房屋安全监控系统设计

吴宁 尚坡利 高迪

（1 兰州工业学院电气工程学院，甘肃 兰州 730050；2 兰州石化职业技术学院电子电气工程学院，甘肃 兰州 730060）

0 概述

随着科技进步，经济繁荣，人们生活质量提高的同时对家庭财产的保护和安全防护意识也越来越强，保障家庭财产的安全可靠、实用、高效和智能化是现代智能家庭生活中的重中之重。因此，设计一个适合我国人民生活环境和符合国家相关规范的房屋安全监控系统具有特别重要的意义[1]。

1 系统总体设计

为了将房屋安全监控系统设计的具有规范性、实用性和可靠性，本系统采用STC89C52微控制器为核心，具有信号检测、信息显示、控制键管理、探测报警和远程控制等功能。监控系统通过热释电红外传感器实时感应房屋内的情况，在布防模式下发现有陌生人闯入时，立即启动报警功能，信息实时显示记录，同时驱动远程监控模块，利用网络系统上传报警信息给房屋主人，房主可立马做出处理，通过手动或者远程操作下自动处理报警信息。本系统结合运用了数字信号处理，识别，远程控制等技术，在防盗处理技术上做到先进及智能化。其总体设计框图如图1所示：

图1 总体设计框图

2 硬件电路设计

2.1 控制模块

将STC89C52作为控制核心，外围设备连接到复位电路，时钟电路，信号检测电路，还具有按键控制，LCD显示，探测报警，远程控制等子模块。内部通过总线相互连接。在系统软件的控制下实现对房屋安全监控、防盗、报警等功能。相比较而言STC89C52型单片机具有功耗低，体积小，控制力强，可扩展性高等优点[2-6]。

2.2 信号采集模块

此模块包括热释电红外传感器模块、菲涅耳透镜探测器件、信号处理模块等。它具有全自动监测、光敏控制、温度补偿等功能。本设计中使用的热释电红外传感器型号为AM422。通常将热释电红外传感器安装在菲涅耳透镜探测器上，可增加探测距离，提高探测灵敏度。一个透镜系统放大器电路可以测量20米范围内的运动。BISS0001芯片可以对接收到的红外感应信号进行处理，当感应区有人体移动信号时信号处理电路的输出端保持高电平[7]。

2.3 报警模块

探测报警控制模块包括发光报警电路和鸣声报警电路两部分。其中，四个发光二极管从微控制器接出，当微控制器的相关引脚设置为低电平时，发光二极管闪亮，作为警报。采用蜂鸣器作为鸣声报警。使用直流电压供电，连接蜂鸣器与微处理器之间的晶体管起到开关的提示作用，当晶体管达到饱和时，蜂鸣器被驱动鸣声。

2.4 按键模块

房屋安防监控系统除了在布防情况下设置报警电路外，还设置了操作人员在不同工作形式下的按键控制电路，当遇到特殊情况时，可以直接按紧急报警按键，启动报警。

2.5 显示模块

该模块采用LCD1602液晶显示作为人机界面连接到控制器。显示模块与单片机之间通过写命令、读状态、写显示数据和读显示数据等操作可对显示内容、显示时间及显示方式等进行设置。

2.6 通信模块

报警装置启动时，微处理器也启动了通信模块，通过房屋内的无线网络系统上传报警信息给房屋主人，第一时间告知房主财产的安全情况，即可实现安防监控系统的自动报警以及房主远程控制手动报警的功能。

3 软件设计与调试

根据房屋安全监控系统的工作原理，软件部分采用KeilC51开发系统进行设计。软件主要针对信号采集处理程序、LCD显示程序、声光报警程序、按键电路中断服务程序、远程监控程序等进行设计。通过KeilC51单片机软件开发系统进行编译、连接及调试。

4 结语

通过仿真，证明本次设计的以STC89C52为微控制器的房屋安全监控系统可以准确、可靠地实现对房屋安全情况的监管，并能根据不同的情况加以处理，使用性强，实现了简单的智能化控制，达到了预期的设计要求。