基于单片机的智能感应监控系统的设计.docx

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1、摘要：因为人们在生活中对安全防范的要求在逐渐增高，科技技术也在快速发展，社会上的电子技术更新的速度也在日益加快，由此，故而设计一款基于单片机的智能感应监控系统是很有必要的，该传感器和微控制器设计烟雾报警装置作为设计的核心，STC89C52是作为设计的主控芯片，烟雾检测采用MQ-2检测烟雾。烟雾报警信号采集烟雾和主要由前置放大器，模数转换电路，单片机控制电路，显示电路，并且所述声光报警电路安全保护电路，设计合理，易于理解的，廉价的微控制器，使得所述抽吸集成应用控制和智能监控系统，它具有一定的实用价值。烟雾智能监控系统连接的组件和软件设计的功能之间本文描述的详细说明和解释，并且其中包括接口至主电路

2、和外围电路。关键字：热释电红外传感器；STC89C52单片机；GSM短信报警目录摘要错误！未定义书签。1绪论11.1研究目的I2系统分析12.1 整个控制系统的设计要求12.2 总体设计方案23系统硬件电路设计33.1 硬件电路介绍33.2 控制电路分析33.2.1 复位电路33.2.2 基本的复位方式错误！未定义书签。3.2.3 热释电红外传感器简介43.2.4 被动式热释电红外探头的工作原理及特性43.2.5 DHTIl温湿度检测模块53.2.6 LCD液晶显示电路63.2.7 GSM模块64器件介绍94.1 STC89C52单片机简介94.1.1 STC89C52单片机主要特性94.1.

3、2 管脚说明114.1.3 定时器/计数器124.1.5.1 主要特性124.1.5.2 定时/计数器O和1的控制和状态寄存器错误！未定义书签。4.2烟雾传感器125软件设计136编译器软件介绍错误！未定义书签。6.1 使用keil软件正立工程156.2 STC-ISP软件烧录工具157硬件电路的布线与焊接错误！未定义书签。结论错误！未定义书签。参考文献20附录21附录1:原理图21附录2:实物图221触1.1研究目的自上个世纪初，在北美地区的智能感应监控系统已略有雏形。同时，呼叫且直接连接到派出所，允许一些警官在接受呼叫并提供进一步的帮助。随后技术的进步由于通信技术的发展，为客户提供AT&T

4、电信增值服务业，报警可以进一步达到安全防护。然而，这种业务毕竟还很少见，大多数的人都很少接触到更高层次的东西，仅仅只能借助身边现有的技术及能触碰到的物体来防护安全隐患，更不要说利用高端的技术来达到肉眼无法感触的安全隐患来保护自己或远程提醒。更难以普及，所以很自然，在科技迅猛发展的今天，手机己经成为报警通讯的主要手段。通过电话线自动电话拨号系统，并传播到千家万户，同时也出现了报警被前所未有的发展方式。从生活中各种技术的结合尤其是越来越全面智能的生活方式看来，基本的产业化技术开发对于安全防护报警行业这一块的发展，只有具备良好的沟通手段，在任何没有预知的场所汇集报警信息给需要的被置于危险的人，能让当

5、事人可以提前做好各种安全防护措施来保护自己及身边的人。由此我们更需要借助当前智能化社会所需的各种手段实施智能技术做到在何时何地尤其是陌生环境或者有老人小孩的家里都能提前感知危险并做有效防护措施，基于此，木设计以STC89C52单片机为控制芯片设计了一类在一定范围类感知人体和感应烟雾并做出声音警报和发送短信到指定手机做到提前安全防护准备的智能感应监控系统，来达到一定的时间可以安全逃离的准备。2系统分析1.1 整个控制系统的设计要求该设计一共由于两个部分组合而成，它们分别是硬件和软件设计所组成。分别是由数据采集模块，微处理器控制，GSM报警子程序模块来形成一个完整的系统。这个系统主要是实现了以下功

6、能：先把系统上好电，插好所使用的手机卡，然后在一定时间后开始布防，当有人靠近在一定的范围之内，热电型红外线传感器，用于检测在人体内监测点的IR辐射的红外线执行驱动SMS报警电路使GSM模块微控制器的处理操作之后，发送文本消息到远程用户防盗警报。另外，当产生一定浓度的烟雾，处于布防状态下的烟雾传感器亦是检测到然后发出声光警报并发送短信到远程用户手机上来提醒用户存在的安全防护提示。2. 2总体设计方案基于图1所示的GSM短消息组成模块对家庭防盗智能监控系统。该系统架构包括前端检测器（热电型红外线检测器），单芯片控制器，GSMSMS模块，所述用户终端的。图1家庭防盗智能监控系统框图智能监控系统的收集

7、路由热电型红外线检测器，常用检测地点为门，窗，阳台等能够检测到的场所，然后将检测到的能够识别的信号传送到我们的STC89C52单片机控制芯片上，然后由控制芯片来作出相应的处理，最后由此系统的控制模块来触发消息给用户发送GSM短信防盗报警器，防盗报警器能够该系统的家庭功能。其基本工作原理是：用于检测红外线辐射体，在红外信号中检测所述变化并将其转换为一个弱信号之后使用无源热电型红外线传感器，信号滤波器的信号处理电路，放大，比较，输出报警发送作为高电平MCU信息，MCU确定是否报警，如果报警条件被满足时，通过所述变速器的控制信号接口RS232串行通信时，控制模块GSMSMS消息发送给用户，从而实现对

8、防盗报警器。3系统硬件电路设计3.1硬件电路介绍微控制器是利用超大规模集成电路技术的数据的随机存取存储器(RAM)的特征在于用于处理的中央处理单元CPU的集成电路芯片，只读存储器RC)M,各种I/O端口和中断系统，其集成到小的硅定时器/计数器功能晶片广泛用于微型计算机的工业控制系统，但该字段的完整配置。这里的STC89C52SCM,它是8位微控制器51,硬件电路分为动力部分，霍尔器件速度(速度信号处理电路)，所述SCM系统，五个部分ISP下载接口和LCD显示电路。3.2控制电路分析3.2.1 复位电路SCM在启动时，系统进入复位状态。通过一个按钮复位电路Sl,和电阻器RI的电解电容ECl组合物

9、。手动复位按钮和电源自动复位功能。系统复位按钮被经过两个主接口信号采集非自动复位按钮自动复位；所检测的电压上升从低电平到系统中，这时间段为高电平，通过该电阻器并且在路径之间形成的系统的地面，然后自动拉出后已过，使得高电平向低电平来自微控制器，即，使得功率被自动复位到复位微控制器。3. 2.1基本的复位方式该系统采用内部从实施例时钟电路和电源复位电路复位，如图3和图4所示的实施例图：图3复位电路crH-I图2时钟电路并且在这个系统装置中，并没有包含有内部端口为PO的上拉电阻器的，那么肯定是无法正常的输出高/低电平的，更别说是在一个高阻抗状态下。因此该组1/必须用一个外部上拉电阻O端口一起使用。3

10、. 2.3热释电红外传感器简介热电型红外线传感器（称为PIR）元件是开发的红外辐射的新高灵敏度的检测，可以检测80.在非接触能量体，使得它们形成一个特殊的主体，用于检测红外辐射传感器，所述传感器是在整个系统的临界，红外传感器只能检测人类的身体，见下图4。图4热释感应传感器3. 2.4被动式热释电红外探头的工作原理及特性涅耳透镜片合适与否直接影响使用不当配备有错误的操作，这将导致用户信任显影剂损失的有效性。这是有效地检测在空间焦点的红外线传感器，从而产生多个不同的监控视场时，视场，严格控制的性能要求中的作用。图5建模菲涅耳透镜。图5菲涅耳透镜3. 2.5DHT11温湿度检测模块这种温湿度传感器，

11、能够把已经校准的收集在应用程序中的数字信号进行输出，并且具有很高的信赖性以及很稳定的长期的使用性能，这样的温度传感器每个都包括有NTC元件，因此，产品的质量，反应速度快，抗干扰能力强，高湿度成本。每个传感器可以以非常精确的校准并对DHTIl湿度进行校准。OT情况下的程序存储器，所述校准因数，内部传感器模型验证过程，该程序形成校准因子。方便集成有线串行接口，体积小，功耗低，因此选择DHTIl温湿度检测模块。它具有可测量温湿度，使用时不需要添加其他的部件，信号传输方式使用长距离传输，稳定性很高，稳定性持续时间很长，基本满足一切的校准方式和数字输出方式，在耗能方面是极其低的。工作和储存条件恢复到正常

12、工作条件后，传感器校准状态会慢慢恢复。使用老龄化进程将加快产品的非正常运行条件下，很长一段时间。长期暴露在空气当中会损伤DHTll温湿度检测传感器，湿度传感器感测层干涉层是一种化学传感器的一种，所以化学气相扩散和移动都有可能使测量时的灵敏度降低，每当这个传感器处于一定整洁的环境氛围之下，慢慢的当传感器检测到周围出现了的污染物，就会把它进行一步一步的释放。因此恢复过程就是将其置于干净的环境当中将加速这一进程。所以化学污染物的高浓度将会永久损坏传感器的感测层。3. 2.6LCD液晶显示电路LCD显示器被分为两种：场显示和字符显示的。一，LCD1602主要技术参数如下：工作电流为20mA(50V);

13、(2)模块最佳工作电压为50V;(3)的295X435(宽X高)mm的字符大小。二,LCD1602标准的14引脚，该引脚表示接口如下：(1)1脚：VSS是接地电源。(2)第二销：VDD连接到正5V电源。(3)6英尺：使最终的端子E。(4) 1516英尺：无连接在系统中使用作为显示设备LCDI602输出信息。在该电路中，电位可以调节液晶显示器中，即清晰度的对比度。具体电路图与实物图，如图6和下图7所示。Hl图6LCD1602液晶显示电路原理图图7LCD1602液晶实物图3. 2.7GSM模块4. 5V的电压SIM900A。所以电源必须电流2A才能够提供足够的电流。建议从VBAT终点图输入旁路电容

14、器。100UF电容推荐采用低ESR。所述的多层瓷片状电容器具有低ESR和小尺寸，但价格较贵。电容器100F可被用于(低ESR)(lF-10F)的陶瓷电容并联并降低成本，当织物尽可能靠近VBAT销模块PCB电容器。如果输入和输出压力(VBAT)大时，应使用的开关调节器。由于开关调节器的高效率，尤其是当这个模块壳体内的电流达到2A时发生分裂，就可以直接用到电池模块为3.6V的锂离子中，但是，对于银-镉或银-镒电池模块的电压将超过最大。注意，当绝对最大电压和所述模块的损坏，它是利用这种类型的电池的。在操作中的特定模式，电压值连续以一定的间隔进行测定。AT+CBC命令值被测量的命令在检测期间获得平均电

15、压。当然在一般情况下。如果温度超过一定的电压限制和在没有打开的模块之中，那么在不合适的直接情况下这些模块将得不到检测并将被关闭。甚至在极端状况下，都有可能会使模块遭受到永久性的毁坏。开机方式使用PWRKEY引脚使用PWRKEY引脚和PWRKEYOUT引脚关机方式使用PWRKEY引脚关机使用AT命令关机表3SIM900A开机关机方式表图8GSM模块4器件介绍4.1STC89C52单片机简介复位电路最小SCM系统电路，时钟电路最小SCM系统电路和电源电路STC89C52最小SCM系统电路。一旦你的电路的这三个部分中，微控制器正常工作能够执行。最小SCM系统如下。图9单片机最小系统原理图(1)微控制器供给功率是通过VCC和GND电源管脚来提供的。(2)具有自动复位和手动复位两个功能，手动复位是通过按下手动按钮来实现的、自动复位是通过电源自动复位。主要是通过Sl这个按钮复位，他是结合Rl这个电阻器和ECl电解电容一起实现的。两个主要的接口采集信号来实现系统复位按钮的功能，自动复位就实现自动复位按钮的功能；所检测的电压上升从