基于单片机的宿舍安防报警系统硬件设计
毕业设计论文中文毕业设计论文中文近年来，随着各大高校的扩招，以及寄宿制学校的兴起，有越来越多学生住进集体宿舍。然而，宿舍的安全问题却不容乐观，为了解决宿舍的安防问题，设计完成该安防系统。本课题以STC12C5A60S2单片机作为主控芯片，外围监测电路利用DHT11温湿度传感器监测室内温湿度指标，MQ-2烟雾传感器监测室内可燃性气体的指标，热释电人体红外传感器实现防盗功能。同时利用GSM模块将上述监测到的数据传输给主控进行处理。软件由C语言实现，主要由主控数据处理程序、室内状态监测程序、危险报警程序等模块组成。从测试结果可知，本课题设计的宿舍安防系统性能可靠、工作稳定、易于维护，是一套易于实际应用的安防系统。关键词 宿舍安防，监测报警，单片机，GSM
目 录
1 绪论 1
1.1 研究的背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究方法 2
2 系统相关技术介绍 3
2.1 GSM通信 3
2.2 温湿度传感器 4
2.3 热释电红外传感器 5
2.4 烟雾气敏传感器 5
3 系统分析 5
3.1 系统需求分析 5
3.2 系统可行性分析 6
3.3 系统硬件选择 6
4 系统设计 7
4.1 系统组成及工作原理 7
4.2 硬件设计 9
4.3 软件设计 14
5 系统测试 16
结论 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25
1 绪论
1.1研究的背景及意义
近年来，各高校宿舍如何有效地对宿舍进行防盗已经成为一个亟待解决的问题。本文介绍了宿舍智能防盗防火报警系统，该系统的智能控制中心以单片机为核心，具有智能化防盗防火报警功能，可实现自动检测与无线传输报警。多传感器的应用实现了低误报率，增强了系统可靠性。
智能防盗报警系统主要应用了单片机技术和现代化电子通信技术，具有多项功能，并且防盗报警系统具有性能稳定、能全天候工作、耗电省，安装使用方便等特点。防盗系统监测模块前端传感器有红外 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
线探头，采用热释电技术的红外探头，具有超低误报率、防电磁干扰、功耗小等特点，应用较广；防盗系统的报警模块为声、光报警，形式多样、反应迅速。当系统监测模块检查到入侵信号，报警模块能将被盗状态以声音和指示灯方式传输到十几米甚至几十米的范围。防盗系统的通知模块能在有盗情时通知管理中心，达到及时报警的目的，使人们能对现场进行高灵敏度监听[1,2]。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外现状
早在20世纪初，北美的安防系统就已开始发展，可以在呼救时发出声响的报警呼救箱被放置在街头巷尾；同时，这种呼救箱直接连接到附近的警局，使得稍远一些的警察也能够收到呼救信息。随后，由于通信技术的发展，稍后出现的电话理所当然地成为报警通讯的主要手段。而此后自动拨号系统的出现以及电话普及到千家万户，更使得通过电话线报警的方式得到了前所未有的发展。
国外智能监控防盗技术发展已处于一个较高水平阶段，从具有代表性的北美发展过程，可以清楚的看出世界智能监控防盗技术的发展概况。目前，对北美的安防产业来说，最成功的经营模式就是联网报警服务模式，联网报警将整个北美的安防产业从横向到纵向进行整合串并，形成了一个集中许多高科技手段和产业化管理水准的一体化综合性产业[3]。
1.2.2 国内现状
我国的安防系统最初开始发展于上世纪60年代，当时的安防系统主要应用于银行和博物馆，主要采用的手段是声控报警。比如罪犯撬玻璃时发出的声音，或砸展柜时发出的声音传到值班室。值班人员判断出罪犯在行窃，及时报告给领导和有关部门，随即组织保卫人员和警力处理。
进入90年代，人们注意到周界防范的重要性，要利用周边的围墙，铁栅栏等屏障建立周界防范，如果没有条件形成大周界也要建立建筑物的墙体、窗户、门外和建筑物之外。在防护区和禁区内采用3种以上不同探测原理的探测器构筑多道防线，与此同时防遮挡功能的探测器也问世了，促进了入侵探测器技术的发展[46]。
目前，国内安防系统的发展已经达到国际水准。在现代计算机技术、自动控制技术和现代通信技术的支持下，通过对各种传感器的管理与使用，可以使防盗报警系统，电视监控系统，声音系统，门禁系统和巡更系统统一由一台计算机进行管理，标志我国的安防事业进入一个新阶段。
1.3研究方法
数字化、无线化、集成化是安防系统进一步发展的要求，所以我们不难发现安防系统的技术研究方法和研究方向[7]：
(1) 更稳定可靠：如探测器可抗RFI/EMI（电磁干扰/射频干扰）、防雷电等，以适应恶劣气候；
(2) 更多样的功能：如探测器可调频、防遮挡、防喷盖、防破坏等；
(3) 更精美、小巧的外观：以符合品味日益提高的室内装潢需求；
(4) 更智能化的设计：方便地设/撤防，人性化的操作界面；
(5) 更强大的联网功能；
(6) 更方便的扩展性。
上述发展趋势，事实上都建立在数字化、无线化、集成化的三大核心技术基础上。
智能宿舍安防系统主要应用了单片机技术和现代化电子通信技术，且具有多项功能。并且防盗防火报警系统具有性能稳定、全天候工作、功耗低、安装简单、使用便捷等特点。防盗模块前端传感器有红外线探头用以对人体发射的红外线进行监测。防火模块使用专用传感器，对于室内的烟雾或火焰发出的特定波长的红外线进行监测。报警模块为声、光报警，形式多样、反应迅速。当系统防盗监测模块检查到入侵信号或防火模块监测到火焰波长或烟雾浓度超标后，报警模块能将被盗及火灾状态以声音和指示灯方式传输十几米甚至几十米的范围，安防系统的通知模块通知管理中心，达到及时报警的目的，使人们能对现场进行高灵敏度监听，并进一步核实火情和盗情[8,9]。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究的背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究方法 2
2 系统相关技术介绍 3
2.1 GSM通信 3
2.2 温湿度传感器 4
2.3 热释电红外传感器 5
2.4 烟雾气敏传感器 5
3 系统分析 5
3.1 系统需求分析 5
3.2 系统可行性分析 6
3.3 系统硬件选择 6
4 系统设计 7
4.1 系统组成及工作原理 7
4.2 硬件设计 9
4.3 软件设计 14
5 系统测试 16
结论 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25
1 绪论
1.1研究的背景及意义
近年来，各高校宿舍如何有效地对宿舍进行防盗已经成为一个亟待解决的问题。本文介绍了宿舍智能防盗防火报警系统，该系统的智能控制中心以单片机为核心，具有智能化防盗防火报警功能，可实现自动检测与无线传输报警。多传感器的应用实现了低误报率，增强了系统可靠性。
智能防盗报警系统主要应用了单片机技术和现代化电子通信技术，具有多项功能，并且防盗报警系统具有性能稳定、能全天候工作、耗电省，安装使用方便等特点。防盗系统监测模块前端传感器有红外 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
线探头，采用热释电技术的红外探头，具有超低误报率、防电磁干扰、功耗小等特点，应用较广；防盗系统的报警模块为声、光报警，形式多样、反应迅速。当系统监测模块检查到入侵信号，报警模块能将被盗状态以声音和指示灯方式传输到十几米甚至几十米的范围。防盗系统的通知模块能在有盗情时通知管理中心，达到及时报警的目的，使人们能对现场进行高灵敏度监听[1,2]。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外现状
早在20世纪初，北美的安防系统就已开始发展，可以在呼救时发出声响的报警呼救箱被放置在街头巷尾；同时，这种呼救箱直接连接到附近的警局，使得稍远一些的警察也能够收到呼救信息。随后，由于通信技术的发展，稍后出现的电话理所当然地成为报警通讯的主要手段。而此后自动拨号系统的出现以及电话普及到千家万户，更使得通过电话线报警的方式得到了前所未有的发展。
国外智能监控防盗技术发展已处于一个较高水平阶段，从具有代表性的北美发展过程，可以清楚的看出世界智能监控防盗技术的发展概况。目前，对北美的安防产业来说，最成功的经营模式就是联网报警服务模式，联网报警将整个北美的安防产业从横向到纵向进行整合串并，形成了一个集中许多高科技手段和产业化管理水准的一体化综合性产业[3]。
1.2.2 国内现状
我国的安防系统最初开始发展于上世纪60年代，当时的安防系统主要应用于银行和博物馆，主要采用的手段是声控报警。比如罪犯撬玻璃时发出的声音，或砸展柜时发出的声音传到值班室。值班人员判断出罪犯在行窃，及时报告给领导和有关部门，随即组织保卫人员和警力处理。
进入90年代，人们注意到周界防范的重要性，要利用周边的围墙，铁栅栏等屏障建立周界防范，如果没有条件形成大周界也要建立建筑物的墙体、窗户、门外和建筑物之外。在防护区和禁区内采用3种以上不同探测原理的探测器构筑多道防线，与此同时防遮挡功能的探测器也问世了，促进了入侵探测器技术的发展[46]。
目前，国内安防系统的发展已经达到国际水准。在现代计算机技术、自动控制技术和现代通信技术的支持下，通过对各种传感器的管理与使用，可以使防盗报警系统，电视监控系统，声音系统，门禁系统和巡更系统统一由一台计算机进行管理，标志我国的安防事业进入一个新阶段。
1.3研究方法
数字化、无线化、集成化是安防系统进一步发展的要求，所以我们不难发现安防系统的技术研究方法和研究方向[7]：
(1) 更稳定可靠：如探测器可抗RFI/EMI（电磁干扰/射频干扰）、防雷电等，以适应恶劣气候；
(2) 更多样的功能：如探测器可调频、防遮挡、防喷盖、防破坏等；
(3) 更精美、小巧的外观：以符合品味日益提高的室内装潢需求；
(4) 更智能化的设计：方便地设/撤防，人性化的操作界面；
(5) 更强大的联网功能；
(6) 更方便的扩展性。
上述发展趋势，事实上都建立在数字化、无线化、集成化的三大核心技术基础上。
智能宿舍安防系统主要应用了单片机技术和现代化电子通信技术，且具有多项功能。并且防盗防火报警系统具有性能稳定、全天候工作、功耗低、安装简单、使用便捷等特点。防盗模块前端传感器有红外线探头用以对人体发射的红外线进行监测。防火模块使用专用传感器，对于室内的烟雾或火焰发出的特定波长的红外线进行监测。报警模块为声、光报警，形式多样、反应迅速。当系统防盗监测模块检查到入侵信号或防火模块监测到火焰波长或烟雾浓度超标后，报警模块能将被盗及火灾状态以声音和指示灯方式传输十几米甚至几十米的范围，安防系统的通知模块通知管理中心，达到及时报警的目的，使人们能对现场进行高灵敏度监听，并进一步核实火情和盗情[8,9]。
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