基于单片机的智能小区安防系统设计

嵇 萍

(江苏海事职业技术学院 电气工程系，江苏 南京 210017)

基于单片机的智能小区安防系统设计

嵇 萍

(江苏海事职业技术学院 电气工程系，江苏 南京 210017)

以STC89C52单片机作为核心控制器，以红外对管传感器、燃气传感器、火焰传感器等作为检测元件，扬声器作为报警元件，设计并制作一套智能小区安防系统.实验证明，系统具有防盗、防火、防燃气泄漏等功能，能够为小区居民的生活提供安全服务。

单片机；传感器；上位机显示；VB

随着生活水平的日益提高，人们对家居环境的要求也大大提高，对信息服务和安全保护的要求更为突出。将计算机和通信服务应用在智能化小区家庭管理系统中，对发生在住户家中的入室偷盗、燃气泄漏、火灾等危险情况进行实时监测，并当出现险情时发出报警，已经成为信息行业的热点研究领域[1]。针对这一问题，设计一套智能家居安防系统，该系统能够为小区用户提供安全服务。

1 系统方案

系统是由一台PC(上位机)机和多台单片机(下位机，作为终端控制器)构成分布式控制系统，如图1所示。PC 机COM口带多个终端控制器， 终端控制器地址设为1-N.PC 机采用巡查工作方式自动采集小区内所有终端控制器的报警状态， 及时对各种报警信号作出响应[2]。终端控制器采集用户家中的防盗、防灾等信息，当有意外事件发生时可自动启动报警器报警。

图1 系统方案

2 终端控制器硬件设计

2.1 总体设计

硬件总体设计框图如图2所示。利用红外防盗检测电路检测有无人入室行窃，利用燃气泄漏电路检测室内是否发生燃气泄漏，利用火焰检测电路检测室内是否发生火灾，利用老人求救电路检测是否有老人发出求救的信号。四路检测电路将所采集到的信号输入给单片机，单片机不断循环扫描这些信号的电平状态，一旦发现有险情出现，单片机就会触发声光报警，同时通过MAX487发送信息给上位机，上位机对接收到的信息进行实时显示[3]。

2.2 红外防盗检测模块

红外防盗检测模块电路如图3所示。由红外线发射电路和红外线接收电路两部分组成。用发光二极管发射红外线，接收由光电三极管接收，接收到的信号经放大电路传输到单片机作进一步分析处理。

2.3 燃气泄漏检测模块

燃气泄漏检测模块电路如图4所示。通过燃气传感器MQ-2检测是燃气泄漏信号，经过放大电路放大后与设定值比较，输出比较信号。

2.4 火焰检测模块

火焰检测模块电路如图5所示。当红外接收二极管接收到红外信号后，红外接收二极管的电阻减小，电流变大，节点电压被拉低为低电平信号，相反没有接收到红外信号时，红外接收二极管呈现极高阻值，AC 节点电压被上拉为高电平信号。输出信号由AC 电平决定，由此可以判断是否有火焰。

图2 硬件总体设计框图

图3 红外防盗检测模块电路

图4 燃气泄漏检测模块电路

图5 火焰检测模块电路

2.5 老人求救模块

老人求救模块电路如图6所示。模块采用一个按钮装置，当用户跌倒或发生其他的紧急情况时，按下按钮，即送给单片机低电平信号。

3 系统程序与监控界面

图6 老人求救模块电路

程序流程图如图7所示，初始化后循环扫描红外防盗检测、燃气泄漏检测、火焰检测、老人求救等四个模块的输出信号。当其中一个或是几个信号为1时，上位机监控界面就会显示相应的提示信息，同时报警器发出报警信号[4-5]。

本文采用VB制作上位机监控界面，图8是安防系统的上位机监控画面，从中可以了解出现的历史险情记录、当前的用户信息以及关于系统的设计版权等。

图7 程序流程图

图8 上位机监控画面

4 结论

实验证明，智能安防系统可对入室盗窃、发生火灾、燃气泄漏等实现精准稳定的检测，兼有老人求助的特定功能，通过上位机VB界面的监控和扬声器的报警功能，为小区家居生活提供了安全保障。

[1] 朱锐， 韩其睿.基于PIC单片机的智能小区监控系统的设计[J].计算机工程，2005(9)：222-224.

[2] 刘洁娟，黄昶.基于RS-485的小区安防信息采集控制系统的设计[J]. 电子器件，2008(3)：952-954.

[3] 李学礼.基于Proteus 的8051单片机的实例教程[M].北京：电子工业出版社，2008.

[4] 严敏.基于单片机的倒车雷达系统的设计与实现[J].苏州市职业大学学报，2016，27(3)：25-29.

[5] 赵秀珍.单片微型计算机原理及其应用[M].北京：中国水利水电出版社，2008.

(责任编辑：沈凤英)

Design of A Security System for Intelligent Community Based on Single-chip Microcomputer

JI Ping

(Department of Electrical Engineering，Jiangsu Maritime Institute，Nanjing 210017，China)

This paper introduces the design of a set of intelligent community security system. This system uses STC89C52 single-chip microcomputer as the kernel controller， and infrared sensor， gas sensor and the pipe fame sensor as the detecting element， and speaker as the alarm device. The experiment result proves that this security system such functions as anti-theft，fre prevention， anti-gas leakage， and so on.

single-chip microcomputer；sensor；PC display；VB

TP273

A

1008-5475(2017)02-0029-03

10.16219/j.cnki.szxbzk.2017.02.005

2016-06-24；

2016-07-22

嵇 萍(1981-)，女，江苏盐城人，讲师，硕士，主要从事测控技术研究。

嵇萍. 基于单片机的智能小区安防系统设计[J].苏州市职业大学学报，2017，28(2)：29-31.