CN104077877A - 一种家庭防火防盗系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家庭防火防盗系统，包括：红外检测电路，用以检测人体红外辐射，输出对应的数据；温度检测电路，用以检测室内温度，输出对应的数据；烟雾检测电路，用以检测室内烟雾，输出对应的数据；单片机，连接红外检测电路、温度检测电路以及烟雾检测电路，接收输出的数据，并与预设的阈值进行比较，在输出的数据超过预设的阈值的状态下输出报警信号及控制信号；键盘输入模块，连接单片机，用以提供阈值；报警模块，连接单片机，接收报警信号并执行报警；通风装置，连接单片机，接收控制信号并进行通风。

Description

一种家庭防火防盗系统

技术领域

本发明涉及检测以及报警装置技术领域，特别涉及一种家庭防火防盗系统。

背景技术

随着社会经济的快速发展以及人们生活水平的日益提高，在家庭中液化石油气、管道煤气、天然气进入了大多数家庭，各种家用电器也得到了广泛的使用，人们在享受这些现化设施所带来便利的同时，却也增加了火灾隐患和有害气体中毒等的危险。与此同时，经济的飞速发展伴随着城市流动人口的急剧增加，给城市的社会治安增加了新的难题，盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出不断增长的趋势，人们越来越渴望有一个安全舒适的生活空间。现在一般居民住宅的主要防盗措施仅限于传统的防盗窗、防盗网等机械式家居防卫设备，其虽具有一定的防盗作用，但在实际使用中不仅影响市容的美观，更带来了很多安全隐患。因此人们迫切需要一种智能型的多功能家庭防火防盗报警系统，使其能可靠进行日常安全防范工作，及时发现各种警情并做出相应处理，以便将警情消灭在萌芽状态，保障居民生命和财产的安全。但是因经济、技术等原因，目前防火防盗报警系统设计不尽合理的情况比较普遍，在信号检测、信号处理上还存在一定问题，致使一些系统经常出现误报或者漏报，以及报警系统不动作。人们希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全，家庭防火防盗问题就成为人们极为关心的问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种家庭防火防盗系统，本发明通过以下技术方案实现：

一种家庭防火防盗系统，包括：

红外检测电路，用以检测人体红外辐射，输出对应的数据；

温度检测电路，用以检测室内温度，输出对应的数据；

烟雾检测电路，用以检测室内烟雾，输出对应的数据；

单片机，连接红外检测电路、温度检测电路以及烟雾检测电路，接收输出的数据，并与预设的阈值进行比较，在输出的数据超过预设的阈值的状态下输出报警信号及控制信号；

键盘输入模块，连接单片机，用以提供阈值；

报警模块，连接单片机，接收报警信号并执行报警；

通风装置，连接单片机，接收控制信号并进行通风。

较佳的，还包括一显示模块，连接单片机，用以实时显示红外检测电路、温度检测电路以及烟雾检测电路所输出的数据。

较佳的，单片机包括复位电路以及振荡电路，分别用以复位和提供所需的时钟频率。

较佳的，红外检测电路包括：热释红外线传感器以及放大电路，热释红外线传感器用以检测人体红外辐射并输出电信号，放大电路连接热释红外线传感器用以放大所输出的电信号。

较佳的，烟雾检测电路包括：烟雾传感器和模数转换电路，模数转换电路连接烟雾传感器，用以将烟雾传感器输出的模拟信号转换成数字信号。

较佳的，通风装置包括：继电器以及风扇，风扇连接继电器。

本发明提供了一种功能先进、实用、成本低廉的智能防盗报警器。为广大的用户提供了良好的保障，具有很大的市场应用潜力和广阔的发展前景。

附图说明

图1所示的是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。

如图1所示，本实施例提供的一种家庭防火防盗系统，包括：

红外检测电路1，温度检测电路3，烟雾检测电路4，单片机5，键盘输入模块2，报警模块7，通风装置8，显示模块6。

其中，红外检测电路1用以检测人体红外辐射，输出对应的数据；温度检测电路3用来检测室内温度，输出对应的数据；烟雾检测电路4用以检测室内烟雾，输出对应的数据；单片机5接收输出的数据，并与预设的阈值进行比较，在输出的数据超过预设的阈值的状态下输出报警信号及控制信号；键盘输入模块2用以想单片机5输入阈值以及控制各传感器的开关；报警模块7接收报警信号并执行报警；通风装置8接收控制信号并进行通风。

为完善系统的功能同时能够达到系统的设计指标，本系统需要包含以下功能模块：

1、复位电路：实现单片机的复位控制；

2、振荡电路：提供所需的单片机时钟频率。

为了便于工作人员随时观测温湿度和烟雾浓度数值，本设计需要将温湿度和烟雾浓度数值实时显示，关于显示模块6的选择如下：

采用LED数码管显设备示能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与CMOS、ITL电路兼容；发光响应时间极短(<0.1μs)，高频特性好，单色性好，亮度高；成本低，体积小，重量轻，抗冲击性能好。LED显示具有硬件电路结构简单、价格便宜、调试方便、软件实现相对容易等优点。虽然LCD液晶显示。用自带中文字符库的液晶显示模块，显示方便美观，而且人机交互界面也很友好。采用串口通讯的显示方式，可以大大节省单片机的IO口。

本实施例中采用的MQ-2型烟雾传感器属于二氧化锡半导体气敏材料，属于表面离子式N型半导体。当处于200～300℃温度时，二氧化锡吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度减少，从而使其电阻值增加。当与烟雾接触时，如果晶粒间界处的势垒受到该烟雾的调制而变化，就会引起表而电导率的变化。利用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息。

遇到可燃烟雾(如CH4等)时，原来吸附的氧脱附，而由可燃烟雾以正离子状态吸附在二氧化锡半导体表面；氧脱附放出电子，烟雾以正离子状态吸附也要放出电子，从而使二氧化锡半导体导带电子密度增加，电阻值下降。而当空气中没有烟雾时，二氧化锡半导体又会自动恢复氧的负离子吸附，使电阻值升高到初始状态。

由于烟雾传感器输出的信号为模拟信号，因此需要连接模数转换电路。数模转换电路采用的是ADC0804，ADC0804是属于连续渐进式的A/D转换器，这类型的A/D转换器除了转换速度快(几十至几百us)、分辨率高外，还有价钱便宜的优点，普遍被应用于微电脑的接口设计。这样使用二分法的寻找方式，8位的A/D转换器只要8次寻找，12位的A/D转换器只要12次寻找，就能完成转换的动作。

本实施例中所采用的是热释电红外传感器，其输出的信号比较弱，而且其中还包括了工频、静电和电磁耦合等共模干扰，对这种信号的放大就需要放大电路具有很好的共模抑制比以及高增益、低噪声和高输入阻抗。只有传感器输出的信号经过前置放大电路对其进行的放大、滤波、电平调整，才能满足单片机对输入信号的要求。本实施例采用LM358作为电路的运算放大器。LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

温度检测电路处于检测系统的输入端，是检测系统的第一环节，本电路温度传感器数据采集部分由温度传感器DS18B20和电阻R等器件组成。DS18B20支持一线总线接口，测量温度范围为　55℃～+125℃。可直接将被测温度转化成串行数字信号，以供单片机处理，通过编程DS18B20可以实现9～12位的温度读数，信息经过单线接口送入DS18B20读、写和执行温度变换所需的电源可以由数据线本身提供，而不需要外部电源。

显示模块6由8个发光二极管组成。基中7个长条形的发光管排列成“日”字形，另一个点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份英文字母。

LED显示器有两种不同的形式：一种是8个发光二极管的阳极都连在一起的，称之为共阳极LED显示器；另一种是8个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极LED显示器。

在选用共阴的LED时，只要在某一个发光二极管加上高电平，该二极管即点亮，反之则暗。而选用共阳极的LED时，要使某一个发光二极管发亮，则需加上低电平，反之则暗。为了保护各段LED不受损坏，需要外加限流电阻。为了要显示某个字型，则应使此字形段的相应点二极管点亮，也即送一个不同的电平组合代表数据来控制LED显示的字型，此数据称为字符的段码。共阴和共阳结构的LED显示器各笔划段名和安排位置是相同的。当二极管导通时，相应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。8个笔划段Dpgfedcba对应于一个字节(8位)的D7D6D5D4D3D2D1D0,于是用8位二进制码就可以表示需要显示的字符的字形代码。例如，对于共阴LED显示器，当公共阴极接地(为零电平)，而阳极Dphgfedcba各段为01110011时，显示器显示"P"字符，即对于共阴极LED显示器，“P”字符的字形码是73H。如果是共阳LED显示器，共阳极接高电平，显示“P”字符的字形代码应为10001100(8CH)。

通风装置主要有风扇和继电器，风扇连接在继电器后，通过继电器来控制风扇的开关。当检测到的现场烟雾浓度或温度超过键盘输入模块2所设定的阈值时，继电器动作，风扇启动。

在继电器的输入回路中，当流经线圈的电流变化时，线圈会产生自激电压来抑制电流的变化，线圈中的电流变化越快，所产生的电压越高。所以在设计中，单片机驱动继电器时，需要并联一个二极管，利用二极管的反向击穿能力，来消除自激电压，达到稳定线圈电压和保护晶体管的目的。

报警模块7可以包括声光报警等方式，本发明不做限制。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种家庭防火防盗系统，其特征在于，包括：

红外检测电路，用以检测人体红外辐射，输出对应的数据；

温度检测电路，用以检测室内温度，输出对应的数据；

烟雾检测电路，用以检测室内烟雾，输出对应的数据；

单片机，连接所述红外检测电路、所述温度检测电路以及所述烟雾检测电路，接收输出的数据，并与预设的阈值进行比较，在输出的数据超过预设的阈值的状态下输出报警信号及控制信号；

键盘输入模块，连接所述单片机，用以提供所述阈值；

报警模块，连接所述单片机，接收所述报警信号并执行报警；

通风装置，连接所述单片机，接收所述控制信号并进行通风。

2.根据权利要求1所述的家庭防火防盗系统，其特征在于，还包括一显示模块，连接所述单片机，用以实时显示所述红外检测电路、所述温度检测电路以及所述烟雾检测电路所输出的数据。

3.根据权利要求1所述的家庭防火防盗系统，其特征在于，所述单片机包括复位电路以及振荡电路，分别用以复位和提供所需的时钟频率。

4.根据权利要求1所述的家庭防火防盗系统，其特征在于，所述红外检测电路包括：热释红外线传感器以及放大电路，所述热释红外线传感器用以检测人体红外辐射并输出电信号，所述放大电路连接所述热释红外线传感器用以放大所输出的电信号。

5.根据权利要求1所述的家庭防火防盗系统，其特征在于，所述烟雾检测电路包括：烟雾传感器和模数转换电路，所述模数转换电路连接所述烟雾传感器，用以将所述烟雾传感器输出的模拟信号转换成数字信号。

6.根据权利要求1所述的家庭防火防盗系统，其特征在于，所述通风装置包括：继电器以及风扇，所述风扇连接所述继电器。