毕业设计我帮你

基于单片机的宿舍智能安防报警系统设计

摘要

在当今时代，我国高校学生公寓的安全问题日益引起广泛关注。一次严重的火灾事故可能给学生带来巨大的生命和财产损失。为应对这一问题，本文介绍了一款以单片机为核心的智能化寝室消防和防盗控制系统。该系统集成了烟雾传感器、温湿度传感器、人体红外传感器、LCD显示、蜂鸣器等组件，实现了对宿舍环境的实时监测和自动控制，有效提高了学生公寓的安全性能。

1.系统核心部件及工作原理

本系统以STC89C52单片机为控制核心，配合烟雾传感器和温湿度传感器进行环境监测。当烟雾传感器检测到宿舍内烟雾浓度超标时，会触发蜂鸣器报警，并立即发送短信通知相关人员。同时，水泵开始工作，以尽快排除烟雾。温湿度传感器则用于检测宿舍内的温度和湿度，当超出设定阈值时，同样通过蜂鸣器报警并发送短信，风扇或加湿器根据需要自动启动，以维持宿舍内舒适的居住环境。

2.人体红外感应及防盗功能

系统还配备了人体红外传感器，当有人进入宿舍时，传感器会立即检测到并触发报警和发送短信。这样，学生在离开宿舍时可以得到及时提醒，避免因忘记锁门而导致财产损失。同时，学生可通过手机直接获取宿舍楼的环境信息，实现实时监控，确保宿舍安全。

3.系统优势及应用前景

本智能化寝室消防和防盗控制系统具有以下优势：

（1）实时性强：系统可实时监测宿舍环境，及时发现火灾隐患和异常情况，为学生提供安全舒适的居住环境。

（2）自动化程度高：系统能自动触发报警和采取相应措施，如启动水泵、风扇或加湿器等，无需人工干预。

（3）便捷性：学生可通过手机随时了解宿舍楼的环境信息，实现远程控制，开启或关闭防盗功能。

综上所述，本系统在提高学生公寓安全性能方面具有广泛的应用前景。未来，随着科技的不断发展，相信这样的智能化系统将更加完善，为我国高校学生提供更优质、更安全的生活环境。

关键词：烟雾；温湿度；人体检测；单片机；防火防盗；智能化系统；学生公寓

 

目录

1绪论 3

1.1本课题的目的与意义 3

1.2国内研究现状 3

1.3 本课题研究的主要内容 5

2系统的总体设计 11

2.1 系统组成 11

2.2 设计方案 11

2.2.1控制器的选型 11

2.2.2烟雾检测方案 11

2.2.3温湿度检测方案 11

2.2.4数据显示方案 11

2.2.5人体检测方案 11

2.2.6通讯方案 11

3系统硬件设计 11

3.1单片机最小系统的设计 11

3.1.1 STC89C52单片机的简介 11

3.1.2复位电路 12

3.1.3晶振电路 12

3.1.4单片机最小系统 12

3.2火情检测模块 12

3.3 温湿度检测模块 12

3.4防盗模块 12

3.5 显示模块 12

3.6 报警模块 12

3.7 通讯模块 13

3.8状态设置模块 13

3.9 电源开关电路 13

3.10 继电器电路 13

3.11驱动电路 17

3.12系统设计的总图 17

4 系统软件设计 18

4.1 软件主程序设计 18

4.2系统各个程序设计 20

4.2.1 烟雾浓度检测子程序设计 20

4.2.2温湿度检测子程序设计 20

4.2.3 防盗检测子程序设计 21

4.2.4数据显示子程序设计 21

4.2.5报警子程序设计 24

4.2.6 通信模块子程序设计 24

4.2.7 状态设置模块子程序设计 25

5 系统调试 26

5.1 焊接调试 26

5.2 单片机下载程序 27

5.3 功能调试 29

5.3.1 烟雾报警功能实现 29

5.3.2 温度报警功能实现 29

5.3.3 湿度报警功能实现 29

5.3.4 人体红外报警功能实现 29

5.4 功能结果分析 31

6 总  结 32

参考文献 34

 

总结

本文研究了关于智能防火防盗系统的课题，因为现在很多的宿舍并没有重视宿舍的防火防盗问题，也没有对宿舍里的学生进行一个消防知识的培训，所以宿舍发生火灾没有得到挽回的根本原因是人们的消防意识淡薄，有的还不会使用消防工具。其次是宿舍里的设施老旧，线路老化等。

通过对智能防火防盗系统设计方面的研究，最后得出了智能型防火防盗系统对大部分宿舍有一个非常好的预防作用，对我们的宿舍是有一个很好的安全辅助作用的。通过几个月的毕业设计，总体上完成了三项工作，一、深度研究宿舍发生火灾的原因，也参考了很多资料，对宿舍防火防盗系统有自己的认识和了解。二、研究了什么样的传感器去实现什么的功能以及提供解决方案，在原先有的系统基础上进行修改，使该防火防盗系统实现了防火功能，防盗功能，获取数据功能等。三、本次研究的防火防盗系统和其他学者研究结论不一致，也符合本课题研究的预期。

本次论文设计也获得一些价值，比如防火防盗系统的重要性说明了我们的宿舍需要进行整改，也逐渐完善了防火防盗系统的研究体系，实际存在的价值有，有助于我国的宿舍往智能防火防盗系统上的发展，满足了大部分宿舍防火防盗的需求，为后续更智能化宿舍的研究奠定了基础。通过调查数据发现，与传统的预防火灾相比，本次设计的是智能化预防火灾，杜绝火灾发生的可能性，保障了人员的生命安全，以及对物资的保护。

本次论文的研究也存在很多问题，比如在预防火灾的时候，无法知道该火源是真火还是假火，如何判断打开水泵或者用干粉来灭火，这些都是一个比较复杂的难题涉及到很多的领域，可能我一个人的能力有限，无法满足宿舍预防火灾的所有需求，我希望有更多致力于解决宿舍火灾问题的研究者加入，让科技改变生活，让物联网服务于人类，希望能够用智能化的东西给我们创造一个美好的生活，宿舍火灾的案例不是个别，每年都很多发生，很多的消防员牺牲以及人员受伤，等到宿舍火灾发生的时候一切都晚了，所以提前预防，或者直接杜绝它发生是非常重要的，最后我相信在未来一定会有更高端、更智能、更方便的智能型防火防盗系统出现在市场上。

 

参考文献

[1]洪长平.家庭智能防火防盗系统设计[J].通信电源技术,2020,37(03):28-29+32.

[2]王金花. 宿舍火灾事故影响因子分析及应急能力评价研究[D].西安建筑科技大学,2018.

[3]周建英,杨蕾.化工企业消防设计要点浅析[J].纯碱工业,2019(02):47-48.

[4]陈秋容.基于单片机的防火防盗报警系统设计[J].信息通信,2020(01):42-43.

[5]谭皓文.实验室防火防盗系统研究[J].信息与电脑(理论版),2018(05):103-104.

[6]危厚琴,张海一.智能家居防火防盗系统设计[J].无线互联科技,2016(15):68-69.

[7]陈武龙,楼国彪.物流宿舍改建恒温库消防设计探讨[J].消防科学与技术,2019,38(03):372-374.

[8]张猛,徐雪.智能家居防火防盗报警系统设计[J].通讯世界,2017(04):249-250.

[9] 李水.烟雾报警检测器的硬件开发[J].电子制作,2020(08):5-7.

[10]谭本军,曹斌芳.融合多传感器的宿舍防火预警系统的设计[J].机电一体化,2016,22(11):47-50+54.

[11]石慧杰,曹勇全,陈龙珑,柏武松.基于红外原理的气泡传感器设计[J].信息系统工程,2020(07):146-148.

[12]郭豫冀. 基于GSM的楼道防火防盗报警系统设计[D].天津大学,2018.

[13]Yufeng Huang,Xiang Chen,Cheng Zhang. Numerical simulation of the variation of obscuration ratio at the fire early phase with various soot yield rate[J]. Case Studies in Thermal Engineering,2020,18.