小区楼道安防监测系统硬件设计
随着传感器技术和微电子技术的发展，安防产品也在变得微型化和多样化。小区楼道安防监测系统包括硬件设计和软件设计两部分。本文所实现的硬件部分以STC89C52单片机为核心，包括烟雾监测模块、热释电红外探测模块、照明控制模块、声光报警模块和ZigBee无线通信模块。系统通过MQ-2烟雾传感器采集烟雾信息，热释电红外传感器采集进出楼道人员信息，声光延时开关电路控制楼道照明，ZigBee无线通信模块实现数据无线传输。各硬件模块与软件相结合，共同完成小区楼道安防监测系统的设计，实现系统的火灾报警、人员监测、和照明控制等功能。关键词 楼道安防，人员监测，STC89C52，烟雾监测
目录
1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 国内外研究与发展现状 1
1.3 总体硬件设计 2
2 系统方案设计 3
2.1 硬件总体框图 3
2.2 设计总体要求 3
3 主要器件 4
3.1 STC89C52单片机 4
3.2 MQ2烟雾传感器 5
3.3 热释电红外传感器 6
3.4 驻极体话筒 7
3.5光敏电阻 8
3.6电磁继电器 9
3.7 ADC0832 9
4 硬件电路 10
4.1单片机最小系统 10
4.2烟雾监测模块 11
4.3声光报警模块 11
4.4热释电红外探测模块 12
4.5照明控制模块 13
4.6 ZigBee模块 14
5 实验调试 14
5.1实验调试方法 14
5.2烟雾监测模块调试 15
5.3热释红外探测模块调试 16
5.4照明控制模块调试 16
5.5整体调试结果 16
结论 18
致谢 19
参考文献 20
1 绪论
近年来，随着国家提出建设开放式住宅小区和人们生活水平的不断提高，配套齐全、设施优良的新型住宅小区大量涌现。如今人们对家庭住宅的安全防护愈加重视，对住宅环境 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
的安防需求日益增长。在互联网技术和电子技术的快速发展的条件下，过去只在特殊场所用到的安防技术也在不断向民用化过渡。
1.1 概述
目前，住宅小区的安防需求是多样化和全面化的。总体来讲，分为公共安防和家居安防两大部分。公共安防包括人员识别、门禁、周界围栏、停车场管理等诸多子系统，家居安防包括火灾监测、防盗报警等功能。为了很好的实现小区安防功能，安防系统的稳定性和可靠性就必须得到保障。伴随着人们对更高生活质量的追求，对小区安防监测系统的要求也在不断提高。根据业主客户的需求，安防系统必须功能完善、技术先进、性价比高且操作使用简单以及维护方便，同时系统还应具有良好的兼容性和扩展性。集成电路的问世，把电子技术带进微电子时代[1]，安防设备也随之变得微型化和多样化，对传统安防系统的稳定性和可靠性也有了极大提高，为实现人们需求提供了先决条件。
随着电子技术和计算机技术的发展与融合，安防技术的未来发展道路将越来越宽广。以前功能简单的初级产品将发展为多种技术复合的高新产品[2]，先进的安防监测系统不仅具有报警功能，还具有信息传输功能。如现代化的小区楼道安防监测系统将能提供安防报警、照明控制、远程监控等功能，人们生活将变得更加智能化，安全性和舒适性也大大提高。目前国内外都在研究具有更高稳定性和可靠性的安防系统，传统的安防系统随着科技的进步已经开始暴露出缺陷和不足。我国的安防技术起步较早，但传统的安防设备已经落伍，无法满足国内的安防需求。因此，研究新型的迎合人们需要的安防产品是非常有意义的[4]。本次设计采用单片机技术、传感器技术、计算机技术和无线网络技术设计一种实用的小区楼道安防监测系统，实现对楼道的照明控制、火灾预警、楼道人员的监测。
1.2 国内外研究与发展现状
目前计算机技术和智能控制技术正在快速向前发展，安防系统的网络化、数字化和智能化正在不断推进，并得到了广泛应用[5]。比如现代图书馆防盗报警系统、智能家居安防系统等。
文献[20]所提到的现代图书馆防盗报警系统就是一套结合GSM无线通信技术和计算机通信技术的安全防盗报警系统，它采用主动红外探测器，一旦检测到有人非法入侵，主动红外探测器自动触发并且将入侵信号传回至监控报警中心，通知管理人员现场情况。或者有火灾发生时，烟雾传感器和温度传感器探测到火灾信息，并且将信息传送回至监控报警中心，报警装置发出报警响应，报警器响起并且通过无线电提醒管理者，实现火灾安全防护。这套防盗报警系统通过先进的无线通信技术和性能先进的探测器极大地提高了系统的可靠性。
在美国，他们的智能家居安防系统针对火灾，闯入等情况具有比较完善的预防、监测、报警、抢救及善后处理等体系。各类安防信息通过接入公共网，实现信息的共享与传递[14]，他们利用计算机通过网络将各个节点的数据信息采集，统一到中央计算机来进行实时的分析处理，准确地发现险情隐患点，同时判断出险情的类型，特点，以启动不同的应急预案，实现了集监测防范、信息管理和处理控制于一体的安防服务。
比较当前市面上的安防系统，可以看出技术先进、实用性强且性价比高的安防产品具有很好的发展前景。如传统楼道照明灯一般为手动式开关，使用不便且极易造成电力能源浪费。后来出现的声控灯，夜晚使用较为方便，但白天也会受声音影响而开灯[10]。而新型的声光控制照明开关结合声控和光控解决了以上不足，得到了广泛应用。小区楼道安防监测系统的硬件设计将从实际出发，选用合适器件，集成了火灾预警、进出楼道人员监测、照明控制以及无线通信等功能，完全能够完成楼道安防的任务。基于研究现状的分析，未来安防系统集成度越来越高，系统能实现更多更复杂的安防功能，安防功能更加完善和人性化，更能满足人们不断提出的要求。
1.3 总体硬件设计
本设计采用STC9C52单片机作为主控芯片，整个硬件设计包括以下几个模块：
（1）烟雾监测模块采用MQ2烟雾传感器，实现对楼道内烟雾信息的采集；
（2）热释电红外探测模块采用热释电红外传感器，实现对楼道内人员信息采集；
（3）照明控制模块结合声控电路和光控电路，实现对楼道灯的声光控制；
（4）声光报警模块采用发光二极管和蜂鸣器，实现楼道的报警响应；
（5）ZigBee模块实现数据的无线传输。
目录
1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 国内外研究与发展现状 1
1.3 总体硬件设计 2
2 系统方案设计 3
2.1 硬件总体框图 3
2.2 设计总体要求 3
3 主要器件 4
3.1 STC89C52单片机 4
3.2 MQ2烟雾传感器 5
3.3 热释电红外传感器 6
3.4 驻极体话筒 7
3.5光敏电阻 8
3.6电磁继电器 9
3.7 ADC0832 9
4 硬件电路 10
4.1单片机最小系统 10
4.2烟雾监测模块 11
4.3声光报警模块 11
4.4热释电红外探测模块 12
4.5照明控制模块 13
4.6 ZigBee模块 14
5 实验调试 14
5.1实验调试方法 14
5.2烟雾监测模块调试 15
5.3热释红外探测模块调试 16
5.4照明控制模块调试 16
5.5整体调试结果 16
结论 18
致谢 19
参考文献 20
1 绪论
近年来，随着国家提出建设开放式住宅小区和人们生活水平的不断提高，配套齐全、设施优良的新型住宅小区大量涌现。如今人们对家庭住宅的安全防护愈加重视，对住宅环境 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
的安防需求日益增长。在互联网技术和电子技术的快速发展的条件下，过去只在特殊场所用到的安防技术也在不断向民用化过渡。
1.1 概述
目前，住宅小区的安防需求是多样化和全面化的。总体来讲，分为公共安防和家居安防两大部分。公共安防包括人员识别、门禁、周界围栏、停车场管理等诸多子系统，家居安防包括火灾监测、防盗报警等功能。为了很好的实现小区安防功能，安防系统的稳定性和可靠性就必须得到保障。伴随着人们对更高生活质量的追求，对小区安防监测系统的要求也在不断提高。根据业主客户的需求，安防系统必须功能完善、技术先进、性价比高且操作使用简单以及维护方便，同时系统还应具有良好的兼容性和扩展性。集成电路的问世，把电子技术带进微电子时代[1]，安防设备也随之变得微型化和多样化，对传统安防系统的稳定性和可靠性也有了极大提高，为实现人们需求提供了先决条件。
随着电子技术和计算机技术的发展与融合，安防技术的未来发展道路将越来越宽广。以前功能简单的初级产品将发展为多种技术复合的高新产品[2]，先进的安防监测系统不仅具有报警功能，还具有信息传输功能。如现代化的小区楼道安防监测系统将能提供安防报警、照明控制、远程监控等功能，人们生活将变得更加智能化，安全性和舒适性也大大提高。目前国内外都在研究具有更高稳定性和可靠性的安防系统，传统的安防系统随着科技的进步已经开始暴露出缺陷和不足。我国的安防技术起步较早，但传统的安防设备已经落伍，无法满足国内的安防需求。因此，研究新型的迎合人们需要的安防产品是非常有意义的[4]。本次设计采用单片机技术、传感器技术、计算机技术和无线网络技术设计一种实用的小区楼道安防监测系统，实现对楼道的照明控制、火灾预警、楼道人员的监测。
1.2 国内外研究与发展现状
目前计算机技术和智能控制技术正在快速向前发展，安防系统的网络化、数字化和智能化正在不断推进，并得到了广泛应用[5]。比如现代图书馆防盗报警系统、智能家居安防系统等。
文献[20]所提到的现代图书馆防盗报警系统就是一套结合GSM无线通信技术和计算机通信技术的安全防盗报警系统，它采用主动红外探测器，一旦检测到有人非法入侵，主动红外探测器自动触发并且将入侵信号传回至监控报警中心，通知管理人员现场情况。或者有火灾发生时，烟雾传感器和温度传感器探测到火灾信息，并且将信息传送回至监控报警中心，报警装置发出报警响应，报警器响起并且通过无线电提醒管理者，实现火灾安全防护。这套防盗报警系统通过先进的无线通信技术和性能先进的探测器极大地提高了系统的可靠性。
在美国，他们的智能家居安防系统针对火灾，闯入等情况具有比较完善的预防、监测、报警、抢救及善后处理等体系。各类安防信息通过接入公共网，实现信息的共享与传递[14]，他们利用计算机通过网络将各个节点的数据信息采集，统一到中央计算机来进行实时的分析处理，准确地发现险情隐患点，同时判断出险情的类型，特点，以启动不同的应急预案，实现了集监测防范、信息管理和处理控制于一体的安防服务。
比较当前市面上的安防系统，可以看出技术先进、实用性强且性价比高的安防产品具有很好的发展前景。如传统楼道照明灯一般为手动式开关，使用不便且极易造成电力能源浪费。后来出现的声控灯，夜晚使用较为方便，但白天也会受声音影响而开灯[10]。而新型的声光控制照明开关结合声控和光控解决了以上不足，得到了广泛应用。小区楼道安防监测系统的硬件设计将从实际出发，选用合适器件，集成了火灾预警、进出楼道人员监测、照明控制以及无线通信等功能，完全能够完成楼道安防的任务。基于研究现状的分析，未来安防系统集成度越来越高，系统能实现更多更复杂的安防功能，安防功能更加完善和人性化，更能满足人们不断提出的要求。
1.3 总体硬件设计
本设计采用STC9C52单片机作为主控芯片，整个硬件设计包括以下几个模块：
（1）烟雾监测模块采用MQ2烟雾传感器，实现对楼道内烟雾信息的采集；
（2）热释电红外探测模块采用热释电红外传感器，实现对楼道内人员信息采集；
（3）照明控制模块结合声控电路和光控电路，实现对楼道灯的声光控制；
（4）声光报警模块采用发光二极管和蜂鸣器，实现楼道的报警响应；
（5）ZigBee模块实现数据的无线传输。
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