汪道松-防盗门报警系统设计

1、重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文防盗门报警系统设计考生姓名： 汪道松 准考证号： 011811306053 专业层次： 本科 院 （系）：机械与动力工程学院 指导教师： 唐晓庆 职 称： 讲 师 重庆科技学院二 O 一三年五月二十九日重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 防盗门报警系统设计考生姓名： 汪道松 准考证号： 011811306053 专业层次： 本 科 指导教师： 唐晓庆 院 （系）： 机械与动力工程学院重庆科技学院二 O 一三年五月二十九日 重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 中文摘要I 摘 要 小区管理最为重要的目的就是确保住宅、住户安全。现代居住的格局，邻里

2、之间的来往越来越少，家庭生活隐秘性越来越强。所以说，小区的安防系统和智能管理系统是现代小区管理不可缺少的部分。安全报警系统的性能包括当有陌生人的非法闯入、室内有火情、室内有毒气体超标和室内漏水跑水情况发生时发出报警。传感器对居室进行实时检测，当发现有异常状况后，单片机就执行进行报警程序。报警情况分两种情况进行，当主人在居室时，可通过铃声报警，主人根据提示去实地检查后决定自行处理还是打电话报警求助。另一种情况是主人不在居室时，则由单片机进行模拟摘机和拨号，接通后由单片机启动事先录制在语音芯片的语音进行报警。这样系统的费用不高，安装施工量不大，即可人工报警又可自动报警，可满足居室安全的要求。关键词

3、：单片机，安防系统，传感器，检测重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 英文摘要IIDoor of guard against theft alarm system designAbstractCommunity management is the most important purpose is to ensure that housing, household security. The pattern of modern living, the neighborhood of less and less, confidentiality of family life is more

4、and more strong. So, community security system and intelligent management system is a modern residential area management indispensable part. Security alarm system performance when a stranger from trespassing, indoor fire, indoor toxic gas and indoor leakage alarm running water occurs. Real-time dete

5、ction sensor in the bedroom, when found to have abnormal situation, single-chip alarm program is executed. Alarm is divided into two cases, when the master in the bedroom, can through the bell alarm, owner according to the prompt decided to deal with after going to the field to check or call the pol

6、ice for help. Another case is the master is out of the bedroom, by the single chip microcomputer to simulate off-hook dial and, after connect by the microcontroller start recording is carried out in a voice chip voice alarm in advance. Such a system cost is not high, installation construction, can b

7、e manual alarm and automatic alarm, and can meet the requirements of bedroom is safe. Key words: single chip microcomputer，Security system，The sensor，detection 重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 目录III目 录中文摘要中文摘要 .I英文摘要英文摘要.21 绪绪 论论.11.1 课题背景和意义课题背景和意义.11.2 论文的主要工作和结构论文的主要工作和结构.12 系统硬件设计系统硬件设计.32.1 方案选择论证方案选择论证.32

8、.2 系统总体方案设计系统总体方案设计.32.2.1 释电红外传感器单元热.52.2.2 温度传感器单元.82.2.3 单片机控制模块.102.2.4 声光报警模块.122.2.5 LCD 显示模块.133 系统软件设计系统软件设计.163.1 主程序流程图主程序流程图.163.2 中断程序流程图中断程序流程图.163.2.1 热释电红外传感器软件流程图.173.2.2 温度传感器软件流程图.184 结结 论论.19致谢致谢.20参考文献参考文献.21重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 1 绪论11 绪 论1.1 课题背景和意义随着我国国民经济和人民生活水平的不断提高，人们的家居生活条件

9、不断得到改善。由于当今社会城市化进程不断加快，城市人口膨胀，外来人口的增加，城市里建成了大量现代化小区。另外，加上煤气和家用电器设备使用中的不安全因素等，对居民的生命和财产安全构成了很大的潜在威胁。经过分析，给居民生命和财产安全带来最大的威胁包括有两大方面，一方面是人为引起的破坏(如盗窃、抢劫、凶杀)，另一方面是自然灾害引起的破坏(如火灾)。因此，人们迫切需要一种对室内出现的各种紧急意外事件（如发生入室盗窃、火灾等）自动发出报警信息并通知户主进行及时处理的住宅安防系统。传统的机械式（防盗网、防盗窗）家居防卫系统在实际使用中暴露了很多隐患，除了操作繁琐之外，还没达到安全的效果。同时，随着社会信息

10、化进程的逐步深入，特别是传感器技术和先进的电子通信技术的迅猛发展，家居生活的网络化与智能化将成为人们新的需求，智能家居系统也由此成为了目前世界范围内的热门的研究领域之一。智能家居是以家庭住宅为平台，融合了计算机技术，网络通信技术和自动控制等技术，将与家庭生活相关的各种应用子系统有机的结合在一起，为人们提供更加舒适、高效、便捷、安全的现代居住环境。新的智能型家庭安防报警系统在感应端主要通过磁头、红外、温度、煤气、玻璃破碎等探测器来感应异常的变化，当感应器感应到异常情况时，自动地把警情发送至相关部门和人员，以便得到及时的处理，减少人员伤亡和财产损失。因此，研究智能家居安防系统很有必要。信技术的家居

11、安防系统目前还处于起步阶段，具有广阔的发展前景。1.2 论文的主要工作和结构本设计研究的内容是以单片机为主要控制元件，利用热释电红外传感器实现对住宅陌生人的入侵检测，利用温度传感器实现对火灾的检测，利用LCD12864 液晶屏显示当前的安防信息。当出现警情时，通过单片机控制报警电路完成警情的声光报警，并在 LCD 显示屏上显示警情种类，用户可以根据安置场所可能出现的警情种类，开启合适的报警器开关，以达到针对性的布防效果。本系统制作简单、成本低，功能齐全，安装方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。它是可以广泛应用于小区住宅、酒店、仓重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文

12、 1 绪论2库等领域的多功能安防报警系统。论文各章内容安排如下:第 1 章绪论部分阐述了课题研究的背景和意义，随后分析了国内外在该方向的研究状况，最后归纳了本论文的工作和各章内容安排；第 2 章系统硬件设计中首先论证了方案的设计，介绍了系统总体设计方案，最后介绍了各个硬件模块的具体设计；第 3 章是系统软件设计，首先给出了系统的主程序流程，具体阐述了单片机初始化及程序流程；最后介绍了传感器中断程序的设计及流程。重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 2 系统硬件设计32 系统硬件设计2.1 方案选择论证 家庭安防报警系统一般包含几个部分，具体可分为：红外入侵检测报警，火灾报警。该系统设计方案

13、有以下两种：方案一：利用某一种传感器和微处理芯片以及一些外围功能电路完成对某一种警情的报警，这样的系统功能单一，成本高，扩展性不强，只能对某一种突发情况进行报警。方案二：将多种传感器结合在一起，各自有自己的独立开关，可根据需要选择接入的传感器类型。当传感器电路检测到家庭出现安全隐患时，把检测结果送入微处理器，通过微处理器控制报警灯和高音报警器的开启，并将发生的警情信息显示在显示屏上。通过比较，方案二能满足我们的多样化需求，更加人性化，更加简单有效，故本设计选择方案二。2.2 系统总体方案设计本设计包括硬件设计和软件设计两个部分。硬件模块划分为数据采集模块、单片机控制模块、声光报警模块、LCD

14、显示模块、键盘（开关）控制模块。系统总体结构框图如图 2-1 所示：2-1 系统图总体结构框图就此设计的几个模块来说，单片机是设计的中心模块，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 2 系统硬件设计4段。从设计的要求来分析该设计需包含如下结构：电源、传感器电路、单片机控制电路、铃音报警电路、复位电路、LED 灯、键盘（开关） 、LCD 显示组成，其中电源模块采用 3

15、节 5 号电池来提供。它们之间的构成框图如图 2-2 所示：图 2-2 系统详细设计框图处理器采用 51 系列单片机。整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在监测点上的各种数据采集模块将原始信息转化成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出 TTL 电平至单片机。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并驱动声光报警电路完成相应动作。当报警延迟 5min 后自动解除，也可人工手动解除报警信号，当警情消除后复位电路可使系统复位。本文设计中应用到的探测器主要包括如下两个：红外对射传感器、温度传感器。以小区内一典型住宅为例，各个探测器的

16、安装示意图如图 2-3 所示：图 2-3 探测器安装示意图重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 2 系统硬件设计5数据采集模块完成系统警情数据的采集，它由一些传感器及其外围基本电路构成。该模块包含两个单元模块，一个是热释电红外传感器单元，另一个是温度传感器单元。前者负责陌生人的入侵检测，后者负责火灾的检测。2.2.1 释电红外传感器单元热热释电红外线(PIR)传感器是 80 年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出，将这个电压

17、信号加以放大、比较整形后输送给单片机使其驱动各种控制电路。图 2-4 示为热释电红外传感器的内部电路框图：图 2-4 热释电红外传感器的内部电路图（1）PIR 的原理特性热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件，在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，来抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。人体辐射的红外线中心波长为 910um，而探测元件的波长灵敏度在 0.220um 范围内，几乎是稳定不变的。传感器顶端有一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为

18、710um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是由于两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，这样就不能抵消，产生电压差值，这个差值经信号处理而输出电压信号。热释电红外传感器输出的检测信号很小。要经过放大、比较等几个环节才能输出控制信号。重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 2 系统硬件设计6使电路执行相关动作。热释电红外传感器控制电路就是根据检测信号的特点和输出信号的要求，完成上述功能的电路。本套系统采用通用原件构成热释电红外传感

19、器的控制系统。下图 2-5 是控制电路的结构框图：低频放大比较整形ViVo图 2-5 控制电路结构框图本设计所用的热释感器就采用双探测元的结构。其工作电路原理及设计电路如图 2-6 所示, 在 VCC 电源端利用 C1 和 R2 来稳定工作电压，同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。当检测到人体移动信号时，电荷信号经过 FET 放大后，经过 C2，R1 的稳压后使输出变为高电位，再经过 NPN 的转化，输出 OUT 为低电平。图 2-6 热释电红外传感器原理图（2）菲涅尔透镜目前人体验知系统中的光调制器一般都采用多元阵列式菲涅尔透镜，它起到红外辐射收集器和调制器的双重作用。热释电传感器只有与菲涅

20、尔透镜配合使用才能发挥最大作用。加装菲涅尔透镜可使传感器的探测半径从不足 2m 提高到至少 8m 范围。菲涅尔透镜实际是一个透镜组，每个单元一般都只有一个不大的视场，且相邻的视场既不连续，也不交叉，都相隔一个盲区(如图 2-7 所示)。这样，当人体在装有菲涅尔透镜的传感器监控范围内运动时，人体辐射的红外线通过菲涅尔透镜传到传感器上，形成一个不断交替变化的盲区和亮区，使得敏感单元的温度不断变化，传感器从而输出信号，或者说，人体在监控范围内活动时，进人重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 2 系统硬件设计7一个视场后，又走出这个视场，再进人另一视场对传感器而言，相当于一会儿看到人，一会儿又看不

21、到人，人体的红外线辐射不断改变传感器的温度，使之有一个又一个相应的电信号。菲涅尔透镜不仅可以形成亮区和盲区，而且还有聚焦作用，其焦距一般在5cm 左右。菲涅尔透镜一般由聚乙烯塑料片制成，呈乳白色半透明状，传感器加装了菲涅尔透镜后可以有效增加传感器的检测范围，菲涅尔透镜的实物图如附图1 所示。另外，需要说明的是：传感器模块在每次接通电源时，传感器要有几秒到十几秒的“预热”时间，在这段时期内该传感器不起作用。菲涅尔透镜的示意图如下图所示：图 2-7 菲涅尔透镜示意图（3）本设计采用 HC-SR501 模块，如附录图所示。该模块是基于红外线检测技术的自动控制模块，采用德国原装进口 LHI778 红外

22、感应探头设计，感应部分应用菲涅尔透镜对感应范围进行放大，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛应用于各类自动感应电气设备，尤其是干电池供电的自动控制产品。HC-SR501 人体感应模块电气特性： 工作电压范围：直流电压 4.5-20V； 静态电流：50uA； 电平输出：高 3.3V/低 0V； 触发方式：L（不可重复触发）/H（重复触发） ； 感应角度：100 度锥角； 工作温度：-15+70 摄氏度； 触发时间：5-200S(可调)可制作范围零点几秒几十分钟。HC-SR501 模块功能参数： 全自动感应：人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。重庆科

23、技学院高等教育自学考试本科毕业论文 2 系统硬件设计8 两种触发方式（可跳线选择）：a、不可重复触发方式：即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动从高电平变成低电平； b、可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。 封锁时间(默认设置：2.5S 封锁时间)：感应模块在每一次感应输出后（高电平变成低电平） ，可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实

24、现“感应” 。2.2.2 温度传感器单元为了满足本设计需要，该单元选用的是 DS18B20 智能温度传感器。它是美国DALLAS 半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现 912 位的数字值读数方式。（1）DS18B20 的特点：DS18B20 内部结构主要由四部分

25、组成：64 位光刻 ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器。DS18B20 的外形及管脚排列如图 2-8所示：重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 2 系统硬件设计92-8 DS18B20 外形及引图脚排列图（2）DS18B20 引脚定义： DQ 为数字信号输入/输出端。 GND 为电源地。 VDD 为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地） 。新型数字温度传感器 DS18B20 具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。（3）DS18B20 的性能特点如下： 适应电压范围更宽，电压范围：3.0

26、5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电。 独特的单线接口方式，DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条接口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。 DS18B20 支持多点组网功能，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。 DS18B20 在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。 温范围55125，在-10+85时精度为0.5。 可编程的分辨率为 912 位，对应的可分辨温度分别为 0.5、0.25、0.125和 0.0625，可实现高精度测温。 在 9 位分辨率时最多在 93.75ms 内把温度转换为数字，1

27、2 位分辨率时最多在 750ms 内把温度值转换为数字，速度更快。 测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给 CPU，同时可传送 CRC 校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。 负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。DS18B20 测温系统具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点。DS18B20 有寄生电源供电方式和外部电源供电方式，本设计采用外部电源供电方式。在外部电源供电方式下，DS18B20 工作电源由 VDD 引脚接入，此时 I/O线不需要强上拉，不存在电源电流不足的问题，可以保证转换精度。在外部供电的方式下，DS18B20 的 GN

28、D 引脚不能悬空，否则不能转换温度，读取的温度总是85。本设计中采用外部电源供电方式，其与单片机的接口电路如下图 2-9 所示重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 2 系统硬件设计10图 2-9 DS18B20 与 STC89C52 单片机引脚连线DS18B20 温度传感器与单片机的接口电路非常简单。DS18B20 只有三个引脚，一个接地，一个接电源，一个数字输入输出引脚接单片机的 I/O 口，电源与数字输入输出脚间需要接一个 4.7K 的电阻。系统中的温度传感器可用于检测环境温度，通过温度值的变化来预测火灾的发生。例如当温度高于 50 度时，启动声光报警电路，提示用户进行处理。2.2.3

29、 单片机控制模块单片机是整个报警系统的核心部件，一方面它要接收来自传感器的信号，另一方面要对信号分别进行处理，控制后续电路的相应工作；同时，查询是否有键按下的命令。在单片机实现的功能中，将模数转换后的信号做数字滤波，再进行线性化处理，然后送 LCD 显示，这一过程的软件实现，需要单片机有较快的运算速度。同时，在保证报警器的精确性、可靠性及抗干扰性的基础上，能够尽可能降低成本，缩小体积。如今市面上单片机的种类很多，许多厂家都有自己的单片机系列产品。本设计中只是对各种传感器的采集数据进行处理，在 LCD 上显示并产生声光报警，功能不是特别复杂，实时性不太强，运算量不是太大，因此选用 8 位单片机。

30、该应用还应该考虑单片机的功耗。满足这两个条件的单片机种类很多，考虑到价格，本人已有的单片机集成开发环境和仿真器等因素，最终选用宏晶公司生产的STC89C52 型号的单片机。（1）STC89C52 单片机主要性能及结构STC89C52 单片机完全兼容 MCS-51 系列单片机的所有功能，并且本身带有 2K 的内存储器，可以在编程器上实现闪烁式的电擦写达几万次以上，它比人们常用的 8031CPU 外加 EPROM 为核心的单片机系统在硬件上具有更加简单方便等优点，具体如下：重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 2 系统硬件设计11STC89C52 单片机是最早期也最典型的产品，具有低功耗、高性

31、能的特点，是采用 CHMOS 工艺的 8 位单片机。它在硬件资源和功能、软件指令及编程上与Intel 80C3X 单片机完全相同，在应用中可直接替换。在 STC89C52 内部有 FLASH程序存储器，不仅能用常规的编程器编程，也可在线使之处于编程状态对其编程。编程速度很快，擦除时也无需紫外线，非常方便。它为许多嵌入式控制系统提供了灵活、低成本、低功耗的解决方案。（2）时钟电路单元XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出，该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。因为一个机器周期含有 6 个状态周期，而每个状态周期为 2 个振荡周期，所以一个机器周期共有 1

32、2 个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHz，一个振荡周期为 1/12us，故而一个机器周期为 1us。如图 2-10 所示为时钟电路。图 2-10 时钟电路图（3）复位电路单元复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位，单片机在时钟电路工作以后, 在 RST 端持续给出 2 个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。例如使用晶振频率为 12MHz 时，则复位信号持续时间应不小于 2us。本设计采用的是外部手动按键复位电路。如图 2-11 示为复位电路。重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 2 系统硬件设计12图 2-11 复位电路图2.2.4 声光报警模块（1）发光二极管

33、报警单元由 2 个发光二极管接上电阻后连上单片机的 P3.1/TXD 的引脚，外接 VCC，当单片机的 P3.1/TXD 引脚被置高电平后，发光二极管被点亮，起到报警显示作用。如图 2-12 所示为发光二极管报警电路。图 2-12 发光二极管报警电路图(2)声音报警单元如下图所示，用一个 Speaker 和三极管、电阻接到单片机的 P3.7 引脚上，构成声音报警电路，当 P3.7 引脚被置高电平后，启动报警电路，起到报警和震慑作用。如图 2-13 示为声音报警电路。重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 2 系统硬件设计13LS1VC CD11KR 2P37Q18550图 2-13 声音报警

34、电路图2.2.5 LCD 显示模块本系统的 LCD 显示屏选用 AMPIRE12864 图形点阵液晶显示器，当出现警情时可以显示报警信息。它是带有中文字库，是一种具有 4 位/8 位并行、2 线或 3 线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为 12864, 内置 8192 个 16*16 点汉字，和 128 个 16*8 点ASCII 字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示 84 行 1616 点阵的汉字， 也可完成图形显示。另外，低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案

35、与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁，且该模块的价格也低于相同点阵的图形液晶模块。因此本文选 LCD12864 显示器作为实现人机交换的工具，其性能，完全满足设计需要。LCD12864 显示屏的管脚引脚图如下图 2-14 所示：图 2-14 LCD12864 管脚引脚图重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 2 系统硬件设计14LCD12864 引脚接口说明：第 1 脚：CS1 是片选信号，当 CS1=H 时，液晶左半屏显示；第 2 脚：CS2 是片选信号，当 CS2=H 时，液晶右半屏显示；第 3 脚：GND 电源接地线；第 4 脚：VCC 电源电压；第

36、5 脚：V0 LCD 驱动负电压，要求 VDD-VLCD=13V；第 6 脚：RS 寄存器选择信号；第 7 脚：R/W 读/写操作选择信号；第 8 脚：E 使能信号；第 9-16 脚：八位三态并行数据总线；第 17 脚：RST 复位信号，低电平有效；第 18 脚：Vout 输出-10V 的负电压（单电源供电） ；LCD12864 复位电路连接图如下图 2-15 所示：图 2-15 LCD 复位电路显示器与单片机的连接：STC89C52 单片机与显示器的连接是串口连接，将单片机与显示器连接以后，就可以把单片机处理的信息实时显示在 LCD 显示屏上。单片机的 P0.0-P0.7 接到 LCD128

37、64 显示器的 DB0-DB7 这八个引脚上，LCD12864的 1、2 引脚接在单片机的 P2.3、P2.4 引脚上，第 6、7、8 引脚接在单片机的P2.0、P2.1、P2.2 引脚上，LCD 的第 4 引脚接地，LCD 的第 3、5、18 引脚接地。单片机与 LCD12864 显示屏的接线如图 2-16 所示：重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 2 系统硬件设计15图 2-16 LCD 显示电路与单片机的连接图重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 3 系统软件设计163 系统软件设计3.1 主程序流程图系统软件的设计主要是通过单片机实时检测数据采集模块。当出现警情时，数据采集模

38、块发送给单片机一个高电平信号，然后单片机处理并控制声光报警电路和显示电路完成相应动作。按上述工作原理和硬件结构分析可知系统主程序工作流程图如下图 3-1 所示：图 3-1 主程序工作流程图重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 3 系统软件设计173.2 中断程序流程图本主程序实现的功能是：当单片机检测到外部热释电传感器送来的脉冲信号后，表示有人闯入监控区，从而经过单片机内部程序处理后，驱动声光报警电路开始报警，报警持续 5 分钟后自动停止报警，然后程序开始循环工作，检测是否还有下次触发信号，等待报警从而使报警器进入连续工作状态。同时，利用中断方式可以实现报警持续时间未到 5 分钟时，用手工

39、按键停止声光报警的作用。手工按键停止报警中断服务程序工作流程图，如下图 3-2 所示；图 3-2 中断服务程序工作流程图3.2.1 热释电红外传感器软件流程图热释电红外传感器负责监测室内的险情，当有陌生人进入传感器的监测范围内时，将触发传感器模块产生一个高电平，模块将此高电平传送给单片机。安全情况下节点 MCU 处于低功耗工作模式，当有入侵险情发生时，通过中断唤醒，其程序工作流程图如图 3-3 所示。重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文 3 系统软件设计18图 3-3 红外线对射传感器节点程序流程图3.2.2 温度传感器软件流程图当检测到的室内温度高于预先设置的报警温度时，单片机将启动蜂鸣器，并点亮 LED 灯进行声光报警，主程序启动定时器每 3 秒中断，中断程序中调用各检测模块程序。其各检测模块程序流程图如下各图 3-4 所示。图 3-4 温度采集流程图首先通过 DQ 口对 D