年電子產(chǎn)品設(shè)計競賽論文

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1、全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽論文——山東賽區(qū)編號：題目：宿舍智能防盜防火報警系統(tǒng)學(xué)生姓名：學(xué)校專業(yè)：山東建筑大學(xué)機(jī)械工程及自動化指導(dǎo)教師：F題宿舍智能防盜防火報警系統(tǒng)摘要：這是一部以STC89C52單片機(jī)為控制核心的智能防火防盜報警系統(tǒng)。本系統(tǒng)由STC89C52單片機(jī)、煙霧監(jiān)測模塊、熱釋電紅外傳感模塊、聲光監(jiān)測模塊、無線發(fā)射模塊、紅外計數(shù)模塊、232下載模塊、蜂鳴器以及其他外圍電路構(gòu)成。當(dāng)有人靠近時紅外監(jiān)測模塊會控制啟動報警裝置，宿舍內(nèi)部人員可以用密碼解除報警，外來人員則不能，以此來達(dá)到防盜的目的；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時本系統(tǒng)會及時發(fā)出報警信

2、號并通過無線發(fā)射模塊發(fā)送緊急求救信號。關(guān)鍵詞：STC89C52單片機(jī)、煙霧監(jiān)測模塊、熱釋電紅外傳感模塊、聲光監(jiān)測模塊、無線發(fā)射模塊、紅外計數(shù)模塊、232下載模塊、蜂鳴器。1.系統(tǒng)設(shè)計¨1模塊方案比較與論證根據(jù)題目要求，本系統(tǒng)主要由煙霧監(jiān)測模塊、熱釋電紅外傳感模塊、紅外技術(shù)模塊、液晶顯示模塊、無線發(fā)射模塊、聲光監(jiān)測模塊、鍵盤模塊以及其他外圍電路構(gòu)成。本系統(tǒng)的方框圖如附圖1所示：為較好的實現(xiàn)各模塊的功能，我們分別設(shè)計了幾種方案并進(jìn)行了論證?！?.1.1電源模塊用5V學(xué)生電源給單片機(jī)和傳感器系統(tǒng)供電。單片機(jī)和傳感器額定功率不大，此種

3、電源能夠滿足系統(tǒng)的供電要求，且工作穩(wěn)定。¨1.1.2控制器模塊方案一：采用可編程邏輯器件CPLD作為控制器。CPLD可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能、規(guī)模大、密度高、體積小、穩(wěn)定性高、IO資源豐富、易于進(jìn)行功能擴(kuò)展。采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的控制核心。但本系統(tǒng)不需要復(fù)雜的邏輯功能，對數(shù)據(jù)的處理速度的要求也不是非常高，從使用要求及經(jīng)濟(jì)的角度考慮我們放棄了此方案。方案二：采用ARM公司的32位單片機(jī)，它是32位控制器，具有體積小、驅(qū)動能力高、集成度高、易擴(kuò)展、可靠性高、功耗低、中斷處理能力強(qiáng)等

4、特點。處理速度高，尤其適用于語音處理和識別等領(lǐng)域。但是ARM單片機(jī)費用高，且開發(fā)周期長，不適合在短期內(nèi)開發(fā)應(yīng)用。方案三：采用STC89C52單片機(jī)作為主控制器。STC89C52是一種低功耗，高性能的51內(nèi)核的CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)8k空間的可反復(fù)擦些寫1000次的Flash只讀存儲器，具有256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個IO口，2個16位可編程定時計數(shù)器。且該系列的51單片機(jī)可以不用燒寫器而直接用串口或并口就可以向單片機(jī)中下載程序。我們自己制作51最小系統(tǒng)板，體積很小，下載程序方便，可與其他模塊進(jìn)行很好

5、地配合。從方便實用的角度考慮，我們選擇了方案三?！?.1.3煙霧監(jiān)測模塊方案一：離子式煙霧報警器通過監(jiān)測煙霧的濃度來實現(xiàn)火災(zāi)防范，煙感器內(nèi)部采用離子式煙霧傳感，但是此種報警器不經(jīng)濟(jì)，放棄不用。方案二：利用敏感電阻設(shè)計報警裝置，當(dāng)煙霧達(dá)到一定濃度時此電阻的阻值發(fā)生明顯改變，電路中產(chǎn)生高低電位差，從而啟動聲光報警裝置和無線發(fā)射接收裝置，此種方法比較經(jīng)濟(jì)，考慮到對煙霧的檢測要求不是太高，所以采用此種方法?！?.1.4熱釋電紅外傳感模塊采用成品PIR熱釋電紅外傳感模塊，它能進(jìn)行全自動感應(yīng)，當(dāng)人體進(jìn)入器感應(yīng)范圍時輸出高電平，人離開感應(yīng)范

6、圍時則自動延時關(guān)閉高電平，感應(yīng)模塊在每一次感應(yīng)輸出后可以緊跟著設(shè)置一個封鎖時間。在此時間段內(nèi)感應(yīng)器不接受任何信號，此功能可以有效抑制負(fù)載切換過程中產(chǎn)生的各種干擾。此模塊工作電壓范圍寬（5V~20V），靜態(tài)電流65毫安，特別適合干電池供電，可方便于各類電路實現(xiàn)對接?！?.1.5紅外計數(shù)模塊方案一：用自制的紅外對射管實現(xiàn)計數(shù)，紅外發(fā)射端、接收端各一個，當(dāng)中間有物體阻隔時接收端自動制高點平，反之為低電平，此種方法比較經(jīng)濟(jì)但是自制的紅外計數(shù)器測距很短且不夠精確不適合精確統(tǒng)計人數(shù)，放棄此種方案方案二：用購買的光電開關(guān)，相對來說也比較經(jīng)濟(jì)

7、且其工作性能比較好抗干擾能力較強(qiáng)，最大感應(yīng)距離為80cm，適合本設(shè)計，因此采用此種方法。¨1.1.6液晶顯示模塊方案一：采用LED點陣式模塊顯示。LED點陣式模塊由于顯示速度快，使用簡單，顯示效果簡潔明了而得到了廣泛應(yīng)用。但是考慮到其對于顯示豐富的文字內(nèi)容的局限性，因此我們放棄了此方案。方案二：用HS12864系列液晶進(jìn)行顯示。LCD由于其顯示清晰，顯示內(nèi)容豐富，顯示信息量大，使用方便，顯示快速而得到了廣泛的應(yīng)用。對于此系統(tǒng)我們選用4×16的LCD能夠很好的滿足顯示要求，且相對來說比較經(jīng)濟(jì)，因此我們選擇了此方案?！?.1.7無

8、線發(fā)射接受監(jiān)測模塊方案一：無線發(fā)射、接收控制由兩部分組成，發(fā)射部分采用編碼芯片PT2262和DF數(shù)據(jù)發(fā)射模塊，接收部分主要由解碼芯片PT2272、DF接收模塊組成，此方法可以降低成本，還可以根據(jù)自己的要求實現(xiàn)各種功能，，因此我們選用這種方法。方案二：自制電路，用電容、電感、電