基于SPCE061A的智能防盜防火報警系統

摘要：設計了基于SPCE061A的智能防盜防火報警系統，實(shí)現了煙霧檢測、人體熱釋電紅外檢測、貴重物品檢測和人員進(jìn)出檢測等功能，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊能將報警信號上傳到主站，并及時(shí)報警。重點(diǎn)介紹了系統結構、硬件原理及軟件流程圖。測試表明，系統工作良好，可用于房間的安防。

關(guān)鍵詞：SPCE061A；防火；防盜；報警系統

隨著(zhù)經(jīng)濟和科技的發(fā)展，房間的安防方式也進(jìn)行不斷的變化，傳統的防范措施存在很大的弊端，比如當事故發(fā)生時(shí)，防護鐵門(mén)、鐵欄桿就會(huì )成為主人逃生的最大障礙。而采用智能防火防盜報警系統，便能很好地解決此類(lèi)問(wèn)題。文中設計了一種智能防盜防火報警系統，在單片機控制下可自動(dòng)檢測非法入侵人員、室內煙霧、指定物品的在位等信息，因此可以對房間內的盜竊、火災和貴重物品丟失等不安全因素進(jìn)行監控，如有險情可迅速提醒管理人員，及時(shí)解決突發(fā)事件，給房間安全帶來(lái)保障。

1 系統設計總體方案

經(jīng)過(guò)對不同方案的比較分析，設計的系統總體框圖如圖1所示。系統由信號檢測、控制器、無(wú)線(xiàn)通信及顯示和語(yǔ)音等模塊組成。其中，信號的檢測由從控制器控制，可布防在各個(gè)房間內，主控制器及其附屬設施位于管理中心，由管理人員掌控。最底層是各傳感器，負責各種信號的采集和轉換，獲得的信號在所屬從控制器的控制下由無(wú)線(xiàn)通信模塊上傳到管理中心的主控制器，實(shí)時(shí)進(jìn)行顯示和語(yǔ)音提示。

凌陽(yáng)公司的SPCE061A單片機內置有2K字的SRAM和32K字的內存FLASH，能滿(mǎn)足系統存儲密碼及各類(lèi)數據的要求，且CPU時(shí)鐘頻率高達49．1 52MHz，能保證響應的快速性。同時(shí)，單片機內置的語(yǔ)音處理模塊可方便實(shí)現各種提示語(yǔ)音，更提高了系統人機的友好性，因此主從控制器均采用了16位單片機SPCE061A。從控制器控制的煙霧、熱釋電紅外和光電傳感器分別進(jìn)行煙霧檢測、人體紅外檢測和人員進(jìn)出情況檢測，射頻接收器進(jìn)行貴重物品檢測。采集的數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊上傳到主控制器，主控制器按設定程序進(jìn)行數據處理并發(fā)出語(yǔ)音提示、報警、顯示人員進(jìn)出情況記錄等。

2 系統硬件電路設計

2．1 煙霧探測模塊

煙霧探測模塊采用MQ-2煙霧傳感器并配以驅動(dòng)電路來(lái)實(shí)現，它具有探測范圍廣，靈敏度高，響應恢復快，穩定性?xún)?yōu)，壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。煙霧傳感器的內部電阻隨著(zhù)煙霧濃度的變化而變化，因此要將其轉化為變化的電平信號，通過(guò)電壓比較器LM339和相應的分壓電阻構成，電路如圖2所示。當未檢測到煙霧信號時(shí)，比較器的負端輸入為2．5 V，正端為1．2 V左右，比較器輸出低電平；當傳感器檢測到煙霧信號時(shí)，比較器的正端輸入變?yōu)?～5 V，輸出高電平，產(chǎn)生火災報警信號。

2．2 熱釋電人體紅外探測模塊

熱釋電紅外傳感器是一種高靈敏度探測元件，它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線(xiàn)能量的變化，并將其轉換成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內的場(chǎng)效應管放大后向外輸出。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，在探測器的前方裝設一個(gè)菲涅爾透鏡，它和放大電路相配合，可將信號放大70 dB以上，這樣就可以測出10～20米范圍內人的行動(dòng)。該模塊由熱釋電紅外傳感器KBS-6B和BISS0001集成電路及少量外接元器件構成。電路如圖3所示。當有人從熱釋電傳感器附近通過(guò)時(shí)，BISS0001的OUT口輸出一正向脈沖，產(chǎn)生人體報警信號。

CDS1為光敏電阻，用來(lái)檢測環(huán)境照度。當作為照明控制時(shí)，若環(huán)境較明亮，CDS1的電阻值會(huì )降低，使9腳的輸入保持為低電平，從而封鎖觸發(fā)信號。JP1是工作方式選擇開(kāi)關(guān)，當JP1與VCC端連通時(shí)，芯片處于可重復觸發(fā)工作方式，此時(shí)只要有人在就不停觸發(fā)而產(chǎn)生報警信號，可提高電路可靠性；當JP1與GND端連通時(shí)，則處于不可重復觸發(fā)工作方式。輸出延遲時(shí)間Tx由外部的R33和CY2的大小調整，觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti由外部的R13、RT1和CY1的大小調整。