基于单片机的智能感应监控系统的设计

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概要

  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

一、系统分析

  

2.1 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，GSM SMS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GSM SMS消息发送给用户，从而实现对防盗报警器。

二、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ROM，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STC89C52 SCM，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S1，和电阻器R1的电解电容EC1组合物。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。

三、 软件设计

主程序流程图如图12：

图12 主程序流程图

6 编译器软件简介

Keil一款程序语言开发环境IDE,它是由德国和美国的两家私人公司一起结合运营的，它最大的特点是能够兼容一切51单片机系列的C语言的编程，和传统的汇编相比较，不仅更加方便而且能更加有效的提升工作的进度和效率，而且C语言在很多方面都有着非常高的优点，且在功能上、结构上、可移植性上都有着 非常高的编程结果和优化功能，生成目标代码非常准确迅速。此外，它的运用方法也是很简单，我们只需要通过这个软件即可对单片机程序进行编译和仿真这些操作等等。

经过最近近几年来技术的迅猛发展，keil uViSion亦是不断发展处更多的版本，现在已推出的是keil uViSion，并且keil uViSion在前面几个不同版本的基础上进行了更多的改进，结构更加的完善，由此能够在使用时明显更加的快捷方便。所以本次软件设计部分就是运用的是keil uViSion来作开发环境对所需的程序进行编写及编译，这样在一定程度上就能让此设计降低了编译难度。

实物图

四、 结论

近四到个周的设计和开发后，系统设计基本开发完毕。我们遇到了在此过程中许多困难，如焊接错误，电路报错，代码不正常运行等。由于缩短设计时间，所以该系统是不是在很多地方，如功能要求上不是很满意，功能不健全等诸多问题。在系统开发过程中的过程中，我深深感到这是一个系统的需求的重要性分析是首先要了解如何建立从功能分析，功能分析模块，这些都有待进一步的提高。
从总体来说，系统达到了预期的效果，实现了智能感应监控，将有害气体报警，温湿度显示，防盗报警和短信报警功能实现出来。由于有限的个人能力和时间，系统存在一些缺陷，有待提高，希望老师们宝贵的意见，我会尽量改善。

五、 文章目录

目 录
摘 要 I
1 绪论 1
1.1研究目的 1
2 系统分析 2
2.1 整个控制系统的设计要求 2
2.2 总体设计方案 2
3 系统硬件电路设计 3
3.1 硬件电路介绍 3
3.2 控制电路分析 3
3.2.1 复位电路 3
3.2.2基本的复位方式 3
3.2.3热释电红外传感器简介 5
3.2.4被动式热释电红外探头的工作原理及特性 6
3.2. 5DHT11温湿度检测模块 8
3.2.6 LCD液晶显示电路 10
3.2.7 GSM模块 12
4 器件介绍 15
4.1 STC89C52单片机简介 15
4.1.1 STC89C52单片机主要特性 15
4.1.2管脚说明 15
4.1.3定时器/计数器 17
4.1.5.1主要特性 17
4.1.5.2定时/计数器0和1的控制和状态寄存器 18
4.2烟雾传感器 20
5软件设计 21
6 编译器软件介绍 22
6.1使用 keil 软件建立工程 23
6.2 STC-ISP 软件烧录工具 23

7硬件电路的布线与焊接 23
结论 25
参考文献 27
附 录 28
附 录1：原理图 28
附 录2 ：实物图 30