[論文精品]家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng)

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）題 目 家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng) 姓 名 所在系別 電子信息工程系 專業(yè)班級 09計(jì)算機(jī)控制專業(yè) 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 日 期 2011年11月23日 目錄摘 要iabstractii一、 引言21、應(yīng)用價(jià)值與背景22、現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)方式23、設(shè)計(jì)特點(diǎn)3二、設(shè)計(jì)思路81、mcs-51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)方式82、報(bào)警器系統(tǒng)邏輯框圖8三、硬件電路設(shè)計(jì)241、總體邏輯框圖242、報(bào)警、故障、正常鑒別電路243、掉電保護(hù)25四、軟件設(shè)計(jì)261、報(bào)警器應(yīng)用系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖262、主程序流程圖27結(jié)束語28謝 辭29參考文獻(xiàn)30摘 要當(dāng)今世界，生命生活安全越來越受到人們的關(guān)注。人們對于防火防盜愈加關(guān)注，一

2、個(gè)集防盜防火功能于一身的報(bào)警器在生活中就起了重要的作用。電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展為實(shí)現(xiàn)這種報(bào)警器提供了必要的技術(shù)支持。我設(shè)計(jì)的這種報(bào)警器，與常見的單一的防火報(bào)警器或者防盜報(bào)警器相比功能跟強(qiáng)大。不僅能在無人條件下實(shí)現(xiàn)煙霧濃度報(bào)警，還可以在著火前達(dá)到預(yù)警作用并實(shí)現(xiàn)防盜竊報(bào)警功能。而且其成本更低，更能滿足當(dāng)今社會(huì)的需求。關(guān)鍵詞 ： 防盜，防火，報(bào)警器 abstractin todays world, life is safe more and more get the attention of people. people pay more and more attention to the fire a

3、larm, a theft proof and fireproof functions in a alarm in life plays a key role. the rapid development of electronic technology to achieve the alarm provides the necessary technical support.i designed this alarm can not only in no condition to realize the concentration of smoke alarm, but also befor

4、e the fire reaches the warning function and realization of anti theft alarm. with the common single alarm fire or anti-theft alarm compared with powerful function, lower cost, better meet the needs of todays society.keywords theftproof； fireproof；alarming machine一、引言1、應(yīng)用背景與價(jià)值當(dāng)今社會(huì)，人們生活水平的提高使得安全系統(tǒng)受到人們

5、的關(guān)注。因?yàn)楝F(xiàn)代家居裝潢大多使用木質(zhì)材料，如果發(fā)生火災(zāi)后果不堪設(shè)想，又因社會(huì)治安不法分子，一個(gè)防盜兼防火功能于一身的報(bào)警器就可以起到防患于未然的作用。單片微機(jī)具有體積小、運(yùn)算速度快、抗干擾能力強(qiáng)、價(jià)格低廉、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)將使用傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)，采用mcs-51系列的8031為主機(jī)。2、現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)方式（1）使用半導(dǎo)體氣敏器件對可燃性氣體的敏感特性，可以設(shè)計(jì)出防火報(bào)警器。設(shè)計(jì)防火報(bào)警器時(shí)，重要的是如何確定開始報(bào)警濃度，即設(shè)計(jì)報(bào)警器報(bào)警濃度下限。選低了，靈敏度高，容易產(chǎn)生誤報(bào)；選高了，又容易造成漏報(bào)，起不了報(bào)警效果。一般情況下，對于丙烷、丁烷、甲烷等氣體，都選定在其爆炸下限的十分之一?？紤]到

6、溫度、濕度和電源電壓變化的影響，開始報(bào)警濃度應(yīng)有一定的變化范圍，以確保環(huán)境變化時(shí)也不會(huì)發(fā)生誤報(bào)和漏報(bào)。（2）盜警傳感器主要根據(jù)用途選定。一般家用報(bào)警器，應(yīng)考慮到經(jīng)濟(jì)關(guān)系，盡量減少成本。因?yàn)閭鞲衅鞯膬r(jià)格一般都很高，因此可用銅絲等一些導(dǎo)線或開關(guān)代替，放置在門、窗處或連接需要保護(hù)的物品。3、設(shè)計(jì)方法該報(bào)警器防盜功能采用斷弦方式報(bào)警，報(bào)警靈敏。與已有的人體感應(yīng)傳感方式相比更靈敏且不易受外在干擾而誤報(bào)。防火功能也是采用傳感器報(bào)警相比熱敏報(bào)警和光敏報(bào)警更靈敏。二、設(shè)計(jì)思路1、mcs-51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)方式mcs-51單片機(jī)內(nèi)部包含了作為微型計(jì)算機(jī)所必需的基本功能部件，各功能部件相互獨(dú)立而融為一體，集成在同一塊

7、芯片上。為進(jìn)一步介紹8031的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，現(xiàn)把各功能部件劃分為cpu、存儲(chǔ)器、i/o端口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和中斷系統(tǒng)等五部分加以介紹。因本設(shè)計(jì)主要用到cpu、存儲(chǔ)器、i/o端口，所以只對這三部分作主要介紹。（存儲(chǔ)器和i/o端口將在下章根據(jù)具體應(yīng)用作詳細(xì)介紹）8031內(nèi)部cpu是一個(gè)字長為二進(jìn)制八位的中央處理單元，也就是說它對數(shù)據(jù)的處理是按字節(jié)為單位進(jìn)行的。和微型計(jì)算機(jī)cpu類似，8031內(nèi)部cpu也是由運(yùn)算器、控制器和專用寄存器組三部分電路組成。1）本設(shè)計(jì)采用的是mcs-51系列的8031為主機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)的應(yīng)用要求，現(xiàn)對8031進(jìn)行介紹。 8031內(nèi)部沒有rom存儲(chǔ)器，可以外接外部rom

8、，但片內(nèi)和片外之和不能超過64kb。ram存儲(chǔ)器主要用來存放數(shù)據(jù)，故它又稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。mcs-51的ram存儲(chǔ)器有片內(nèi)和片外之分：片內(nèi)ram共128個(gè)，地址范圍為00h7fh；片外ram共有64kb，地址范圍為0000hffffh。因此，mcs-51 ram的實(shí)際存儲(chǔ)容量是超過64kb的，如圖2-1（b）所示。圖中可見，片內(nèi)ram的地址范圍00hffh和片外ram的地址范圍0000h00ffh實(shí)際上是同一個(gè)地址范圍的兩種不同表示方法。為了指示機(jī)器到片內(nèi)ram尋址還是到片外ram尋址，單片機(jī)器件設(shè)計(jì)者為用戶提供了兩類不同的傳送指令：mov指令用于片內(nèi)00hffh范圍內(nèi)的尋址，movx指令用于片

9、外0000hffffh范圍內(nèi)的尋址。片內(nèi)ram共有128字節(jié)，分為工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)和便箋區(qū)。 工作寄存器區(qū)（00h1fh）這32個(gè)ram單元共分四組，每組占8個(gè)ram單元，分別用代號r0r7表示。r0r7可以指向四組中任意組，由psw中的rs1rs0狀態(tài)決定。外部rom片內(nèi)romea=1片外romea=o ffffh1000h 0fffh0000h （a）程序存儲(chǔ)器地址分配sfr便箋區(qū)位尋區(qū)工作寄存器（03組）工作寄存器（03組）外部ramffh80h ffffh0000h7fh30h2fh20h1fh00h(b)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址分配2、報(bào)警器系統(tǒng)邏輯框圖p1.0-p1.3 p0 8031

10、p1.4-p1.5 alep1.6-p1.7 p2.0-p2.4 p2.5-p2.7 rst/vpd psen聲光報(bào)警74ls373a0-a7a8-a12ce2764d0-d7oe火警電路盜警電路掉電保護(hù) 三、硬件電路設(shè)計(jì)1、總體邏輯框圖通過總體邏輯框圖，勾畫出硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行具體的功能分配，地址空間的劃分以及有關(guān)技術(shù)措施的實(shí)現(xiàn)。1 恒流供電氣體探測器電路圖。圖 2-3 恒流供電氣體探測器電路圖報(bào)警器特點(diǎn)是對氣敏器件加熱不是使用恒壓源，而是恒流源。而報(bào)警器大多需要傳感器、電源、檢測回路分開放置。因此，需要采用恒流源供電。圖 2-4所示恒流供電氣體檢測器電路圖，氣敏器件加熱絲供電采用的是

11、恒流源。恒流源由i、bg1、bg2等組成。監(jiān)測電路即與電路圖中的火災(zāi)探測點(diǎn)連接。在正常情況下，qm-n5的阻值很大約為20m歐姆,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)它的阻值會(huì)迅速減少。2、 報(bào)警、故障、正常鑒別電路圖2-4 火警、故障、正常鑒別電路該電路左端輸入線與火災(zāi)探測器qm-n5相連；r3、r4分壓電路來設(shè)置故障信號門檻電平vg；r5、r6設(shè)置火警信號門檻電平vh（vhvg）。若探測器狀態(tài)設(shè)vt，vtvg則比較器1、2均輸出低電平（比較器的正端電壓大于負(fù)端電壓，則輸出高電平；反之，正端電壓小于負(fù)端電壓，則輸出低電平），表示正常狀態(tài)；如果vgvtvh，則比較器1、2均輸出高電平，說明探測到火警信號。(本電路中正

12、常時(shí)vg=7.5v,vh=10v,vt=5v;火災(zāi)發(fā)生時(shí)vt迅速增大)盜警、故障、正常鑒別電路輸入線與盜警探測器相連，結(jié)構(gòu)與圖2-5大致相同；r3、r4分壓電路來設(shè)置故障信號門檻電平vg；r5、r6設(shè)置火警信號門檻電平vh（vhvg）。若探測器狀態(tài)設(shè)vt，vtvg則比較器1、2均輸出低電平（比較器的正端電壓大于負(fù)端電壓，則輸出高電平；反之，正端電壓小于負(fù)端電壓，則輸出低電平），表示正常狀態(tài)；如果vgvtvh，則比較器1、2均輸出高電平，說明探測到盜警信號。3、掉電保護(hù)圖2-5 掉電保護(hù)電路圖本設(shè)計(jì)采用的是tl7705芯片。tl7705是電源監(jiān)視用集成電路，其內(nèi)部基準(zhǔn)電壓發(fā)生器具有較高的溫度穩(wěn)定

13、性。7腳輸入，rs設(shè)定監(jiān)視電壓。當(dāng)rs=200歐姆時(shí)，監(jiān)視電壓為4.75v，即輸入電壓在34.75v之間時(shí)，6腳產(chǎn)生正脈沖使cpu復(fù)位即接rst/vpd。復(fù)位脈沖寬度td=0.13c3，其中c3單位為10-6f，td單位為s?？捎?腳輸出2.5v基準(zhǔn)電壓。為了吸收電源的紋波和脈沖干擾，通常在1腳接上0.1f的濾波電容。被監(jiān)視的電源電壓由5腳引入，當(dāng)其值小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出腳reset和 分別為高、低電平。當(dāng)被監(jiān)視的電源電壓高于基準(zhǔn)電壓時(shí)，端子reset、 輸出關(guān)斷。tl7705當(dāng)遇到掉電時(shí)，使單片機(jī)進(jìn)入掉電工作方式。為保證單片機(jī)有足夠的處理時(shí)間，取其檢測電壓為4.75v，當(dāng)電源電壓降到4.75

14、v時(shí)，tl7705通過reset向單片機(jī)發(fā)出中斷申請信號，單片機(jī)響應(yīng)中斷，保護(hù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并進(jìn)入掉電工作方式。四、軟件設(shè)計(jì)1、報(bào)警器應(yīng)用系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖應(yīng)用系統(tǒng)軟件監(jiān)控程序主程序掉電處理顯示程序數(shù)據(jù)采 集火警報(bào)警處理盜警報(bào)警處理火警故障處理盜警故障處理圖2-7 報(bào)警器應(yīng)用系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖2、主程序流程圖主程序流程圖5、 結(jié)束語六、謝辭參考文獻(xiàn)1 涂時(shí)亮，張友德.單片機(jī)mcs-51用戶手冊.上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，19922 方秉玲，陸忠化，郝國法.微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì).北京：科學(xué)出版社，19923 胡漢才，單片機(jī)原理及其接口技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，19964 謝筑森，張輝，陳粵初，耿德根.單片機(jī)開發(fā)與典型應(yīng)用設(shè)計(jì).合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1997.95 黃德培，方培生，牛文成.離子敏感器件及其應(yīng)用.北京：科學(xué)出版社，19886 董國增，mcs-51單片機(jī)接口及應(yīng)用試驗(yàn)和訓(xùn)練指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19997 許惠民，安德寧.單片微型計(jì)算機(jī)原理、接口、應(yīng)用.北京：北京郵電學(xué)院出版社，19908 李秉操，張登舉，傅壽英，徐飛.單片機(jī)接口技術(shù)及在工業(yè)控制中的應(yīng)用.西安：陜西電子編輯部，19919 孫育才，蘇學(xué)成.單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).南京：東南大學(xué)出版社，199010 杜仁毅，李慕靖，王建中，陳啟帆.十六位微型計(jì)算機(jī).上海：