嵇 萍

(江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣工程系，江蘇 南京 210017)

基于單片機(jī)的智能小區(qū)安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

嵇 萍

(江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣工程系，江蘇 南京 210017)

以STC89C52單片機(jī)作為核心控制器，以紅外對(duì)管傳感器、燃?xì)鈧鞲衅?、火焰?zhèn)鞲衅鞯茸鳛闄z測(cè)元件，揚(yáng)聲器作為報(bào)警元件，設(shè)計(jì)并制作一套智能小區(qū)安防系統(tǒng).實(shí)驗(yàn)證明，系統(tǒng)具有防盜、防火、防燃?xì)庑孤┑裙δ埽軌驗(yàn)樾^(qū)居民的生活提供安全服務(wù)。

單片機(jī)；傳感器；上位機(jī)顯示；VB

隨著生活水平的日益提高，人們對(duì)家居環(huán)境的要求也大大提高，對(duì)信息服務(wù)和安全保護(hù)的要求更為突出。將計(jì)算機(jī)和通信服務(wù)應(yīng)用在智能化小區(qū)家庭管理系統(tǒng)中，對(duì)發(fā)生在住戶家中的入室偷盜、燃?xì)庑孤?、火?zāi)等危險(xiǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)發(fā)出報(bào)警，已經(jīng)成為信息行業(yè)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域[1]。針對(duì)這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)一套智能家居安防系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?yàn)樾^(qū)用戶提供安全服務(wù)。

1 系統(tǒng)方案

系統(tǒng)是由一臺(tái)PC(上位機(jī))機(jī)和多臺(tái)單片機(jī)(下位機(jī)，作為終端控制器)構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)，如圖1所示。PC 機(jī)COM口帶多個(gè)終端控制器， 終端控制器地址設(shè)為1-N.PC 機(jī)采用巡查工作方式自動(dòng)采集小區(qū)內(nèi)所有終端控制器的報(bào)警狀態(tài)， 及時(shí)對(duì)各種報(bào)警信號(hào)作出響應(yīng)[2]。終端控制器采集用戶家中的防盜、防災(zāi)等信息，當(dāng)有意外事件發(fā)生時(shí)可自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警器報(bào)警。

圖1 系統(tǒng)方案

2 終端控制器硬件設(shè)計(jì)

2.1 總體設(shè)計(jì)

硬件總體設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。利用紅外防盜檢測(cè)電路檢測(cè)有無(wú)人入室行竊，利用燃?xì)庑孤╇娐窓z測(cè)室內(nèi)是否發(fā)生燃?xì)庑孤没鹧鏅z測(cè)電路檢測(cè)室內(nèi)是否發(fā)生火災(zāi)，利用老人求救電路檢測(cè)是否有老人發(fā)出求救的信號(hào)。四路檢測(cè)電路將所采集到的信號(hào)輸入給單片機(jī)，單片機(jī)不斷循環(huán)掃描這些信號(hào)的電平狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)有險(xiǎn)情出現(xiàn)，單片機(jī)就會(huì)觸發(fā)聲光報(bào)警，同時(shí)通過(guò)MAX487發(fā)送信息給上位機(jī)，上位機(jī)對(duì)接收到的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示[3]。

2.2 紅外防盜檢測(cè)模塊

紅外防盜檢測(cè)模塊電路如圖3所示。由紅外線發(fā)射電路和紅外線接收電路兩部分組成。用發(fā)光二極管發(fā)射紅外線，接收由光電三極管接收，接收到的信號(hào)經(jīng)放大電路傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)作進(jìn)一步分析處理。

2.3 燃?xì)庑孤z測(cè)模塊

燃?xì)庑孤z測(cè)模塊電路如圖4所示。通過(guò)燃?xì)鈧鞲衅鱉Q-2檢測(cè)是燃?xì)庑孤┬盘?hào)，經(jīng)過(guò)放大電路放大后與設(shè)定值比較，輸出比較信號(hào)。

2.4 火焰檢測(cè)模塊

火焰檢測(cè)模塊電路如圖5所示。當(dāng)紅外接收二極管接收到紅外信號(hào)后，紅外接收二極管的電阻減小，電流變大，節(jié)點(diǎn)電壓被拉低為低電平信號(hào)，相反沒(méi)有接收到紅外信號(hào)時(shí)，紅外接收二極管呈現(xiàn)極高阻值，AC 節(jié)點(diǎn)電壓被上拉為高電平信號(hào)。輸出信號(hào)由AC 電平?jīng)Q定，由此可以判斷是否有火焰。

圖2 硬件總體設(shè)計(jì)框圖

圖3 紅外防盜檢測(cè)模塊電路

圖4 燃?xì)庑孤z測(cè)模塊電路

圖5 火焰檢測(cè)模塊電路

2.5 老人求救模塊

老人求救模塊電路如圖6所示。模塊采用一個(gè)按鈕裝置，當(dāng)用戶跌倒或發(fā)生其他的緊急情況時(shí)，按下按鈕，即送給單片機(jī)低電平信號(hào)。

3 系統(tǒng)程序與監(jiān)控界面

圖6 老人求救模塊電路

程序流程圖如圖7所示，初始化后循環(huán)掃描紅外防盜檢測(cè)、燃?xì)庑孤z測(cè)、火焰檢測(cè)、老人求救等四個(gè)模塊的輸出信號(hào)。當(dāng)其中一個(gè)或是幾個(gè)信號(hào)為1時(shí)，上位機(jī)監(jiān)控界面就會(huì)顯示相應(yīng)的提示信息，同時(shí)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)[4-5]。

本文采用VB制作上位機(jī)監(jiān)控界面，圖8是安防系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面，從中可以了解出現(xiàn)的歷史險(xiǎn)情記錄、當(dāng)前的用戶信息以及關(guān)于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)版權(quán)等。

圖7 程序流程圖

圖8 上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面

4 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)證明，智能安防系統(tǒng)可對(duì)入室盜竊、發(fā)生火災(zāi)、燃?xì)庑孤┑葘?shí)現(xiàn)精準(zhǔn)穩(wěn)定的檢測(cè)，兼有老人求助的特定功能，通過(guò)上位機(jī)VB界面的監(jiān)控和揚(yáng)聲器的報(bào)警功能，為小區(qū)家居生活提供了安全保障。

[1] 朱銳， 韓其睿.基于PIC單片機(jī)的智能小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程，2005(9)：222-224.

[2] 劉潔娟，黃昶.基于RS-485的小區(qū)安防信息采集控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 電子器件，2008(3)：952-954.

[3] 李學(xué)禮.基于Proteus 的8051單片機(jī)的實(shí)例教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.

[4] 嚴(yán)敏.基于單片機(jī)的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，27(3)：25-29.

[5] 趙秀珍.單片微型計(jì)算機(jī)原理及其應(yīng)用[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2008.

(責(zé)任編輯：沈鳳英)

Design of A Security System for Intelligent Community Based on Single-chip Microcomputer

JI Ping

(Department of Electrical Engineering，Jiangsu Maritime Institute，Nanjing 210017，China)

This paper introduces the design of a set of intelligent community security system. This system uses STC89C52 single-chip microcomputer as the kernel controller， and infrared sensor， gas sensor and the pipe fame sensor as the detecting element， and speaker as the alarm device. The experiment result proves that this security system such functions as anti-theft，fre prevention， anti-gas leakage， and so on.

single-chip microcomputer；sensor；PC display；VB

TP273

A

1008-5475(2017)02-0029-03

10.16219/j.cnki.szxbzk.2017.02.005

2016-06-24；

2016-07-22

嵇 萍(1981-)，女，江蘇鹽城人，講師，碩士，主要從事測(cè)控技術(shù)研究。

嵇萍. 基于單片機(jī)的智能小區(qū)安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，28(2)：29-31.