基于單片機的智能家居防火防盜報警系統設計研究

潘永健

摘 要：防火防盜報警系統的設計是否合理直接關系到人們生命財產的安全，對其設計展開探討十分必要。本文基于單片機STC89C52，設計了一個只能家居防火防盜報警系統，經測試表明，該系統穩定可靠、操作簡便，可供類似系統設計參考。

關鍵詞：單片機；智能家居；防火防盜報警系統；設計

引言

隨著電子信息技術以及網絡通信技術的快速發展，智能家居得到了迅猛的發展，并被廣泛應用于人們的生活中。與此同時，人們對住宅的安全性能也日益提高，智能防火防盜報警系統越來越受重視。基于此，筆者對基于單片機的智能家居防火防盜報警系統設計展開了介紹。

1.系統方案設計

本智能家居防火防盜報警系統是以STC89C52 單片機為控制核心，以智能家庭和中小型商戶為服務對象設計的一款防火防盜報警系統。系統采用熱釋電紅外報警傳感器RE200B 為人體紅外信號采集模塊，采用半導體氣體傳感器MQ-2 為煙霧采集模塊，采用溫度傳感器DS18B20 為溫度采集模塊，將采集的環境因素信號傳遞給單片機進行處理，通過LCD1602 實時顯示，并與預設的溫度和煙霧濃度閾值進行比較，如果所測溫度、濃度超出閾值范圍或者在布防區域檢測到有人闖入，則蜂鳴器啟動報警，提醒人們注意，系統還可以根據季節等外界因素的變化通過直控按鍵設置報警閾值。本系統主要包括溫度檢測模塊、煙霧檢測模塊、人體紅外感應模塊、單片機主控模塊、報警模塊、顯示模塊和按鍵控制等。

2.系統硬件設計

2.1 信號采集模塊

2.1.1 溫度采集模塊該模塊

采用的是DS18B20 溫度傳感器。DS18B20 采用一線通信接口，可用數據總線供電，使用更方便有效。其電路原理圖如圖1 所示。

2.1.2 煙霧采集模塊

采用半導體氣體煙霧傳感器MQ-2，對環境中的煙霧濃度進行檢測，其電導率隨空氣中煙霧濃度的增大而增大。需要注意的是，煙霧傳感器在通電時，剛開始其內阻很小，經過一段時間的預熱后才能恢復到穩定狀態。因此，系統開機后需要預熱一段時間才能正常工作。

2.1.3 人體紅外信號采集模塊

防盜模塊采用的是熱釋電紅外傳感器RE200B，該傳感器具有全自動感應功能，當人進入其感應范圍則輸出高電平，離開則自動延時關閉高電平，輸出低電平。系統可設置光敏控制，白天或光線強時不感應，也可根據季節的環境溫度設置溫度補償，改變探測距離，使防盜檢測更準確。

2.2 信號處理模塊

本文采用STC89C52 單片機作為主控芯片。該芯片是一款高性能、低功耗的CMOS8 位微控制器，具有8k 在系統可編程Flash 儲存器，產品的性價比高，滿足系統的設計要求。

2.3 顯示模塊

本文顯示模塊采用LCD1602 液晶顯示器，LCD1602 功耗低、體積小、超薄輕巧，能實時顯示當前環境的溫度及煙霧濃度值。第一行顯示檢測煙霧的濃度，第二行分別顯示檢測到的當前環境的溫度和是否檢測到有人（ 檢測到有人顯示1，沒人顯示0） 。

2.4 報警模塊

本模塊三極管基極串連一個電阻與單片機P3.2端口連接，當滿足系統報警條件時，P3.2 輸出低電平，三極管導通，發出聲光警示。其電路原理圖如圖2 所示。

2.5 按鍵模塊

本文包含四個按鍵，S2、S3、S4 和S5 分別為設置鍵、布防鍵（加鍵） 、撤銷布防鍵（減鍵） 和緊急報警鍵。其電路圖如圖3 所示。

3.系統軟件設計

本文軟件部分采用模塊化設計，通過Keil 公司開發的uVision3 編譯器用C51語言編寫，主要由煙霧檢測子程序、溫度檢測子程序、紅外感應子程序、按鍵掃描子程序、LED 顯示子程序、報警子程序等組成，其主程序流程圖如圖4 所示。

4.結語

綜上所述，當前，家居的防火防盜問題越來越受重視，人們對智能家居防火防盜報警系統的設計也給予了更多的關注。對此，本文設計了一款智能家居防火防盜報警系統，該系統成本低，使用方便，同時還具有安全可靠，報警準確性高等優點，具有一定的推廣應用價值。

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