到系統(tǒng)的應(yīng)用要求和標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)程序進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)試，直到所有的功能均能實(shí)現(xiàn)為止，如圖16、圖17、圖18、圖19。圖16檢測(cè)到火焰并發(fā)送短信圖17檢測(cè)到甲烷并發(fā)送短信圖18檢測(cè)到有人并發(fā)送短信圖19系統(tǒng)整體調(diào)試4.1系統(tǒng)軟件調(diào)試軟件調(diào)試步驟如下：在菜單欄中單擊“工程”，并輸入工程文件名“智能化家庭安全安防報(bào)警系統(tǒng)”，并進(jìn)行保存。器件選擇“Atmel”目錄下的“AT89C52”。重新構(gòu)建空白文本，在新建的文本中進(jìn)行源代碼編寫。將編寫好的程序進(jìn)行保存，并將文件名稱命名為“智能化家庭安全安防報(bào)警系統(tǒng).c”。程序保存后，對(duì)編寫的程序進(jìn)行編譯和調(diào)試。單擊編譯按鈕，系統(tǒng)會(huì)對(duì)程序進(jìn)行編譯，定會(huì)對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行提示。按提示找出錯(cuò)誤，并進(jìn)行修改，直到?jīng)]有錯(cuò)誤為止。圖20軟件調(diào)試圖21提示信息4.2系統(tǒng)硬件調(diào)試當(dāng)上文的程序編譯沒(méi)有出現(xiàn)異常情況時(shí)，可以將程序錄到單片機(jī)中，并對(duì)設(shè)計(jì)功能能否滿足預(yù)期需求進(jìn)行進(jìn)一步判斷。。（1）信號(hào)源采集并功能驗(yàn)證：系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)需要對(duì)多個(gè)信號(hào)源進(jìn)行采集。當(dāng)系統(tǒng)通電后，所有模塊會(huì)進(jìn)行初始化處理，待模塊初始化正常并完成后，對(duì)各個(gè)信號(hào)源進(jìn)行采集。打火機(jī)火焰靠近傳感器時(shí)，機(jī)器信號(hào)燈會(huì)閃亮，并且LED綠燈被點(diǎn)亮，蜂鳴器發(fā)出聲音，說(shuō)明火焰?zhèn)鞲衅鞑杉交鹧嫘盘?hào)，并工作正常。甲烷傳感器對(duì)甲烷等異常氣體敏感，而打火機(jī)的氣體成分也是由甲烷等構(gòu)成，所以使用未成功點(diǎn)燃的打火機(jī)靠近甲烷傳感器，此時(shí)傳感器上的信號(hào)燈亮起，并且LED藍(lán)燈被點(diǎn)亮，蜂鳴器發(fā)出聲音，說(shuō)明甲烷傳感器采集到甲烷信號(hào)，并工作正常。紅外傳感器只要被遮擋就會(huì)傳遞信號(hào)，所以當(dāng)紅外傳感器被遮擋時(shí)背部的紅燈亮起，并且LED黃燈被點(diǎn)亮，蜂鳴器發(fā)出聲音，說(shuō)明紅外傳感器采集到信號(hào)，并工作正常。（2）GSM發(fā)送短信功能驗(yàn)證：經(jīng)過(guò)上述驗(yàn)證環(huán)節(jié)后，如果傳感器檢測(cè)到有人為闖入的情況，則LED黃燈并且GSM連接的LED黃燈點(diǎn)亮，同時(shí)GSM模塊發(fā)送短信：Someone；如果傳感器檢測(cè)到有火焰的情況，綠色的燈會(huì)常亮，GSM連接的黃燈點(diǎn)亮，并發(fā)送短信：Fire；如果傳感器檢測(cè)到有甲烷氣體，LED燈會(huì)出現(xiàn)藍(lán)燈的情況，GSM連接的黃燈點(diǎn)亮，并發(fā)送短信：Gas。4.3測(cè)試結(jié)果分析在測(cè)試過(guò)程中，受到實(shí)際環(huán)境條件、測(cè)試步驟和測(cè)試設(shè)備等因素的影響，測(cè)試結(jié)果可能存在不全面，不真實(shí)的情況。例如在本設(shè)計(jì)中，如果采集到不正常的信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)子程序會(huì)存在延時(shí)的情況，會(huì)使采集的數(shù)據(jù)出現(xiàn)不精準(zhǔn)的問(wèn)題。為了將信號(hào)數(shù)據(jù)的誤差值控制在較小范圍內(nèi)，通常采用以下幾種方法進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。通過(guò)去圖書館收集資料的方式獲?。灰岳碚撏茖?dǎo)等方式獲得；經(jīng)過(guò)多次嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)和研究進(jìn)行獲取?？梢酝ㄟ^(guò)查找技術(shù)首次的方式，對(duì)傳感器的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和修正。利用子程序進(jìn)一步提高系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確度和科學(xué)性。5結(jié)語(yǔ)此次設(shè)計(jì)中，利用STC89C52單片機(jī)作為控制器和主要硬件，通過(guò)對(duì)火焰?zhèn)鞲衅鳌⒓淄閭鞲衅饕约凹t外線傳感器的控制以及對(duì)其傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)火焰、甲烷氣體、以及非法闖入等信息進(jìn)行充分地判斷與應(yīng)對(duì)。通過(guò)使用GSM模塊將單片機(jī)處理過(guò)的信號(hào)發(fā)送至指定的手機(jī)號(hào)碼進(jìn)行準(zhǔn)確的報(bào)警。此次設(shè)計(jì)通過(guò)單片機(jī)完成對(duì)整個(gè)過(guò)程的監(jiān)督與報(bào)警，減少了實(shí)際的操作難度，提供了更加精確的信息。并且此系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，更加便捷。參考文獻(xiàn)亢健，陳亞棟，任秀偉等.家用電器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微型機(jī)與