家庭智能防盗报警系统_毕业论文.doc

家庭智能防盗报警系统 摘 要 随着社会的进步，科学技术的突飞猛进，人们在物质文化生活方面的要求越来越高，智能设备的应用非常广泛而且深受好评。智能化防盗报警系统可全天候自动检测盗警，当确定警情时自动通过电话报警，这对社会安全有很大的现实意义。 本文设计了一种家庭智能防盗报警系统，系统硬件方面包括防盗、防火等检测电路的设计，软件方面有控制模块、拨号模块、语音模块等程序的设计。系统从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计，使其具有较好的抗干扰能力，完成系统可靠工作。 关键词：单片机；家庭智能防盗报警系统；自动拨号；探测器  目 录 一、系统硬件设计 1 （一）防盗探测器电路设计 1 （二）防火探测器电路设计 2 （三）用户端自动报警器总体设计 3 （四）自动拨号及语音报警电路设计 5 （五）键盘与密码显示电路设计 12 （六）电源 13 二、系统软件设计 15 （一）控制模块程序设计 15 （二）拨号模块程序设计 17 （三）语音模块程序设计 20 （四）摘挂机模块程序设计 21 （五）密码及显示模块程序设计 21 （六）读写数据模块程序设计 23 三、系统的抗干扰措施 26 （一）系统硬件抗干扰措施 26 （二）系统软件抗干扰措施 27 设计小结 28 参考文献 29 致谢 30 一、系统硬件设计 （一）防盗探测器电路设计 实际电路中，是由振荡器电路产生并发射近微波段电磁波形成微波场，天线把电信号转换为相应的电磁波辐射到周围空间，辐射半径可达10m以上（如果想继续增大辐射半径或提高灵敏度可以通过调整天线的大小和方向来完成）。当有人在场中运动时，反射回去的微波将发生频率变化，从而使微波探测器输出一个与人体运动速度有关的低频电信号。根据该特性，也选择微波探测器用于盗情的检测。 环形天线和它周围的电阻、电容和MOS场效应管组成了近微波段高频自激振荡电路（它的振荡频率在1GHz左右），微波探测器原理如图1所示， 图1 微波探测器原理框图 当电路接通电源以后，振荡产生的单频、等幅信号通过外接天线发射到空间，产生一个立体空间微波防护区，天线既发射振荡信号，也接收回波。反射回来的微波信号与原信号之间混频后产生微弱的频移信号，该信号送入放大器进行放大。放大后的信号送窗口式鉴幅比较输入端，经比较将一定强度的探测信号转换为宽度不同的等幅脉冲输出。 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，10pF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U4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，C9O15导通，最后信号经U2、U3构成的窗口比较器比较后输出探测到的信号。实验过程中报警范围实测约为7-8米，探测到有效信号时，有20秒的报警信号输出，LED发光做出预警指示，可有效的进行实时探测。该电路可以工作在较宽的电压范围内（标准电压是32V，但实际可以工作在很宽的电压范围内），当检测到异常信号时为高电平。 微波探测器电路使用的主要元件是单电源通用四运算放大器KIA324P、环形天线、微波振荡管C3355及一些外围元器件，外接＋6V电源。其电路图如图2。 （二）防火探测器电路设计 图2 微波探测器电路图 温度探测器使用数字温度传感器DS18B20,5V直流电压供电。DS18BZO的测温原理是利用温敏振荡器的频率随温度变化的关系，把温度信号直接转换为串行数字信号，通过内部计数器对受温度影响的振荡器周期的计数可实现温度测量。探测器中DS18B20采用寄生电源供电方式，保证在有效的DS18B2O时钟周期内能提供足够的电流，图3中采用一个MOSFET管和MCU的I/O口来完成对DS18B2O的总线上拉，然后通过另一I/O对DS18B2O进行控制并取得温度值。 图3温度探测器电路 （三）用户端自动报警器总体设计 用户端自动报警器是本课题的设计重点，自动报警器组成框图如图4所示，主要包括拨号模块、语音模块、电话接口模块、键盘／密码显示模块以及电源模块。 图4 用户端自动报警器组成框图 1.自动报警器电路设计 自动报警器电路见图5。时钟电路由两个30P的电容和12MHz的晶振构成。复位电路由电阻、电容、二极管和按键开关构成，具有上电复位和手动复位的功能。单片机的INTO、INT1分别与盗警、火警传感器相连，实现各种警情的采集。为防止环境干扰信号对触发中断的影响，当响应中断后，对中断信号多次（如3次）巡检，确认是中断信号时，才去执行中断处理子程序，否则认为是外界干扰信号不执行报警处理，有效降低误报几率。 图5 自动报警器电路 P2.1与语音电路相连，实现语音的回放