基于51单片机的智能家居报警系统.docx

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1、摘要随着网络和信息技术的飞速发展以及生活水平的提高，现在的社会有了很大的发展，信息化的概念已经越来越贴近我们的生活。伴随着社会的发展，家庭安全问题也被更加重视了。所以大家对家庭的安全问题会更加在意更加担心，如今的防盗报警系统越来越多，但是现在普遍的安全防盗系统都是没啥功能且无法自动报警。然而本设计使用了多种超强功能的探测器互相融合组成了本性价比极高的智能家居报警系统。探测器采用的型号为：温度探测器DS18B20、烟雾探测器MQ.2、红外人体探测器He-SR501。本系统是在电话网络的基础上，利用单片机语言来进行软件设计，采用SIM800L模块指令执行速度更快，存储空间更小，报警精确可靠，安装和

2、操作也比较简便。本系统将采用51单片机作为主控，制作一个基于GSM短信模块的智能家居报警的模拟系统，出发点是加强现今家庭安全，让生活更舒适安心。本系统各传感器检测到超过系统设定数值时通过-GSM短信模块发送警报简讯到指定手机号码上。关键词：智能家居报警单片机安全AbstractWiththerapiddevelopmentofnetworkandinformationtechnologyandtheimprovementoflivingstandards,thecurrentsocietyhasmadegreatprogress,andtheconceptofinformatizationha

3、sbecomeclosertoourlives.Withthedevelopmentofsociety,familysafetyhasalsobeenpaidmoreattention.Therefore,everyonewillbemoreconcernedaboutandworryaboutthesafetyofthefamily.Todaytherearemoreandmoreanti-theftalarmsystems,butnowthegeneralsecurityanti-theftsystemhasnofunctionandcannotautomaticallyalarm.How

4、ever,thisdesignusesavarietyofsuperpowerfuldetectorstomergewitheachothertoformacost-effectivesmarthomealarmsystem.ThemodelofthedetectoristemperaturedetectorDS18B20,smokedetectorMQ-2,infraredhumandetectorHC-SR501.Thissystemisbasedonthetelephonenetwork,usingthesingle-chiplanguagetodesignsoftware,usingS

5、IM800Lmoduleinstructionexecutionspeedisfaster,thestoragespaceissmaller,thealarmisaccurateandreliable,andtheinstallationandoperationarerelativelysimple.Thissystemwilluse51single-chipmicrocomputerasthemaincontroltomakeasimulationsystemofsmarthomealarmbasedonGSMshortmessagemodule.Thestartingpointistost

6、rengthenthesafetyoftoday,shomeandmakelifemorecomfortableandatease.Wheneachsensorofthissystemdetectsthatitexceedsthevaluesetbythesystem,itsendsanalarmmessagetothespecifiedmobilephonenumberthroughtheGSMSMSmodule.Keywords:smarthomealarmmicrocontrollersecurity第一章绪论错误！未定义书签。1.1 研背景及意乂i1.2 论文主要研究内容3第二章相关理

7、论分析42.1 智能家居报警系统的相关分析42.1.1 GSM介绍42.1.2 传感器介绍42.2 功能需求5第三章总体设计分析73.1 概述73.2 硬件设计73.3 软件设计错误！未定义书签。第四章智能家居报警系统的测试164.1 系统功能测试164.1.1 测试过程44.1.2 测试结果4第五章项目总结18结论19参考文献24致谢25附录错误！未定义书签。第一章绪论1.1 研究背景及意义随着互联网络和移动信息通讯技术的快速进步以及人们生活物质水平的逐渐小康，现在的网络社会已经有了很大的进步。信息化的这个概念已经越来越多地贴近我们的日常生活，智能家电已经逐渐遍布了大多数的居民家庭之中，所有

8、这些的持续发展最终必将为现代人的日常生活带来更多便利，跟随着现今中国社会的高速经济发展，人们对居家氛围、家居物业、人身的安全的防护要求也愈来愈高，家庭安全问题也被更加重视了，安全保护系统不再局限于防盗，而是可以防火并立即解决各种紧急情况。如果我们遇到各种各样的事情，例如房屋火灾、盗窃等，肯定会给每个人的家庭带来巨大的经济损失。基于GSM模块的智能家居报警系统的最大优点之一是，它不仅可以充分利用各种温度传感器和其他组件作为火灾报警控制终端，消除了对有线电缆的直接束缚环控制，提高了系统的可靠性。房屋的工作环境，系统的日常施工也为其提供了极大的便利。基于GSM模块的智能家居报警系统可以轻松实现一个点

9、与多个点之间的报警信息实时通信。该系统特别需要使用无线电以多种方式发送和接收信息，以使整个家庭报警处理过程更加隐蔽、更好。经过完善后，基于GSM模块的家庭防盗报警系统的概念不仅在家庭安全保护领域，在其他各个领域，比如家庭医疗健康监护、工厂日常运作、商务文化表演等等活动，甚至或者是在生物科学实验等很多领域都可以得到很好的推广应用，所以，未来的安全抢盗防护技术研究发展方向将来会是：基于GSM模块的智能家居防盗报警系统。目前许多普通百姓对智能家居报警系统还不是很熟悉。当今的一些智能家居报警监控系统要么功能单一、不易使用、要么价格昂贵，使得一些经济条件承受能力有限的家庭望而却步。因此，如何有效构建安全

10、、高效、低成本的智能家居安全报警监控系统，保护每个家庭的安全，减少自然灾害的频发，是当前亟待解决的重大问题。基于此功能，本课题设计了一种简单便携式的小型智能家居安防报警器安防模拟系统，可以有效满足我市独户居民的安防报警需求，为居民的生活和生活提供一个可靠的安全保障。以后将还会朝更新和智能化的方向不断发展，将增加智能区域报警管理、faceid、虹膜识别、语音报警提示、自动拍照报警、远程控制等智能技术。通过无线网络的数据加密以及数字签名，可以有效保障警情数据更加安全，使有关警情的信息传递更为迅速、更为可靠。在各种自然灾难中，火灾可能是目前世界上火灾发生人次频率比较高的一种自然灾害，几乎每天都能在更

11、多类似的社交网络平台上及时看到这种灾情。而看到欧洲以及北美地区虽然它们发生的重大火灾次数较多，但是为何他们死亡受伤的人数却反而要少呢？这与欧美发达国家的人民过日子的品质水平和他们对于灾害的应对态度与技术以及应对的专业设备息息相关；相比较而言，亚洲地区虽然发生重大火灾死亡次数相对较少，但每一次事故带来的伤害都是毁灭性的，这就与亚洲地区经济社会的发展完成程度还不够、消防意识不强以及设备不够先进等诸多因素存在密不可分。随着国民经济和社会城市基础建设的快速健康发展，现在每一座喧嚣的城市几乎都是高楼林立，然而越是繁华，发展得越是迅速的地方火灾的安全隐患也会大幅度增加，一旦这些大型建筑着火，那对此类大流量

12、城市的人们造成的伤害几乎可以说是毁灭性的。人们不易及早发觉重大火灾的早期处理特征，在如今这个忙碌的现代社会中，人们甚至可能会因为对一些小小件事情的处理疏忽而容易引起重大火灾。而温度传感器和烟雾浓度传感器不仅可以快速准确地收集天气信息，以准确分析现场是否可能发生大火，还可以最大程度地降低火灾造成的经济损失的风险，甚至扑灭其火灾征兆。这些对于安全预防和有效减少重大火灾自然灾害，保护公民的人身安全和生命财产安全具有重要的技术意义，具有重大的经济和社会效益。当各种可见光和易燃物品燃烧时，火焰将以以下形式迅速显示：首先，它将点燃以产生各种燃烧气体，然后会产生烟雾。在燃烧条件下，它可以迅速到达整个火场，产

13、生各种火焰，发出各种可见和不可见光，并散发大量热量，从而导致燃烧环境中的温度迅速升高。在火灾处理过程中，初期和阴燃两个火灾阶段需要更长的时间，尽管会产生大量的烟雾，但火灾环境中的温度并不太高，若没有探测器就认为应该从此两个阶段之后开始继续进行温度探测，就这样可以防止火灾危险损失范围局限在最小的温度可持续损失温度范围内。火焰受到燃烧后，迅速横向伸展，产生大量的辐射热量并使得周围环境中的温度迅速升高，如果我们能将这时候所能够做的探测应用到有效地控制温度升高值，就已经可以比较及时地有效控制此次火灾。起火过程的曲线如图Ll所示。图LI起火过程图1.2 论文主要研究内容基于家居社会和家庭经济发展方面的不

14、同需求，本研究课题项目旨在研究开发一个同时能够对家居监测点实时进行监控、报警的新型智能家居监测报警系统。本智能家居报警系统硬件的流程是首先采集探测到的数据，然后将数据转化为系统语言，之后再做判断来处理，最后根据处理的结果选择是否要报警。该硬件设计主要包括系统硬件和相关软件设计两个部分，是以51单片机为中心所构建的一个系统。利用51单片机将显示器、各种传感器、蜂鸣器、发光二极管等各个模块结合在一起。这样的安装产品更稳定可靠，安装过程调试与维护使用也比较方便，比如振动探测器采用可调振动频率、可防电磁破坏、探测器与家用主机进行无线连接等等，非常大限度地将产品的安装过程变得简单，使得各种年龄段的家庭用

15、户都能轻松学会安装。在以优秀的品质为基础的前提下，最大化实现系统使用的简洁性，让每一位用户都能轻松上手，完美控制。第二章相关理论分析2.1 智能家居报警系统的相关分析2.1.1 GSM介绍本产品是一款基于GSM的智能家居防护系统，它的空中多址接口技术采用了同时分多址接口技术。GSM符合标准的网络设备当前预计全球移动蜂窝在移动通信设备市场占有率高达80%以上。GSM标准是目前国际应用最为广泛的一种移动电话通信标准。据统计已经有两百多个国家都在使用，其中用户数量就已经突破十亿人了。GSM较之它以前的数字标准最大的不同点就是它的信令和所有语音电话信道都完全是数字式的，因此现在GSM被广泛看作和它是第

16、二代数字移动电话标准系统。这可能说明你的数字通讯从很早就已经将它构建到一个系统中。从短信用户体验的角度来看，GSM用户的主要优势在于，短信用户通常可以在更高的普通数字免费语音短信质量和较低的通信成本数字短信之间做出正确的选择。网络通信运营商的最大优势之一是他们甚至可以根据不同市场的客户需求定制其标准设备以进行配置，GSM设备作为开放标准设备提供了更简单的互操作性。这样，该标准完全允许中国网络电信运营商提供中国漫游电话服务，并且所有用户都可以在世界的每一个角落享受到他们带来的服务。2.1.2 传感器介绍温度传感器采用的是型号DS18B20,它的工作原理是它是低频温度谐波系数晶体振荡器的温度振荡脉冲频率信号受谐波温度脉冲的影响较小。送至温度计数器1后，晶体振荡器的高频温度振