吳寧 尚坡利 高迪

（1 蘭州工業(yè)學(xué)院電氣工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730050；2 蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730060）

0 概述

隨著科技進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)繁榮，人們生活質(zhì)量提高的同時對家庭財產(chǎn)的保護(hù)和安全防護(hù)意識也越來越強，保障家庭財產(chǎn)的安全可靠、實用、高效和智能化是現(xiàn)代智能家庭生活中的重中之重。因此，設(shè)計一個適合我國人民生活環(huán)境和符合國家相關(guān)規(guī)范的房屋安全監(jiān)控系統(tǒng)具有特別重要的意義[1]。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

為了將房屋安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的具有規(guī)范性、實用性和可靠性，本系統(tǒng)采用STC89C52微控制器為核心，具有信號檢測、信息顯示、控制鍵管理、探測報警和遠(yuǎn)程控制等功能。監(jiān)控系統(tǒng)通過熱釋電紅外傳感器實時感應(yīng)房屋內(nèi)的情況，在布防模式下發(fā)現(xiàn)有陌生人闖入時，立即啟動報警功能，信息實時顯示記錄，同時驅(qū)動遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上傳報警信息給房屋主人，房主可立馬做出處理，通過手動或者遠(yuǎn)程操作下自動處理報警信息。本系統(tǒng)結(jié)合運用了數(shù)字信號處理，識別，遠(yuǎn)程控制等技術(shù)，在防盜處理技術(shù)上做到先進(jìn)及智能化。其總體設(shè)計框圖如圖1所示：

圖1 總體設(shè)計框圖

2 硬件電路設(shè)計

2.1 控制模塊

將STC89C52作為控制核心，外圍設(shè)備連接到復(fù)位電路，時鐘電路，信號檢測電路，還具有按鍵控制，LCD顯示，探測報警，遠(yuǎn)程控制等子模塊。內(nèi)部通過總線相互連接。在系統(tǒng)軟件的控制下實現(xiàn)對房屋安全監(jiān)控、防盜、報警等功能。相比較而言STC89C52型單片機(jī)具有功耗低，體積小，控制力強，可擴(kuò)展性高等優(yōu)點[2-6]。

2.2 信號采集模塊

此模塊包括熱釋電紅外傳感器模塊、菲涅耳透鏡探測器件、信號處理模塊等。它具有全自動監(jiān)測、光敏控制、溫度補償?shù)裙δ?。本設(shè)計中使用的熱釋電紅外傳感器型號為AM422。通常將熱釋電紅外傳感器安裝在菲涅耳透鏡探測器上，可增加探測距離，提高探測靈敏度。一個透鏡系統(tǒng)放大器電路可以測量20米范圍內(nèi)的運動。BISS0001芯片可以對接收到的紅外感應(yīng)信號進(jìn)行處理，當(dāng)感應(yīng)區(qū)有人體移動信號時信號處理電路的輸出端保持高電平[7]。

2.3 報警模塊

探測報警控制模塊包括發(fā)光報警電路和鳴聲報警電路兩部分。其中，四個發(fā)光二極管從微控制器接出，當(dāng)微控制器的相關(guān)引腳設(shè)置為低電平時，發(fā)光二極管閃亮，作為警報。采用蜂鳴器作為鳴聲報警。使用直流電壓供電，連接蜂鳴器與微處理器之間的晶體管起到開關(guān)的提示作用，當(dāng)晶體管達(dá)到飽和時，蜂鳴器被驅(qū)動鳴聲。

2.4 按鍵模塊

房屋安防監(jiān)控系統(tǒng)除了在布防情況下設(shè)置報警電路外，還設(shè)置了操作人員在不同工作形式下的按鍵控制電路，當(dāng)遇到特殊情況時，可以直接按緊急報警按鍵，啟動報警。

2.5 顯示模塊

該模塊采用LCD1602液晶顯示作為人機(jī)界面連接到控制器。顯示模塊與單片機(jī)之間通過寫命令、讀狀態(tài)、寫顯示數(shù)據(jù)和讀顯示數(shù)據(jù)等操作可對顯示內(nèi)容、顯示時間及顯示方式等進(jìn)行設(shè)置。

2.6 通信模塊

報警裝置啟動時，微處理器也啟動了通信模塊，通過房屋內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上傳報警信息給房屋主人，第一時間告知房主財產(chǎn)的安全情況，即可實現(xiàn)安防監(jiān)控系統(tǒng)的自動報警以及房主遠(yuǎn)程控制手動報警的功能。

3 軟件設(shè)計與調(diào)試

根據(jù)房屋安全監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理，軟件部分采用KeilC51開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。軟件主要針對信號采集處理程序、LCD顯示程序、聲光報警程序、按鍵電路中斷服務(wù)程序、遠(yuǎn)程監(jiān)控程序等進(jìn)行設(shè)計。通過KeilC51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行編譯、連接及調(diào)試。

4 結(jié)語

通過仿真，證明本次設(shè)計的以STC89C52為微控制器的房屋安全監(jiān)控系統(tǒng)可以準(zhǔn)確、可靠地實現(xiàn)對房屋安全情況的監(jiān)管，并能根據(jù)不同的情況加以處理，使用性強，實現(xiàn)了簡單的智能化控制，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計要求。