智能家居防盗报警系统的

设计

武娟红 山西职业技术学院 030006 

【文章摘要】 

随着社会经济的快速发展，人们对家居环境的安全性、舒适度要求不断提高，智能家居系统应允而生。同时，随着外来人口数量增长，社会不安定因素增加，刑事案件特别是入室盗窃高发，因此智能家居防盗报警系统成为研究的一个热点。本文设计了一个防盗报警系统。它以AT89C51 单片机为设计核心，通过热释电红外传感器获取信息，当单片机电路判别到异常信号时，便会通过蜂鸣器以及彩灯进行报警，达到防盗报警作用。实践研究表明，以单片机为控制核心的防盗报警系统，预警灵敏度更高。

【关键词】

单片机电路；防盗报警系统；红外技术

0 引言

随着社会经济的快速发展，人们对家居环境的安全性、舒适度要求不断提高， 智能家居系统应允而生。同时，随着外来人口数量增长，社会不安定因素增加，刑事案件特别是入室盗窃高发，因此智能家居防盗报警系统成为研究的一个热点。

如今，市面上已经有诸多类型的防盗报警系统，这些防盗报警系统可以自动检测监测点，比如酒店、库房等，如果有异常情况出现，可以及时报警，并对出现异常情况的地点进行指示。在智能家居系统中，针对的用户是家庭，对防盗报警系统提出了更高要求，除了具备较为简单的结构之外，还需要有较低的成本和较高的可靠性。本文设计了一个以AT89C51 单片机为核心的防盗报警系统，通过热释电红外传感器获取信息，当单片机电路判别到异常信号时，便会通过蜂鸣器以及彩灯进行报警，达到防盗报警作用。该系统功能还可以进行拓展，更换了防盗报警系统中的传感器，还可以将防盗报警系统转变为其他的报警装置，如煤气泄漏预警装置等。

1 智能家居防盗报警系统整体设计思路

在设计防盗报警系统时，需要从硬件和软件两方面进行设计。硬件是基础，而软件则是整个系统的控制中心。二者相互配合，系统才能工作运行。系统整体设计框图如图1 所示。

系统的工作原理：人体在监测点所辐射出来的红外线，被热释电红外线传感器接收到，将其转化为电信号，并且放大电信号，借助门限开关电路，向处理器- 单片机AT89C51 输送TTL 电平。借助于单片机中的软件，进行查询、分析和判别，对这条信息进行判断，如果属于报警信息， 就需要将其发送出去。在发出报警信息时，驱动电路就会放大报警信息，驱动扬声器，向人们发出警报。在15 秒之后，会自行解除警报。

在居家环境中应用报警设备，人们外出的时间段内，可以将防盗报警系统给开启，如果监测区有人侵入，热释电红外传感器就会对入侵行为进行识别，并且将警报及时发出来，这样就将防盗功能给充分发挥了出来。红外线有着较强的隐蔽性， 那么对于入侵者是否存在以及存在的位置，防盗报警设备都可以便捷的监测，这样就可以在较大程度上提升监测的准确性、稳定性和范围，可以促使人们的要求得到满足。

2 防盗报警系统电路模块设计

本文所研究的是一种家用防盗报警系统，它包括AT89C51 单片机、热释电红外传感器、报警电路等部分组成。系统的硬件接口电路如图2 所示。

图2 智能家居防盗报警系统硬件接口电路

（1）热释电红外传感器电路设计如图3 所示。

热释电红外传感器主要用于检测人体发射出的红外线，其内部是由两个敏感元件反向串联。当人体进入热释电红外传感器的探测区，人体辐射的红外线就会聚焦到敏感元件上，从而在两个电极上产生电荷，形成一定的电压。该电压还不足与单片机进行通信，需经集成运算放大器LM324 进行两级放大（IC1、IC2），输出信号Vo1。信号Vo1 进入IC3、IC4 构成的门限电压比较器，当Vo1 在[U2,U9] 区间范围时，输出低电平，提供给INT1（P3.3），单片机产生中断， 借助于单片机中的软件，进行查询、分析和判别，对这个信号进行判断。

（2）报警电路如图4 所示。

当单片机检测到报警信号时，给P2.0 提供一个高电平，报警器发出报警。

在防盗报警系统中，还需要科学的设置复位服务程序。如果热释电红外传感器将电信号向外部发出，那么就说明监控区中进入了一些人，借助于单片机处理器的程序加工，报警器发出警报，提醒人们有人进入热释电红外传感器探测区。并且警报在一定时间之后就需要停止，并不会一直存在，通常情况下，警报持续15 秒左右， 在15 秒之后，对于警报声音就会自动停止，这个主要在程序中增加一个延时程序实现。

图1 系统整体设计框图

图3 热释电红外传感器电路061 

软件开发

Software Development 

062 

电子制作