毕业论文-基于AT89C51单片机的智能防火防盗系统设计.doc
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1、目 录毕业设计(论文)任务书开题报告指导教师审查意见III评阅教师评语IV答辩记录及成绩评定V中文摘要VI外文摘要VII1绪论11.1 课题的开发背景及意义11.2 课题国内外研究状况21.3 论文主要内容概述32系统总体设计方案42.1 系统总体方法与研究路线42.2 系统的基本功能和工作过程42.3 防火防盗报警系统功能和特点63硬件平台及其选择73.1 单片机芯片的选择方案73.2 显示模块选择方案83.3 温度芯片的选择方案93.4 电路设计方案114系统软件的设计与实现124.1 软件设计思想124.2 系统软件原理流程图124.3 必要的参数说明144.4 主函数模块154.5 密
2、码模块164.6 显示模块224.7 键盘模块244.8 定时中断264.9 温度模块274.10 返回模块315系统软件的调试345.1 调试软件Keil uVision3介绍345.2 Keil 工程文件的创建345.3 工程的详细设置(输出文件*.hex)365.4 工程的编译、链接375.5 各功能模块调试396系统硬件的调试406.1 Protues 简介406.2 Protues 使用方法406.3 系统运行测试437总结46参考文献46致谢47附录48基于AT89C51单片机的智能防火防盗系统设计中文摘要【摘要】 随着计算机的普及和信息技术的迅猛发展,智能化被引入家庭,并迅速发展
3、起来。本文主要完成了防盗防火报警系统的软件设计。设计了主控模块、键盘模块、温度模块、修改密码等模块。主控模块控制各模块的中断申请,键盘模块实现单片机与外界的沟通,温度模块判断是否有火灾并向主控模块报告,修改密码模块使用户可以随时修改密码。本系统采用单片机的高级语言C语言进行设计,并给出了相关流程图。为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了,经测试能实现基本的报警功能。当前,随着经济的发展,人民的生活日益改善,人们对家庭生命对产安全越来越重视,家庭电子防盗报警系统也应运而生。作为一个可行的住宅报警系统,必须满足集中监控、系统容量大、防范功能齐全、性能价格比高
4、等要求。而单片微机防盗报警系统正符合了这些特点,它是以单片机为主要器件的一个系统,对温度扫描、身份验证的严格控制,且价格低廉。本文介绍了室内防火防盗报警系统的背景及发展动态,给出了本次课题基础器件单片机;描述了单片机的基础知识,说明了单片机多方面的应用和单片机的开发及开发工具;概述了软硬件设计过程,分析了硬件设计电路及作用,描述了软件设计的总体思想,给出了资源分配情况,介绍了模块的软件实现情况及部分软件流程.【关键词】 智能防火防盗,DS18B20,动态扫描,单片机;The system of intelligent anti-fire and anti-theft外文摘要【Abstract】
5、 With the popularization of computers and the rapid development of information and technology, intelligentization is brought into families and begins to develop quickly. This paper mainly completes the software design of anti-theft and anti-fire alarm system. It designs the dominant module, keyboard
6、 module, temperature module, modify code module and so on. Dominant module controls the discontinue application of each module, keyboard module realizes the communication between the microcontroller and outside world, temperature module judges whether there is a fire and then report to the dominant
7、module, modify code module makes the users be able to change their code at any time. This system adopts the microcontrollers high-level language C language to design and gives the corresponding flowchart. In order to facilitate the expansion and alteration, the software design uses modular structure
8、 to make the logical relationship of program design become more succinctly. Being tested, it can realize the basic alarm function.Recently, with the development of economy and the improvement of peoples life, more and more attention has been paid to the importance of the security of peoples lives an
9、d properties, the electronic security alarm system is born. As a feasible residential alarm system, it must meet the demands such as centralized monitoring, large capacity, complete function of guard, high performance-to-price and so on. However, the single chip microcomputer anti-theft alarm system
10、 is in line with the these characteristics, it is a system mainly consisting of microcontroller, being strict with temperature scanning and identification verifying, and low in price. This thesis introduces the background and the history of anti-fire and anti-theft alarm system in families, and give
11、s the basic devices of the topic-the explanation of microcontroller and its development history. It describes the basic knowledge of the microcontroller, illustrates the application of microcontroller in various ways and the development and development tools of it, summarizes the design process of h
12、ardware and software, analyzes the hardware circuit design and its function, describes the overall thought of the software design, and finally introduces the distribution of resources , the state of software realization and the procedure of some software.【Key words】 intelligent anti-fire and anti-th
13、eft, DS18B20, dynamic scanning, microcontroller;附录1 绪论1.1 课题的开发背景及意义在各种非自然灾害中,火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制,是文明进步的一个重要标志。对于火灾,在我国古代,人们就总结出“防为上,救次之,戒为下”的经验。随着社会的不断发展,在社会财富日益增多的同时,导致发生火灾的危险性也在增多,火灾的危害性也越来越大。特别是 1993 年以来,火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元,年均死亡 2000 多人。随着人们对安全的重视和科技的发展,许多贵重的个人物品被盗,当今社会我
14、们会听到哪天某某家里的财物被盗,某某的车辆被盗等等之类的财产被盗的话题。虽然许多电子智能锁已在国内外面世,但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡,只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏,IC卡还存在容易丢失、损坏等缺点,再加上其成本较高,一定程度上限制了这类产品的普及和推广。报警产品市场复杂也是其原因之一。实践证明,随着社会和经济的发展,消防工作的重要性就越来越突出。由此,火灾报警器在消防工作就的作用也尤为突出了。我国的火灾自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程,其智能化程度也越来越高。但目前国内厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级
15、写字楼、宾馆等场所和珍贵物品地方大型火灾报警系统的研发,他们采用集中区域报警控制方式,其系统复杂、成本较高。而在居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位,需要设置一种单一廉价实用的火灾自动探测报警装置,因此,研制一种结构简单、价格低廉的数字火灾报警器是非常必要的。当今,人们对家庭生命对产安全越来越重视,采取了许多措施来保护家庭的安全。以往的做法是安装防盗门、防盗网,但也存在有碍美观,不符合防火要求,不能有效地防止坏人的入侵。现在,全国各地都在如火如荼地开展建设安全文明小区的活动,而且很多地方都提出拆除防盗网节约资源的口号,家庭和一些室内企业仓库电子防盗报警系统也应运而生。鉴于目前的技术水平与市场
16、的接受程度,电子密码锁是这类电子防盗产品的主流,其价格便宜、轻巧,可随意安装。本文所要介绍的室内的防盗防火报警系统,正是在智能化室内住宅蓬勃发展的背景下,为了满足用户对安全的强烈要求而设计并开发的。系统的首要任务是根据室内的类型、使用功能及其防护风险等要求,通过运用温度传感探测、密码比对及单片机的控制等技术形成的智能报警系统,达到保障室内住宅用户生命和财产安全的目的。1.2 课题国内外研究状况 在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁,人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即
17、大打折扣。随着科学技术的不断发展,人们对日常生活中的安全保险的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求,增加其安全性,用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。国内防盗报警产品市场复杂,生产企业良莠不齐。相对来讲,消防报警产品市场要规范一些。长期以来,防盗报警产品市场都是国际品牌、国内知名品牌、地方品牌各自盘踞一方,割地封侯,占据不同层次市场。国内的厂家主要以低技术含量、低价格、小批量安装为主;国外产品技术含量高、价格高,主要以专业高端市场为主。虽然国外报警产品技术比较成熟,但是由于生产成本高,运输成本、关税等原因导致价格比较高。因此与国内产品价格有较大差
18、距,一些产品价格超过部分消费者经济承受能力,产品普及效果并不好,也无法实现规模生产降低成本,产品一直保持在比较高的价位运行,主要应用在一些高端市场,对整个报警产品市场影响有限。在安全技术防范领域,具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁,克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点,使密码锁无论在技术上还是在性能上都获得了大大的提高。随着大规模集成电路技术的发展,特别是单片机的问世,出现了带微处理器的智能密码锁,它除具有电子密码锁的功能外,还引入了智能化管理、专家分析系统等功能,从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性,应用日益广泛。1.3 论文主要内容概述(1)了解报警系统的基本原
19、理, 熟悉利用传感器产生报警的原理。(2)掌握单片机控制防盗和防火报警系统的原理及其应用。(3)设计一个能对住宅的火灾、盗窃实行自动报警的智能防盗防火报警器;设置紧急呼叫系统;用户端自动报警器对各传感器的信号进行检测和控制。(4)了解单片机监控传感器的基本原理并能够将模块化思想引入此系统,从而使整个系统的功能更完善、灵活、可调。(5)对毕业设计工作进行总结,撰写符合论文书写的基本要求和基本格式的毕业论文。2 系统总体设计方案2.1 系统总体方法与研究路线智能化防盗防火报警系统集防盗防火功能于一体,可全天候自动检测盗警和火警,当确定警情时自动发声报警。传感器采用密码检测和温度探测器,分别对盗情和
20、火情进行检测,当密码错误达3次或发生火灾时,单片机发出中断申请,播放报警声音和启用红色二极管,单片机控制LCD显示屏输出警报信号只针对火情。 开机初始密码值为123456,进入系统前显示字符串缓冲以确保得到标准温度,同时打开检测、中断。进入待机状态后,根据设定好的密码,采用44键盘实现密码的输入功能,如果密码输入的密码不正确3次,就发出报警声。当输入正确之后,绿灯提示,同时设定为管理员(管理员可以对系统的密码进行修改)。 为了突出扩展性,在密码正确之后,单片机将对扩展的检测硬件操作,比如防盗门,当密码正确之后,系统发送信号给硬件,硬件运行打开门。又比如密码正确之后撤销红外检测,关于硬件方面都是
21、前人研究的成熟技术,这里不对硬件做过多的描述,本系统主要对单片机部分的编程设计做解释。(1)单片机型号可选AT89C51。(2)6位密码(进入系统且密码正确后可修改密码,密码必须是6位)。 (3)密码的输入采用44键盘实现,输入6位数字后,按确定键结束。(4)若输入的密码正确,锁打开,同时用发光二极管亮1秒作为提示。(5)报警采用蜂鸣器或扬声器,一旦报警只有管理员进入才可以关闭声音。(6)当进入系统后,可以对系统密码进行修改。(7)当温度达到50C以后,系统自动报警,并且在LCD上显示“warning”。(8)单片机,c语言编程。2.2 系统的基本功能和工作过程2.2.1 基本功能和总体设计框
22、架智能住宅防盗防火报警系统具有以下特点和功能:1. 系统采用模块化设计。前端报警器能够快速、准确地检测到现场的异常状态,经确认后及时通报给中央控制器。并能够可靠地进行盗情、火情报警,进行语音报警。报警完毕自动回到警戒状态,等待下一次报警。2. 系统开关机采用密码控制且允许修改密码,防止误报同时增加用户端自动报警器的保密性。系统的基本工作过程:用户端的防范现场,一旦有人入侵、或发生火灾等紧急情况时,与之相应的报警探测器(各种防火、防盗及手动报警按钮等)则立即向用户端自动报警器发出报警信号。接到警情事件后,自动报警器立即进行确认,进行事件的现场声(蜂鸣器)、光(LED )报警。在用户端自动报警器的
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