房屋安全監控系統設計

吳寧 尚坡利 高迪

（1 蘭州工業學院電氣工程學院，甘肅 蘭州 730050；2 蘭州石化職業技術學院電子電氣工程學院，甘肅 蘭州 730060）

0 概述

隨著科技進步，經濟繁榮，人們生活質量提高的同時對家庭財產的保護和安全防護意識也越來越強，保障家庭財產的安全可靠、實用、高效和智能化是現代智能家庭生活中的重中之重。因此，設計一個適合我國人民生活環境和符合國家相關規范的房屋安全監控系統具有特別重要的意義[1]。

1 系統總體設計

為了將房屋安全監控系統設計的具有規范性、實用性和可靠性，本系統采用STC89C52微控制器為核心，具有信號檢測、信息顯示、控制鍵管理、探測報警和遠程控制等功能。監控系統通過熱釋電紅外傳感器實時感應房屋內的情況，在布防模式下發現有陌生人闖入時，立即啟動報警功能，信息實時顯示記錄，同時驅動遠程監控模塊，利用網絡系統上傳報警信息給房屋主人，房主可立馬做出處理，通過手動或者遠程操作下自動處理報警信息。本系統結合運用了數字信號處理，識別，遠程控制等技術，在防盜處理技術上做到先進及智能化。其總體設計框圖如圖1所示：

圖1 總體設計框圖

2 硬件電路設計

2.1 控制模塊

將STC89C52作為控制核心，外圍設備連接到復位電路，時鐘電路，信號檢測電路，還具有按鍵控制，LCD顯示，探測報警，遠程控制等子模塊。內部通過總線相互連接。在系統軟件的控制下實現對房屋安全監控、防盜、報警等功能。相比較而言STC89C52型單片機具有功耗低，體積小，控制力強，可擴展性高等優點[2-6]。

2.2 信號采集模塊

此模塊包括熱釋電紅外傳感器模塊、菲涅耳透鏡探測器件、信號處理模塊等。它具有全自動監測、光敏控制、溫度補償等功能。本設計中使用的熱釋電紅外傳感器型號為AM422。通常將熱釋電紅外傳感器安裝在菲涅耳透鏡探測器上，可增加探測距離，提高探測靈敏度。一個透鏡系統放大器電路可以測量20米范圍內的運動。BISS0001芯片可以對接收到的紅外感應信號進行處理，當感應區有人體移動信號時信號處理電路的輸出端保持高電平[7]。

2.3 報警模塊

探測報警控制模塊包括發光報警電路和鳴聲報警電路兩部分。其中，四個發光二極管從微控制器接出，當微控制器的相關引腳設置為低電平時，發光二極管閃亮，作為警報。采用蜂鳴器作為鳴聲報警。使用直流電壓供電，連接蜂鳴器與微處理器之間的晶體管起到開關的提示作用，當晶體管達到飽和時，蜂鳴器被驅動鳴聲。

2.4 按鍵模塊

房屋安防監控系統除了在布防情況下設置報警電路外，還設置了操作人員在不同工作形式下的按鍵控制電路，當遇到特殊情況時，可以直接按緊急報警按鍵，啟動報警。

2.5 顯示模塊

該模塊采用LCD1602液晶顯示作為人機界面連接到控制器。顯示模塊與單片機之間通過寫命令、讀狀態、寫顯示數據和讀顯示數據等操作可對顯示內容、顯示時間及顯示方式等進行設置。

2.6 通信模塊

報警裝置啟動時，微處理器也啟動了通信模塊，通過房屋內的無線網絡系統上傳報警信息給房屋主人，第一時間告知房主財產的安全情況，即可實現安防監控系統的自動報警以及房主遠程控制手動報警的功能。

3 軟件設計與調試

根據房屋安全監控系統的工作原理，軟件部分采用KeilC51開發系統進行設計。軟件主要針對信號采集處理程序、LCD顯示程序、聲光報警程序、按鍵電路中斷服務程序、遠程監控程序等進行設計。通過KeilC51單片機軟件開發系統進行編譯、連接及調試。

4 結語

通過仿真，證明本次設計的以STC89C52為微控制器的房屋安全監控系統可以準確、可靠地實現對房屋安全情況的監管，并能根據不同的情況加以處理，使用性強，實現了簡單的智能化控制，達到了預期的設計要求。