智能家居报警系统设计报告方案书

单片机课程设计报告

智能家居报警系统设计

姓名: 陈焕仪、王育龙、曾进东

班级：10电子科学与技术2班

学号：201030570202/20/23

指导老师：邓小玲、姜晟

日期：2013.6.4-2013.6.14

华南农业大学工程学院

目录

1 摘要 (1)

2 方案选择 (2)

2.1单片机控制电路 (2)

2.2报警源 (2)

2.3报警方式 (2)

2.4显示模块 (3)

2.5下载模块 (3)

2.6 总体方案确定 (3)

3 硬件设计 (3)

3.1总体电路 (4)

3.2 PCB电路 (4)

3.3电路原理分析 (5)

3.3.1 主控芯片STC89C52 (5)

3.3.2 红外热释电模块 (6)

3.3.3 LCD显示模块 (6)

3.3.4 彩灯报警模块 (7)

3.3.5 蜂鸣器报警模块 (8)

3.3.6 GSM报警模块 (8)

3.3.7串口通信及下载模块 (10)

4 电路板制作、焊接、调试 (10)

5 任务安排 (11)

6 时间安排 (11)

7作品实物图 (11)

致谢 (13)

参考文献 (14)

附录I：元件清单 (14)

附录II：程序代码 (15)

1 摘要

随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，人们私有财产也不断地增多，因而也对防盗措施提出了新的要求。

从现代人们住宅发展的趋势来看，现代人们住宅主要是向群体花园式住宅区发展，向高空中发展，一般都是一个住宅区有几栋至几十栋以上，但目前市面上所拥有的家庭电子防盗报警器，只能用于单一的住宅单元，不利于统一管理，而且也不能满足现代住宅区的发展要求，所以很有必要对家庭电子防盗报警器进一步完善和提高。

本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。它在以前的防盗器基础上进行了很大的改进，将通信技术与防盗系统紧密结合，为一款便敏小巧，低成本，适合普通室内报警的智能报警系统。本系统通过传感器获取室内人员信息，并将信号发送到单片机微处理器。当系统辨别出异类状况时，便会通过蜂鸣器以及彩灯进行通知，达到防盗报警作用。另外，系统配备具手机通信功能的GSM模块，能将室内安全状况第一时间发送至用户手机终端。不仅大大提高系统安全性及智能性，也方便用户的使用。

综合以上所述，本设计采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现。同时它的信号经过单片机系统处理后利于跟PC机通信，便于多用户统一管理。

关键字：智能报警红外热释电GSM 存储器STC89C52

2方案选择

2.1 单片机控制电路 方案一：采用A T89C52单片机控制电路。AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位

单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes

的随机存取数据存储器（RAM ）。

方案二：采用STC89C52单片机控制电路。 STC89C52是STC 公司生产的一种低功耗、

高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。 具有以下标准功能： 8k

字节Flash ，512字节RAM ， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM ，MAX810

复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统

51的5向量2级中断结构），全双工串行口。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM 、定

时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，

单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz ，6T/12T 可

选。

2.2报警源

方案一：采用常用的红外探头，探测非法入侵人体。红外探头本身不发任何类型的辐射，

器件功耗很小，价格低廉。 但是，它的缺点是容易受到外界干扰，接收距离很有限，灵敏

度一般。

方案二：采用红外热释电模块，前级配用菲涅尔透镜，探测非法入侵人体。由于配有菲涅尔

透镜，可测量范围大，灵敏度高，适合用于家居报警系统。

方案三：密码锁。进门需要输入预设密码，三次不正确，视为非法入侵房屋。电路简单，容

易实现。但是密码易被盗贼窃取，防盗性能不大。

2.3报警方式

方案一：彩灯报警。当发现有非法人员进入房屋时，彩灯亮，提示有罪案发生。设计电路简

单，报警明显，方便房外外面的保安观察到哪里有罪案发生。

方案二：蜂鸣器报警。当有非法人体入侵房屋时，蜂鸣器响，提醒有盗贼作案。电路简单，

容易实现。考虑实际，蜂鸣器的响声除了提示保安和主人有盗贼外，还会成为盗贼的该逃跑

的提示，可能导致不能及时抓获犯罪嫌疑人，但也可以保证了房子主人的人身安全。

方案三：GSM 报警。当系统发现非法人体入侵时，发送短信至主人手机，提醒主人家中有

可能有盗贼入侵，请其尽快查核。GSM 报警，能够让出门在外的房主了解清楚自己家居安

全情况，方便管理家居安全。设计电路过程需要一定的探索，但是可以培养自学能力。

图1 红外探头 图2 红外热释电模块

2.4显示模块

采用1602液晶模块实时显示家居安全情况。能够方便地清屏、左右移动、光标显示等，而且能够维持显示字符在下一条指令到来之前不改变。

2.5 下载模块

采用串口下载模块。能够快速、精确地完成程序载入，大大地保证的器件的功能。

2.6总体方案确定

考虑到密码锁容易被贼人突破，较难起到防盗作用。基于我们查资料的结果，综合我们的组员的能力，考虑课程设计的宗旨，以锻炼我们的动手能力以及运用理论知识的能力为根本，我们决定以以下方案为我们的设计目标。

采用STC89C52为主控芯片，可采集人体的信号，发出报警。采用被动式热释电红外探测器，并在它的辐射照面覆盖特殊的菲尼尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。采用GSM 报警模块，告知主人房子被非法入侵。同时，也采用彩灯和蜂鸣器报警，方便房子以外的安保人员观察，以及提供及时的支援措施。

3 硬件设计

3.1总体电路

经过大量查找资料，以及小组讨论，我们最终设计的电路如图所示。由STC89C52为主控芯片，串口通信下载模块，彩灯报警，蜂鸣器报警，GSM 报警模块，LCD 显示模块和外围电路组成。

STC89C52 红外热释电感应模块 LCD 显示模块 蜂鸣器报警

彩灯报警 GSM 报警模块

串口下载模块