基于单片机的智能感应监控的设计论文设计

1、基于单片机的智能感应监控系统的设计摘 要：随着当今社会电子技术更新的日益加快，科技高速发展，人们对安全防范的要求也日益提高，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

2、主电路和外围电路。关键字：热释电红外传感器；STC89C52单片机；GSM短信报警目 录摘 要I1 绪论11.1研究目的12 系统分析22.1 整个控制系统的设计要求22.2 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33.2.3热释电红外传感器简介53.2.4被动式热释电红外探头的工作原理及特性63.2. 5DHT11温湿度检测模块83.2.6 LCD液晶显示电路103.2.7 GSM模块124 器件介绍154.1 STC89C52单片机简介154.1.1 STC89C52单片机主要特性154.1.2管脚说明

3、154.1.3定时器/计数器174.1.5.1主要特性174.1.5.2定时/计数器0和1的控制和状态寄存器184.2烟雾传感器205软件设计216 编译器软件介绍226.1使用 keil 软件建立工程236.2 STC-ISP 软件烧录工具237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：程序30附 录3：实物图49基于单片机的智能感应监控系统的设计1 绪论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ATT电信增值

4、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，手机已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，能让当事人可以

5、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，本设计以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报警子程序模块构成。该系统可以实现的功能。当人们出去，警报系统可以在

6、葛提供远布防状态检测器一起工作，当有人闯入，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。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，此外报警信号发送到单片机控制芯片STC89C52进行进一步的处理，控制模块则发送触发消息给用户发送GSM 短信防盗报警器，防

7、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。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ROM，各种I / O端口和中断系统，其集成到小的硅定时器

8、/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

9、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2时钟电路图3 复位电路由于该装置不包括上拉电阻器内部端口P0，在一个高阻抗状态不能正常地输出高/低，因此该组I /必须用一个外部上拉电阻O端口一起使用。3.2.3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

10、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3.2.5 DHT11温湿度检测模块这种温湿度传感器，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DHT11湿度进行校准。 OT情况下的程序存储器，所述校

11、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DHT11温湿度检测模块。技术参数电源电压3.35.5V直流输出单线数字信号精度湿度5 H，温度2分辨率湿度1H，温度1互换性完全互换长期稳定性New Project（Project-Open Project表示为打开一个已经存在的工程），然后，我们就会看到界面在出现的对话框中点击选择工程存在路径，然后左键单击“保存”后，就会出现如图14所示的界面。接下来在这个界面上择取我们所用的开发板的单片机型号：STC89C52（具体选择什么样的型号看开发板上具体型号就行），然后单击“确定”。图14 单片机

12、型号选择窗口6.1 STC-ISP软件烧录工具当Keil软件编写程序完成以后，接下来我们就要看Keil软件编译完成的程序并找到编译完的生成后缀为.hex的可执行二进制文件，然后打开软件STC-ISP，把生成的这份.hex文件下载到单片机中，选择正确的串口然后开始运行。STC-ISP软件主要就是专门用来实现对单片机的程序烧录然后传进单片机的软件。如图15为此软件的工作界面，在一般正常状况下只需要使用默认设置就可以对程序进行下载，最后一步再在下载器能准确连接单片机和PC机串口上，STC-ISP软件就能够自动识别单片机最终建立通信通道。 图15 STC-ISP烧录软件7 焊接硬件电路布线硬件设计到本

13、遥控发射器，遥控接收电路。前焊接应该仔细焊接，连接销期间熟悉芯片的管脚，参照电路图。焊接依照以下原则：（1）第一焊接每个芯片的电源和地，使得每个芯片，以确保正确的操作电压;（2）相同的码片序列要被焊接，从而可以节约时间，同样减少错误率;（3）注意，焊接完成检查电路的每个部分是正确的，如果必要的话，以验证功率。8 结论在开发单片机智能感应监控系统设计的过程中，我深刻认识到分析需求在整个软件开发过程中的重要性，没有做需要系统的分析开发，问题较多，后期发现成本比较大。同时也明白了大学课堂上基础知识的重要和必要性。现在是加强基础语法的学习。软件工程是非常强的，不仅是老师的解释，只有读书是不行的，只有设

14、计出自己的系统，所以，我知道什么是重要的只是理论上的，而不是理论和实践，只有理论知识和一起学习，并得出结论认为，要想真正了解真实的战争实践相结合的不够，所以要提高自己的能力和独立思维和逻辑思维能力，程序编写能力，电路搭建能力，维护及修改能力，在此次毕业设计上，我遇到了很多困难，让我焦头烂额，多次尝试放弃，但最终完成所有工作，非常兴奋，这是努力的结果。现在，我有信心面对未来的挑战。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

15、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。致 谢第一，诚挚的感谢我的指导老师兼陪伴了四年非常熟悉的葛老师对我的论文的精心指导，我得到了很多的收获，不管是专业上的还是写作上的，葛老师都非常的热心指导，让我特别是在专业上的薄弱的地方都获益匪浅；四年的学业生涯中，我很敬佩葛老师工作上矜矜业业的敬业精神和学术上的知识

16、渊博以及对学生是亦师亦友，对此，对我的导师致以最真挚的感谢与祝福。第二，感谢我的班主任以及信息工程学院陪伴我四年的老师们的教导，他们不仅是教了我知识，更教会了我要德行合一、一生学习。让我能在学校度过愉快、踏实又充满新奇的四年。致以我最真心的感谢。第三，感谢我的家人和朋友贴心的问候和关心，无论我在何方，在未来的工作上或生活中，无论我是成功与否，我都满怀感恩，与你们同行。参考文献1 胡汉才.单片机原理及系统设计M.北京:清华大学出版社,2002:39-40.2 丁元杰.单片微机原理及应用第2版M.北京:机械工业出社,2001.1:43-46.3 王清珍.单片机原理及接口技术M.大连:大连理工大学出

17、版社,2009:23-24.4 倪云峰.单片机原理与应用M.西安:西安电子科技大学出版社,2009:35-40. 5 朱林生.一种居民住宅综合智能监控系统体系结构J，电子产品世界，2001，10(5)：48-49.2.6 曹立进，高敦堂.家用自动电话智能监控系统的设计与实现J，微处理机，2000，5(3)：30-33.7 陈志伟.用单片机实现的多功能报警器J，杭州电子工业学院学报，1998，18(3)：43-46. 8 杨继生，刘芬. 霍尔传感器A44E在车轮测速中的应用研究J. 9 郝建国，郑燕单片机在电子电路设计中的应用M北京：清华大学出版社，2006. 10 郭兆正.单片机遥控防盗智能监

18、控系统J，锦州师范学院学报，2001，22(1)：37-39.1.附 录附 录1：原理图原理图附 录2：部分程序 uint Nd_dat=0; /烟雾浓度数据uchar L_temp=30; / 温度报警值uint L_Hum=8000;/浓度报警值 sbit BEEP=P10; /蜂鸣器sbit huo=P12; /霍尔sbit hw=P13; /红外人防检测/*延时子程序*/void Delay_1ms(unsigned int xms)unsigned int i,j;for(i=xms;i0;i-)for(j=122;j0;j-);/*按键端口定义*/sbit KEY_TIME_SET=P16; /布防sbit KEY_TIME=P32; /加sbit KEY_TIME_ADD=P33; /加sbit KEY_TIME_MIN=P34; /减 /*按键子程序*/void keyscan() if(KEY_TIME_SET=0)Delay_1ms(5