超声波家庭安全监控仪的设计
基于超声波雷达的智能安防系统设计与实现
基于超声波雷达的智能安防系统设计与实现智能安防系统是一个能够保护人们财产和人身安全的关键组成部分。
近年来，随着科技的不断进步，基于超声波雷达的智能安防系统被广泛应用于各种场景，为人们的生活提供了更高的安全保障。
本文将深入探讨基于超声波雷达的智能安防系统的设计与实现。
第一部分：背景介绍智能安防系统是一种能够通过使用传感器和智能控制器来监测和响应潜在威胁的系统。
超声波雷达是一种通过发射和接收超声波来感知目标位置的技术。
它具有高精度、无线电频谱自由和抗干扰能力强的特点，因此在智能安防领域中得到了广泛的应用。
第二部分：系统设计基于超声波雷达的智能安防系统主要由三个主要组成部分组成：超声波传感器、嵌入式系统和报警设备。
1. 超声波传感器：超声波传感器是整个系统的核心部分。
它通过发射超声波并接收回波来检测周围环境中的物体。
超声波传感器通常由发射器、接收器、控制电路和信号处理模块组成。
当超声波遇到障碍物时，它将反射回传感器，传感器通过测量反射超声波的时间差来计算距离。
2. 嵌入式系统：嵌入式系统作为系统的处理中心，负责接收和处理超声波传感器传来的数据。
它可以根据预设的算法对数据进行实时处理，并判断是否存在潜在威胁。
嵌入式系统还可以与其他设备进行通信，如报警设备或监控摄像头。
3. 报警设备：当嵌入式系统检测到潜在威胁时，它会触发报警设备，以吸引注意并通知相关人员。
报警设备可以包括声音报警器、短信或电子邮件通知等，以便及时采取适当的行动。
第三部分：系统实现为了实现基于超声波雷达的智能安防系统，需要以下关键步骤：1. 参数选择：根据实际需求，选择合适的超声波传感器。
需要考虑的参数包括探测距离、探测角度、工作频率和精度等。
2. 硬件搭建：根据系统设计，将超声波传感器与嵌入式系统相连接，并实现数据传输和通信。
确保硬件组件的正确连接和稳定性。
3. 软件开发：开发适应于嵌入式系统的软件程序，实现数据处理和预警功能。
根据实际需求，可以采用不同的算法和逻辑来判断潜在威胁。
超声波传感技术在安防监控中的应用研究
超声波传感技术在安防监控中的应用研究一、引言随着社会的发展，安全问题逐渐成为人们日常生活中越来越重要的一部分。
作为保障社会安全的重要手段之一，安防监控技术得到了广泛的应用。
而超声波传感技术，作为一种新兴的传感技术，在安防监控领域也有着广泛的应用。
本文将从超声波传感技术的基本原理、超声波传感技术在安防监控中的应用以及超声波传感技术在安防监控中存在的问题等方面进行研究。
二、超声波传感技术的基本原理1. 超声波的定义超声波是指频率高于人耳能够听到的频率的一种机械振动波。
通常超声波的频率高达20kHz以上，而人耳只能听到20Hz-20kHz 之间的声音。
因此，超声波在实际生活中无法被人们感知到。
2. 超声波传感技术的原理超声波传感技术利用声音在各种物质中传播的物理特性来实现检测和测量物质的目的。
它的基本原理是利用声波在不同介质中传播时的反射、折射、透射等现象，通过检测声音的反射或传播时间、速度等参数，来判断物体的位置、大小、形状等信息。
三、超声波传感技术在安防监控中的应用1. 超声波传感技术在人体活动监测中的应用超声波传感技术可以用于人体活动监测。
在超声波传感器的辐射范围内，只要有人或物体运动，就会产生超声波的反射，超声波传感器可以感应到并将该信号传送到控制中心，从而实现对人体活动的监测。
2. 超声波传感技术在防盗报警系统中的应用超声波传感技术可以用于防盗报警系统。
将超声波传感器安装在物品需要被保护的区域内，当有人或物体进入此区域，超声波传感器将会感应到并发出警报，通知管理员或者警察进行处理。
3. 超声波传感技术在车辆定位与测速中的应用超声波传感技术可以用于车辆定位与测速。
目前，许多现代汽车都搭载了超声波传感器，可以通过感应不同距离的物体，从而实现车辆定位与测速的功能。
四、超声波传感技术在安防监控中存在的问题虽然超声波传感技术在安防监控中有着广泛的应用，但是也面临着一些问题和挑战，主要包括：1. 环境干扰问题由于环境因素的影响，超声波传感器在某些情况下可能会出现误判或灵敏度下降等问题。
基于超声波的智能终端安全报警系统设计
第35卷 第3期 福 建 电 脑 Vol. 35 No.32019年3月Journal of Fujian ComputerMar. 2019———————————————本文得到国家级大学生创新创业训练计划项目（No.201810347023）、湖州师范学院校级科研项目（No.2018XJKJ63）、浙江省湖州市科技计划攻关工业项目（No.2018GG29）、浙江省软科学计划项目（No.2019C35006）资助. 昝丽霞，女，1997年生，主要研究领域为物联网工程应用. 张珊，女，1997年生，主要研究领域为物联网工程应用. 张漪，女，1997年生，主要研究领域为物联网工程应用。
曾孟佳（通信作者），女，1980年生，主要研究领域为物联网工程应用及其智能算法。
E-mail: zmj@ 。
黄旭（通信作者），男，1977年生，主要研究领域为大数据处理、人工智能、物联网工程应用。
E-mail: hx@ 。
基于超声波的智能终端安全报警系统设计昝丽霞1 张珊1 张漪1 曾孟佳1,2 黄旭11(湖州师范学院信息工程学院 浙江 湖州 313000)2(湖州师范学院求真学院 浙江 湖州 313000)摘 要 为降低行人因走路玩手机而引发交通事故或伤害事件的概率，本文设计并实现了一套应用于智能终端的基于超声波测距原理实时响应的报警系统。
当手持安装有此设备的智能终端处于工作状态时，能实时监测前方是否有障碍物，若有则以蜂鸣方式报警，从而达到提醒行人的目的，用以避免事故或伤害事件的发生。
系统硬件组成包括超声波测距模块、单片机控制模块和蓝牙模块，并为该系统实现了配套的软件。
根据实际测试结果，此系统可以安装在安卓系统的智能终端上，达到预期报警目标。
关键词 超声波；单片机；蓝牙技术；智能终端；报警系统 中图法分类号 TN99 DOI:10.16707/ki.fjpc.2019.03.007The Design of Intelligent Terminal Safety Alarm System Based on UltrasoundZAN Lixia 1, ZHANG Shan 1, ZHANG Yi 1, ZENG Mengjia 1,2, HUANG Xu 11(School of Information Engineering, Huzhou University, Huzhou, China, 313000)2(Qiuzhen School, Huzhou College, Huzhou, China, 313000)Abstract In order to reduce the probabilities of traffic accidents or injuries caused by pedestrians walking and playing with the mobile phones, this paper designs and implements a real-time response alarm system based on the principle of ultrasonic ranging for intelligent terminal. When the intelligent terminal equipped with this device in working state, it can monitor whether there are obstacles in front of it in real time. If there are obstacles, it will alarm by buzzing and remind pedestrians to avoid accidents or injuries. The hardware of the system consists of ultrasonic ranging module, Microcontrollerscontrol module and Bluetooth module. The system is with the supporting software and can be installed on the intelligent terminal of Android system. The results of the actual test show that the system can realizethe expected alarmfunction.Keywords Ultrasonic; Microcontrollers; Bluetooth Technology; Intelligent Terminal; Alarm System1 引言在信息技术高速发展的时代下，手机在给人们带来便利的同时，也引发了许多问题。
智慧家庭安全监测系统的设计与实现
智慧家庭安全监测系统的设计与实现在科技迅猛发展的今天，智能家居已成为现代化生活的重要组成部分。
智能家居不仅实现了住宅的全面智能化管理，还为人们带来了便利和舒适。
然而，随着智能家居普及，家庭安全问题也愈发凸显。
针对这一问题，智慧家庭安全监测系统应运而生。
本文将从设计和实现两个方面，介绍智慧家庭安全监测系统的一些核心功能。
一、设计方案1.基本功能智慧家庭安全监测系统主要包括以下基本功能：如火灾报警、煤气泄漏报警、窗户开关检测、床上人体检测等。
这些基本功能是保证安全的前提，通常采用传感器来实现检测和监测。
2.多媒体连接智慧家庭安全监测系统还可以与家庭娱乐、通讯系统进行连接，实现数据交互和智能家居的全面联动。
例如，当家中的煤气泄漏传感器检测到有煤气泄漏时，系统可以自动关闭燃气阀门，同时通过家庭娱乐系统、通讯系统向家人发送警报。
3.语音控制为了方便用户使用，智慧家庭安全监测系统还可以进行语音控制。
通过在系统中集成人工智能技术，使得家人可以通过声音指令对系统进行控制，如：“关闭煤气阀门”、“开启窗户”等。
二、实现方案1.硬件组成实现智慧家庭安全监测系统需要硬件设备支持，其中主要包括传感器、中控设备和控制模块。
（1）传感器：烟雾传感器、煤气泄漏传感器、窗户传感器、人体传感器等。
（2）中控设备：智能网关、家庭网络系统、智能家居主机等。
（3）控制模块：燃气阀门、智能插座、自动窗帘等。
2.软件平台为了实现智慧家庭安全监测系统的各项功能，需要进行软件开发。
软件平台主要包括以下几个方面：（1）数据采集与处理：通过传感器获取信息，进行数据整合和分析。
（2）系统状态显示：将监测结果以直观的方式展示，在用户端的显示屏上或者手机App上进行显示。
（3）报警处理：当检测到危险状态时，向用户进行提醒和报警。
（4）语音控制：通过语音助手等技术提供语音控制功能。
三、应用案例智慧家庭安全监测系统的应用已经逐渐普及，下面简单介绍一下几种典型的应用情景。
超声波防盗报警系统的设计
Ａ。用 软件 的方 法实现 模拟 信 号 转换 成数字信 号 ，让控制 器通过 检 测 数 字 信 号 来 随 时 监 控 模 拟
信 号 的变化 ，采用 单 片机 的 １ ０
位 Ａ Ｄ转 换 ， ／ 将模拟 信号采集 进 来，转换 成数字信 号 ，并与 Ａ 进 行 比较 ，如 果在运行 中采集 的信 号忽 然低 于 Ａ，则控制器 启动报 警程 序 ，进行 报警 。
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摘 要 ： 统以 ＣＹ Ｎ Ｌ单片 机为核心 ， 系 Ｇ Ａ 用超声 波传感器 来检测 闯八 监控范 围内的物体而 实现 自动报 警 。用户使 用 日把 此系统 安装在 窗户 或门上 ，当有人 非法进八 房间时 ，报 警系统开始 报警 。研 究了 寸
低 电 平 ， 即 Ｐ ．＝０时 ， 发 光 二 ２５
极管 Ｄ亮 ；我们可 以使用 Ｓ Ｔ ＥＢ Ｐ． ２５指令使 Ｐ ． 口输 出高 电 ２５端 平， 使用 Ｃ Ｒ ２５指 令使 Ｐ ． Ｌ Ｐ ． ２５ 端 口输 出低 电平 。图 １ １所示 为 报警 流程 图。 ３ ／ 、Ａ Ｄ转 换程序 的设计 根据报 警 原理 ，整 流滤波 电 路 的输出为模 拟信号 高 电平 ，用 万用 表测得 电压为 １ Ｖ， ． 将整流 ２ 滤 波 电路 的输 出接 至 控 制 器 的 Ｐ． １ ２输入 端 ，将 开始正常 时的模 拟 信 号 转 换 成 的数 字 信 号 后 乘
低 。在 有输 出时的延时 时间 内，通 过 Ａ Ｄ 转换采集 进来 ／ 的信 号来 控制报 警 电路 ，一旦有 障碍物 挡在超 声波传 感 器之 间 ，就会立 即观 察到发 光二 极管不停 的闪烁 。本 电 路基本 可 以实现报 警功 能。 本设计 报警 器发射 与接 收之 间的距 离还可 以增 大 ， 通过 提高信 号放 大 电路的放 大倍 数即可达 到要 求 ，如果 使报 警器 的功 能更加 完善 ，软件 中还可 以加入 自相 关滤 波程 序或 快速 傅立 叶变换 程序 ，用 于滤 掉空气 中的干扰
家庭防盗报警系统设计
家庭防盗报警系统设计随着科技的不断发展，家庭防盗报警系统逐渐成为了家庭安全的重要组成部分之一、一个好的家庭防盗报警系统不仅能够有效地保护家庭财产安全，还可以提升家庭成员的安全感。
本文将以家庭防盗报警系统的设计为主题，从系统的组成、传感器的选择、联动控制等方面进行详细的阐述。
一、系统组成1.主控器：主控器是整个家庭防盗报警系统的核心，负责对报警系统中的所有设备进行控制和管理。
主控器需要具备强大的处理能力和稳定的通信能力，能够及时地接收分布在家庭各处的传感器发出的信号并做出相应的处理。
2.传感器：传感器是家庭防盗报警系统中最关键的组成部分之一、传感器可以分为入侵探测器、门窗磁感应器、烟雾感应器、漏水感应器等多种类型。
其中，入侵探测器是家庭防盗报警系统中最常见和最重要的传感器之一，它可以通过红外线、微波、超声波等多种技术对家庭内外的移动物体进行监测和探测。
4.视频监控设备：视频监控设备可以通过安装摄像头对家庭进行实时监控，帮助家庭成员有效地预防和阻止入侵行为。
视频监控设备可以与主控器进行联动，当系统检测到异常情况时，可以自动启动摄像头并将监控画面发送到家庭成员的手机或电视上。
二、传感器的选择选择合适的传感器是确保家庭防盗报警系统正常工作的前提条件之一、在选择传感器时，首先需要考虑家庭的实际情况和需求，根据不同的房型、户型和家庭成员数量来进行配置。
对于入侵探测器，可以采用红外线传感技术，该技术可以通过感应物体的红外辐射来判断是否有人进入。
另外，还可以考虑使用微波传感技术和超声波传感技术进行辅助监测，以提高系统的准确性和可靠性。
对于门窗磁感应器，可以选择采用磁力传感器来监测门窗的开闭状态。
该传感器可以在门窗被撬动或者开关门窗时检测到磁场的变化，并发出报警信号。
对于烟雾感应器，可以选择采用光电感应技术。
该技术可以通过感应烟雾颗粒对光的散射和吸收情况来判断是否有火灾发生，并发出报警信号。
此外，还可以配备可燃性气体感应器以及漏水感应器等其他传感器以应对家庭的其他安全风险。
超声波安防装置
03
超声波安防装置的应用场景
家庭安全防护
家庭防盗
超声波安防装置可以检测门窗等入口 处的入侵行为，及时发出警报，保障 家庭安全。
婴儿监护
利用超声波检测婴儿的呼吸业场所安全防护
店铺防窃
在店铺门口设置超声波安防装置，能够检测到顾客携带未结账的商品，有效防 止偷窃行为。
对未来发展的建议
加强研发与创新
鼓励相关企业和研究机构加强超 声波安防装置的研发与创新，提
升其技术水平和应用范围。
提高智能化水平
结合人工智能、物联网等技术，提 升超声波安防装置的智能化水平， 实现更高效、精准的安全防范。
加强标准与规范建设
制定和完善超声波安防装置的 相关标准与规范，促进产业的 健康发展。
结论
对超声波安防装置的总结
• 技术优势：超声波安防装置利用超声波的特性，能够在复杂环境中进行有效的 安全监测。由于超声波具有指向性强、能量集中、穿透力强等优点，使得这种 装置在防范非法入侵、保护重要设施方面具有显著的优势。
• 应用广泛：超声波安防装置适用于多种场景，如仓库、博物馆、银行金库、军 事设施等高安全需求场所。它能够有效地检测到人体活动和物体的移动，及时 发出警报，为安全防范提供有力支持。
加强国际合作与交流
积极参与国际合作与交流，引进国 外先进技术和管理经验，提升我国
超声波安防装置的整体水平。
THANKS
感谢观看
技术创新与改进
高效能传感器
研发更灵敏、更精确的超 声波传感器，提高检测精 度和范围。
智能化算法
优化数据处理和分析算法， 实现实时监测和自动报警 功能。
微型化与集成化
减小设备体积，提高集成 度，方便安装和使用。
智能家居中的家庭安全监控系统设计与实施方法
智能家居中的家庭安全监控系统设计与实施方法随着科技的不断发展，智能家居应用正逐渐走进人们的日常生活。
智能家居中的家庭安全监控系统是人们关注的重点之一。
本文将介绍智能家居中家庭安全监控系统的设计与实施方法。
一、系统设计家庭安全监控系统是智能家居中的重要组成部分，主要用于监控房屋内外的安全情况。
在设计这一系统时，需要考虑以下几个方面：1. 安全摄像监控：选择高清晰度、全景拍摄、具备远程监控功能的摄像头。
这些摄像头应该能够实时传输图像和视频，并可以通过手机等设备进行远程监控。
2. 传感器监测：通过安装各种传感器，如门窗传感器、烟雾传感器、温度传感器等，实时监测房屋内外的安全状况。
当传感器检测到异常情况时，系统能够及时发送警报信息。
3. 智能化布线系统：合理布置网络布线，保证传输速度和稳定性。
为各个设备提供稳定的网络连接。
4. 数据存储与分析：通过云端存储技术，将监控设备采集到的视频和图像数据进行存储和分析。
可以通过人工智能技术对数据进行处理，提高监控系统的效能。
同时，系统还应该支持历史数据查询和回放功能。
5. 接入多个设备：家庭安全监控系统应该支持多个设备的接入，如手机、平板电脑和电视等。
用户可以通过这些设备实时监控和控制家庭安全状况。
二、系统实施方法在系统实施阶段，需要按照以下步骤进行：1. 需求调研：首先，了解家庭安全监控系统的需求。
与家庭成员沟通，确认系统的功能、性能和预算等要求。
2. 设计方案：根据需求调研的结果，制定家庭安全监控系统的详细设计方案，包括摄像头和传感器的布置位置、网络布线图等。
3. 设备选型：根据设计方案，选择合适的摄像头、传感器和网络设备等。
要考虑设备的性能、稳定性和兼容性。
4. 安装调试：按照设计方案，进行设备的安装和调试工作。
确保设备的连接稳定和功能正常。
5. 系统联调：在设备安装调试完成后，进行系统的联调工作。
将摄像头、传感器、网络设备等进行联通，并与云端存储系统进行连接。
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毕业设计(论文) 题目：超声波家庭安全监控仪的设计目录1 绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2设计背景 (1)1.3设计任务与要求 (1)2 超声波家庭安全监控仪的设计的实现方案 (2)2.1方案论证 (2)2.1.1测距模块的方案与选择 (2)2.1.2步进电机驱动方式的选择 (2)2.1.3 显示模块的方案与选择 (2)2.1.4控制模块的方案与选择 (3)2.1.5 报警模块的方案与选择 (3)2.2系统功能简介 (4)3 硬件电路的设计与原理 (5)3.1超声波测距的电路设计 (5)3.1.1超声波测距的介绍 (5)3.1.2超声波测距接收电路的设计 (5)3.1.3 超声波测距发送电路的设计 (7)3.2单片机 (7)3.2.1 STC89S52单片机的介绍 (7)3.2.2单片机最小系统电路 (8)3.3显示模块设计 (8)3.3.1 LCD1602液晶介绍 (8)3.3.2 LCD1602与单片机的连接电路图 (9)3.4步进电机控制电路 (9)3.4.1步进电机的驱动模块 (9)3.4.2步进电机驱动电路 (10)3.5蜂鸣器电路设计 (10)3.6总体设计方案 (11)3.7计算 (13)3.7.1超声波所测距离计算 (13)3.7.2步进电机转角的测量 (13)3.7.3被测物体的测量 (13)4 软件设计 (14)4.1软件设计实现的功能 (14)4.2软件流程图及模块化连接 (14)4.3流程图 (15)2012届电子科学与技术毕业设计（论文）5 调试与问题及其解决 (16)5.1硬件调试 (16)5.2程序调试 (16)5.3实验板调试 (16)5.4.1 调试结果分析 (16)5.4.2 调试心得 (17)5.4.3 调试结果 (17)6 总结 (18)6.1论文总结 (18)6.2感想 (18)参考文献 (20)致谢语 (22)附录 (23)程序： (23)实物图 (27)超声波家庭安全监控仪的设计林盼波三明学院08级电子科学与技术福建三明 365004摘要：本设计包含了超声波测距模块、单片机最小系统、步进电机驱动模块、LCD1602显示模块和蜂鸣器报警模块。
其中以74LS04反相器来加强所要发射的40KHZ信号，反射回来的信号经过CX20106A解调放大后传给单片机，计算出距离并判断是否有入侵物；若有入侵物，通过步进电机转过的角度和超声波测得的距离可计算出入侵物的高度和宽度，并与设定值比较，超过则拉响蜂鸣器报警，同时显示入侵物的参数，从而达到安全监控的目的。
该系统操作简单、成本低、有一定的实用性。
关键词：单片机STC89S52；超声波测距；步进电机；LCD16022012届电子科学与技术毕业设计（论文）1 绪论1.1前言由于经济的增长以及网络的普及化带来的科技增长，使社会工作生活越来越忙碌，照顾和了解家庭情况的时间也将越来越少。
家庭安全方面的防护越来越受关注，尤其是近几年信息技术的发展和交通运输的的改善使得人们的迁徙成为普遍性，生活环境的变化及复杂的人文环境使一些入室偷窃成为可能。
在这种大环境下人们对家庭安全防范的意识得到空前强化,如何杜绝入室偷盗等问题已成为主流，因此家庭安全监控应用就显得尤为迫切了。
1.2 设计背景现时社会治安问题严峻，各种入室抢窃、偷盗事件时有发生 ,治安问题更加突出。
为了防护自己，越来越多的家庭、小区采用智能防盗报警产品。
防盗报警系统是利用探测装置对建筑物内外重要地点和区域进行探测，当探测器探测到有非法入侵，报警器工作并发出信号。
现在家用网络摄像监控系统得到广泛地应用，虽然可靠性强但是成本偏高。
所以想设计个成本低实用的系统。
超声波在介质中传播具有指向性强、能量消耗缓慢，因而广泛用于对距离的测量。
鉴于超声波检测具有迅速、方便，且计算简单、易于做到实时控制等优点，同时在测量精度方面也能达到实用的要求[1]。
因此设计一个基于超声波测距原理的安全监控义，具有一定的可行性。
1.3 设计任务与要求设计一个超声波监控仪，此仪器是基于超声波测距原理，利用单片机进行信号与数据的处理并进行实时监控。
其中超声波测距模块测得的距离送给单片机，单片机判断有入侵物，控制步进电机进行转动，待步进电机一系列转动后，单片机提取其转过的角度。
再根据步进电机转角与超声波测的距离之间的几何关系可以计算出入侵物的高度和宽度，再由单片机把高度、宽度与设定的阈值进行比较，达到并大于阈值即警报。
同时显示距离、高度、宽度于LCD1602。
预计的测量范围在20cm-150cm，测量精度为1cm。
林盼波：超声波家庭安全监控仪的设计2 超声波家庭安全监控仪的设计的实现方案2.1方案论证2.1.1测距模块的方案与选择时下的测距一般用激光测距和超声波测距，因此有测距模块有如下方案：方案一：激光测距激光测距即利用激光进行对距离的测量。
激光测距仪在工作时先向目标发射激光束，直到光电元件接收目标反射的激光束，计时器则记录下激光从发送到被接收这段过程的时间，利用公式即可计算出从发送者到目标的距离。
在功能上除能测量距离外，一般还能计算测量物体的体积。
方案二：超声波测距超声波测距原理是通过超声波发射头发射具有特定频率的超声波，超声波在传播过程中碰到障碍物就立即返回来，而距离就是超声波在发送到返回被接收这段时间的一半路程。
目前所研发的超声波测量的技术比较成熟，价格便宜。
而且超声波发射与接收传感器不但具有固有的频率特性，有很高的抗干扰性能。
考虑到实用性和成本等问题本课题选择方案二超声波测距。
2.1.2步进电机驱动方式的选择方案一：八拍工作方式八拍的通电方式为A—AB-B-BC-C-CD-D-DA (即一个脉冲,转5.625 度) 。
八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。
方案二：单四拍工作方式单四拍的通电方式为A-B-C-D-A；单四拍也叫一相励磁，特点是精度好，功耗小，但输出转矩小，振动较大。
步距角等于电机标称的步距角。
由于步进电机的转角有参与计算所以越精确越好，八拍比四拍更精确。
因此选择方案一八拍的工作方式。
2.1.3 显示模块的方案与选择方案一：数码管显示2012届电子科学与技术毕业设计（论文）优点：亮度高，显示面大。
驱动部份的软件简单。
缺点：与液晶相比，耗电及体积大。
方案二：LCD1602显示LCD1602内部集成有显示芯片，可以识别英文字母、阿拉伯数字等具有显示比较方便，控制简单，成本较低等优点。
方案三：12864液晶显示12864液晶不仅有和LCD1602一样的显示功能，而且可以显示汉字其特别之处是具有图像效果。
但是成本比LCD1602贵得多。
考虑到实用性和成本问题选择方案二LCD1602。
2.1.4控制模块的方案与选择方案一：凌阳单片机SPMC75F2413ASPMC75F2413A是由凌阳科技公司设计开发的工业级微控制器芯片，单片机内核采用凌阳科技自主知识产权的16 位微处理器，此类单片机集成了多种功能模块：多功能 I/O 口、串行口、ADC 、定时计数器等硬件模块，以及能产生电机驱动波形的 PWM 发生器、多功能的捕获比较模块、BLDC 电机驱动专用位置侦测接口、两相增量编码器接口等特殊硬设，主要用于变频马达驱动控制。
具有很强的抗干扰能力，广泛应用于变频家电、变频器、工业控制等控制领域。
方案二：STC89S52单片机STC89S52单片机完全兼容51单片机,并有其独到之处,其抗干扰性强,加密性强,超低功耗,可以远程升级,内部有 MAX810 专用复位电路,价格也较便宜,由于这些特点使得STC89S52单片机的应用日趋广泛。
STC89S52单片机主要是用来做控制的，数据处理能力比较弱。
但是价格便宜，应用方便。
凌阳SPMC75F2413A单片机的语音操作能力比较强，有DSP功能，内部资源也相对丰富。
但价格稍贵。
所以选择方案二STC89S52来进行控制[2]。
2.1.5 报警模块的方案与选择方案一：蜂鸣器报警蜂鸣器的电路比较简单，一般只要接上放大器就能被单片机的I/O口驱动发出带有频率的声音。
蜂鸣器具有寿命长、可靠性高，连续使用可达10000小时以上，是半永久性的器件。
而且可替换性较强。
方案二：短信报警林盼波：超声波家庭安全监控仪的设计短信报警的原理是用单片机系统来对采集到的信息进行判断、解释并控制手机模块收发信息以达到报警的目的。
具有防盗能力优秀，抗干扰能力强等优点。
但会产生通讯资费。
结合电路的实用性和成本问题本设计选择了方案一蜂鸣器来实现警报功能。
2.2系统功能简介本课题是以超声波测距为主，单片机及其外接电路为辅。
超声波测距模块可以测得入侵物的距离，通过单片机来判断是否启动辅助电路。
其中辅助电路包含有显示模块、步进电机驱动模块、报警模块。
各模块的功能如下：1）超声波测距模块测出距离，为单片机提供数据；2）单片机协调各个模块对数据处理，分析；3）步进电机则为超声波收发头提供支架和为单片机提供角度；4）LCD1602则是显示单片机给予的数据；5）蜂鸣器报警。
综上功能构成了整个监控系统。
将此系统应用于家庭门口对出入物体的高度和宽度进行测量并进行判断来实现对无人时的家庭安全的监控。
当入侵物高度超过50cm，宽度超过15cm，单片机拉响了蜂鸣器达到吓走入侵者或惊动邻里的目的。
报警持续一段时间（可设定）自动复位。
2012届电子科学与技术毕业设计（论文）3 硬件电路的设计与原理3.1超声波测距的电路设计3.1.1超声波测距的介绍超声波测距的基础就是超声波接收头和发送头即超声波传感器。
超声波传感器主要材料有压电晶体即电致伸缩及镍铁铝合金为磁致伸缩两类。
压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它是以电能转变成机械振荡来产生超声波，同时它接收到超声波时，也可以转变成电能，所以它分成发送器或接收器。
这里只介绍小型超声波传感器，它有单一的发送与接收头，工作频率一般为23-25KHZ及40-45KHZ。
这类传感器适用于测距、防盗等。
该种传感器有T/R-40-60，T/R-40-12等型号其中T表示发送，R表示接收，40表示频率为40KHZ，16及12表示其外径尺寸，以毫米计。
本课题采用的是TCT4010S1 [3]。
超声波测距原理是通过超声波发射头发射具有一定频率的超声波，超声波在传播过程中碰到障碍物就立即返回来，而距离就是超声波在发送到返回被接收这段时间的一半路程。
3-1超声波测距原理在超声波测量系统中，频率的取值非常重要，若取得太低，则外界的杂音干扰就较多；而取得太高，则在传播的过程中出现的衰减较大。
故测量系统常用频率范围为 25KHz～300KHz 的脉冲波，发射和接收的传感器常分开使用。