毕业设计调研报告安防报警器的设计

1、.本科生毕业论文(设计)调研报告题 目： 安防报警器的设计 安防报警器的设计一、课题分析1、主要任务综合运用所学知识，如单片机技术、C语言、模拟电子技术、数字电子技术、传感器技术、汇编语言、微机原理，设计一个基于单片机控制的智能安防报警系统。1）强化对基本知识和基本技能的理解和掌握。2）培养收集资料和调查研究的能力，一定的方案比较、论证的能力,一定的理论分析与设计运算能力。3）培养独立思考问题和解决问题的能力，为今后工作做好技术储备。4）提高专业相关外文的阅读、翻译能力，提高专业英语水平。5）为以后撰写专业学术论文打下良好的基础。2、课题要求设计以MCS-51系列单片机AT89C52为核心，结

2、合外围无线编码接收电路、DTMF发送接收电路、数字语音录放电路、通话电路，以及其他的外围辅助电路，构成了一款高性能的智能无线安防报警器。配合各种无线传感器，可实现防盗、防火等安防功能。它能智能地区分各种警情、自动数字语音报警，可接收远端的遥控指令，有大功率继电输出口。3、设计原则根据毕业设计课题的基本要求，同时结合以前课程设计的一些心得体会，我确定了此次毕业设计的基本原则：第一， 模块化设计。根据电路的基本功能，将整个系统分成若干个电路模块，然后进行对各个模块进行独立设计。各模块之间通过合理的接口电路联系起来。这样，不仅可以降低整体设计的难度，也便于电路的扩展，分析。同时，又能够合理掌握时间进

3、度，确保顺利完成系统的防盗报警监测任务。第二， 智能化设计。系统选用MCS-51系列单片机AT89C52作为控制核心，结合外围无线编码接收电路、DTMF发送接收电路、数字语音录放电路、通话电路，以及其他的外围辅助电路的总体架构，实现整个系统的网络化、智能化设计。同时选用各种优良算法来进行相关的中断程序的设计，并辅以延时、计数等子程序来弥补硬件电路的缺陷，力争最大限度的降低误报率。第三，通用性设计。在设计系统时，尽量保持各模块的独立性。并且首先确保系统基本功能的实现，在此基础上，对系统进行功能扩展。同时，考虑到功能扩展的问题，要尽量充分使用I/O接口,避免浪费。第四，高性价比原则。在进行系统设计

4、时，需要采用各种元器件和芯片。考虑到学校的经济条件，我们选择的标准是“选择最合适的，不选择最好的”。二、简要介绍随着微电子技术、通信技术的飞速发展，防盗产品已经取得了巨大的发展和进步。现有报警设备主要朝两个方面发展，其一是探测器技术和探测器的发展；其二是远程报警系统的发展。探测器的发展主要出现了被动红外传感器、超声波传感器、微波传感器和振动传感器等。远程报警系统主要有有线式报警系统、无线式报警系统，报警联防网络等。这些设备、系统大都具有高智能功能化、低功耗的特点。分析市场上现有的防盗产品，主要存在两大类，第一类是基于微动开关的简单防盗产品。它的原理是使用微动开关作为触发开关，当被保护的物品被非

5、法触碰、非法移动或损坏时电路闭合，电流（或电压）经放大电路驱动扬声器发出警报。这类产品只靠硬件电路来实现，电路简单，但容易损坏，且勿报率高，布防撤防比较麻烦。第二类是采用传感器技术、单片机技术、无线通信技术的设计的智能化防盗系统。从规模上来看，这类系统又可以分为三种，即小规模、中规模和大规模防盗报警系统。小规模报警系统：例如无线式系统。这类系统的基本原理是采用单一传感器或微动开关来监测设备，当检测到盗情时，无线通信模块发出信号通知相关人员，并发出警报。这类系统具有安装方便、简单的特点，但它的覆盖面小，误报率高，使用场合受到一定限制。中规模报警系统：例如闭路电视监控系统、智能监控系统。这类系统的

6、报警功能、各技术指标和系统性能与真正的报警系统相差不少。同时该系统缺乏良好的人机界面和管理功能，所以应用受到限制。国内市场上的比较常见的该类产品有康比特电子技术研究所生产的CPT302传呼报警系统，中国金辰安全技术公司研制的TW-A防盗报警系统。大规模报警系统：例如微机监控系统。其基本原理是在监控现场安装各类传感器采集信号，当有异常情况发生时，传感器将采集到的信号经信号处理电路处理，然后送入单片机，单片机对信号进行分析，并决定是否启动报警电路报警。这类系统采用了单片机，便于进行数据处理、分析。但是，该类报警系统大多数只采用了一种传感器来采集信号，由于灵敏度或外界环境影响，容易发生误报。同时，现

7、有的该类产品只能单独使用，不便于构成防盗网络，不便于总体控制，也不能实现大X围覆盖。当前，最为前沿的防盗方案是基于单片机、传感器的具有自组网功能的防盗系统。该类系统使用了蓝牙等技术，它用许多传感器探测器来进行现场监控，各传感器探测器通过发射高频波自发的组成一个监控网络。它们之间可以相互交换信息。一旦有异常情况，将向上级防盗中心汇报，同时进行声光报警。该系统采用了传感器融合技术、短距离通信技术（WiFi或蓝牙），它具有误报率低、组网迅速、监控节点添加方便等优点。但它价格昂贵，且技术不够成熟，距离商用还有一段距离。三、 课题文献综述1、基于51单片机的室温测仪（1）作者：侯建华（2）摘要：设施农业

8、是世界现代农业发展的主要方向之一，我国农业正处于从 高产、优质、高效为目的的现代化农业转化新阶段，设施农业是我比较长 的时间内农业发展的个主要方向。环境控制对果树生产的重经为国内外大 量的科学实验和生产的实践所证实。只有在适宜的生长环境下果疏才能充 分发挥其高产潜力。多年的有关果树生长环境的研究，不仪知道了农业 生产，也为温室环境测控的研究提供了理论和依据。但如何利用传感器 技术，白动检测技术，通讯技术，计算机技术的发展和温室栽培的推广。( 3)系统组成及工作原理：本系统功能由硬件和软件两大部分协调完成，硬件部分主要完成各种传感器信号的采集、转换、各种信息的显示等；软件主要完成信号的处理及控制

9、功能等。其工作原理是89C51单片机一次查询各传感器的输出信号，然后89C51对输入信号进行相应处理后通过显示模块44780输出，同时还可输出各种报警信号。1>硬件构成:该系统硬件主要包括以下几个模块：89C51主控模块、传感器模块、AD转换器、扩展、44780显示模块等。其中89C51主要完成外围硬件的控制以及一些运算功能，传感器完成信号的采样功能，AD转换器主要完成模数的转换、存储器主要完成程序和数据的存储、44780显示模块完成字符、数字的显示功能。2>软件设计:该系统软件主要由主程序、中断子程序、数据采集与AD转换子程序、显示子程序、报警子程序等六大模块组成，因为C语言编写

10、的软件易于实现模块化，生成的机器代码质量高、可读性强、移植好，所以本系统的软件采用C语言编写，再KeilVision3 Demo版本的集成开发环境下进行编译连接。2、一种新型家庭报警系统的设计（1）作者：李志杰（2）摘要：从家庭用户住宅出发, 将传统的红外线报警系统、火灾自动报警系 统等多种警报系统进行改装、整合, 通过计算机进行智能化控制形成了一个 多功能、全方位的家庭式报警系统, 为家庭用户提供可靠的安全防X服务。 家庭报警系统由硬件和软件两大部分组成,其中硬件部分由各报警感应器、 紧急呼叫按钮、感应器控制器、摄像头、麦克风、调制解调器、线路、 宽带网络线路、电子钥匙、智能插座、计算机、固

11、定、移动等组 成。软件部分包括多功能报警系统软件及感应器控制器芯片中的软件模块。 其中报警感应器由市场上常见的报警器进行改装而成, 而感应器控制器是 自行进行设计并写人汇编代码而成。对用户而言, 需提供的硬件设备必须有 摄像头、麦克风、调制解调器、线、计算机、固定、移动, 而 其它设备和软件系统均自行设计（3）系统特点和优势：在安全防X领域的报警系统中, 其数字化产品相当丰富, 竞争相当激烈, 但凭着技术的创新和对安全防X领域的深刻理解, 此报警系统有以下几点优势。功能齐全, 完全能够满足家庭住户的所有安全需求。设置灵活, 通过软件系统按照用户需求对硬件进行相应的设置 。经济实惠, 通过较为简

12、单的配置就能实现功能强大的报警系统。 准确高效, 通过多功能、全方位的报警措施能较好地解决误报问题。3、智能无线防盗报警系统的设计（1）作者：X海春 姜玥（2） 简言：于公用网，利用单片机和无线数据传输技术设计了智能无线防盗报警系统。系统在有警情发生时启动报警信号，并按预设的实现远程的自动拨号报警。实践证明，本系统结构简单、可靠性高、成本低，具有很强的实用价值和广阔的市场前景。（3）电路设计：防盗探测器是由红外与微波探测器组成的双鉴探测器，较之以往的微波或红外单信号探测器，其误报率明显下降。微波探测器用于探测在防X空间内的任何运动物体。在微波段，当以一种频率发射时，在微波能量覆盖的X围内，如果

13、有物体移动，将会以另一种频率反射，这样发射频率和反射频率有一个频率差异产生。图2为微波探测器的电路图。当有人在该微波防护区内移动时，振荡频率和幅度发生相应的变化。根据多普勒效应，该波动的频率与物体运动的快慢有关，而幅度与距离有关。混频后高频信号因为过高而失去作用，剩下微弱的低频信号经U1作前级放大，10uF电容与7.5K电阻构成充电电路，充电电压作为第一级比较器U2的基准电压，同时实现延时功能，即只有前级放大电压高于该参考电压时，输出才为高电平。此时，Q4导通，最后信号经U3，U4构成的窗口比较器比较后输出探测到的信号。该电路可以工作在较宽的电压X围内，当检测到异常信号时为高电平。红外和微波两

14、种探测器输出的信号经74F00与非门输入到 PT2262芯片进行相应的编码，再通过无线发射模块调制发射出去。编码时PT2262芯片的地址脚设定应该和报警器主机中的解码芯片PT2272相同。解码芯片 PT2272与单片机AT89S51相连，且通过拨码器设定无线接收模块的地址码，将无线接收模块接收的报警信号进行解码后获得的数据传送给单片机。4、基于nRF2401智能无线火灾监控系统设计（1）作者：黄丽敏，林洪艺，林聪仁（2）摘要：火灾监控系统关系到建筑物内人们生命财产安全，在整个智能建筑中，火灾监控系统起着相当重要的作用. 传统火灾监控系统无法满足及时报警的要求.问题主要集中在两个方面:首先,当建

15、筑物中发生火灾时,传统的火灾监控系统容易因为线路损坏而失去效用,在传统火灾监控系统中大量使用的有线通信电缆,极易造成火势的蔓延,加剧灾情;其次,传统的火灾监控系统中探测器分布有限,直接导致火灾检测的可靠性差,容易出现误报情况,并且无法对整个建筑物进行系统和全面地探测。本文设计了基于nRF2401智能无线火灾监控系统设计，该系统可以对建筑物目标区域进行有效的监控，而且监测节点体积小，无需布线，移动、安装和检修方便。（3）系统原理：监控系统由数据采集控制节点和监控终端组成.在本文中监控系统采用了星型拓扑结构，由一个与计算机相连的无线通信模块作为系统的监控终端，可以跟监控系统中的任何一个数据采集控制

16、节点通信。数据采集控制节点按照一定的规则分布在建筑物的各个房间或走廊内，负责数据的采集、处理和传输，并且对监控终端发来的数据、命令进行分析处理，完成相应的操作.四、确定设计轮廓1、智能报警系统的总体构成智能住宅防盗防火智能报警系统开发设计方案是参照国内外相关技术的发展状况，根据我国住宅建设的实际情况，以及各相关方面的协调发展状况，为满足新时期居民的居住要求，真正实现智能化报警的要求来确定的。 本防盗防火报警系统是一种新型的电子安全报警系统，该系统的设计是将电子探测、智能控制和通讯技术相结合，从而形成一个防盗、防火报警系统。系统总体构成包括防盗防火探测器、用户端自动报警器与通讯线路三个模块，系统

17、组成框图如图1 所示。看门狗电路EPROM防盗探测器微波探测器密码控制电路防火探测器温度探测器用户端自动报警器AT89C52拨号电路报警开关机接口电路紧急呼救开关语音检测与报警电路指示灯控制输出/输入电源电路图1 智能住宅防盗防火报警系统组成框图2、设计电路图（1）防盗探测器电路图图2 微波探测器电路图天线比较电路微波振荡电路前级放大两级放大滤波电路LED电源图3微波探测器原理框图（2） 防火探测器电路图图4温度探测器电路（3）用户端自动报警器总体框图微波防盗探测器温度探测器用户端自动报警器CPUAT89C51看门狗电路EEPROMDTMF拨号电路语音检测电路接口电路开关电路输入输出控制电路备用电源图5用户端自动报警器组成框图参考文献1罗庆生，X方杰.以PIC单片机控制技术为核心的新型防盗报警器J.电子技术（XX），20042王艳芳，黄海滨.基于单片机技术的室内报警器的设计J.现代电子技术，2008， 3欧阳林群.基于多传感器融合技术的防盗报警系统J.武夷学院学报，2008