开题报告-家用报警器.doc

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1、重庆工商大学毕业论文(设计)开题报告计算机科学与信息工程院(系)测控技术与仪器专业(本科)2008级1班课题名称：家用自动监测报警装置的设计 毕业论文(设计)起止时间：2012年 2 月 27 日5 月19 日(共12周)学生姓名： 学号：指导教师： 报告日期： 2012年3月5日 重庆工商大学毕业论文(设计)开题报告311本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述随着社会经济的快速发展以及人们生活水平的日益提高, 人们希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全, 因此家庭防火防盗以及监测煤气泄漏问题就成为人们极为关心的问题。 近年来, 家用自动监测报警装置已成为办公室、居民家庭、宾馆等场所普遍采用

2、的设备, 它为维护社会治安、保障国家和百姓的生命财产安全发挥了重要作用。但是因经济、技术等原因, 目前家用自动监测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。监测煤气泄漏方面，目前应用最广泛的是烟雾传感器。它已普及应用于气体泄漏检测和监控，居民家庭应用十分广泛。日本早在1980年1月就开始实行对城市煤气、液化石油气的监测报警措施。防火应用方面，采用DS18B20数字温度传感器，可以根据应用场合的不同而改变其外观。耐磨耐碰，使用方便，封装形式多种多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。防盗应用方面，

3、利用红外线传感器接收人体散射的红外线，由于红外线是不可见光，具有很强的隐蔽性和保密性，所以众多的红外产品也逐渐应用到小区的安保之中，以提高监控性能；超声波测距传感器发射和接收超声波来准确的判断，超声波方向性好，穿透能力强，易于集中的声能，并借助无线通信GSM技术实现通信和报警。以往传统的防范手段己难以适应居民家庭防盗的需要。人力防范往往受时间、地域和精力等因素的影响，亦难免出现漏洞和失误。近年来由于超声波是不能人类，具有很强的隐蔽性和保密性，所以众多的红外产品也逐渐应用到居民家庭的安保之中，以提高监控性能。同比国外的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、红外发射接收以及微波等技术为基础。利用科

4、技手段和有效的物业管理，改变人们安全防范的方法和手段，从单一封闭式、被动型安全防范模式向多元化、综合化、电控化报警处理方向发展。本课题研究整合传统单一监测报警器，实现适应于现代多功能、智能化的家用自动监测报警器。2本人对课题任务书提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析设计任务主要是要利用单片机技术和无线通信技术实现多功能报警，需要从以下几个方面入手：1.可燃性气体和烟雾监测系统：利用MQ-2型气敏元件监测室内空气中的可燃气体和烟雾浓度,并将收集到的数据传输到单片机中，处理后在LCD上显示具体数据，实现可燃性气体和烟雾监测功能。2.温度监测系统：利用DS18B20数字温度传感器，测量室内温度，

5、并收集数据传输到单片机中，处理后在LCD上显示具体数据，实现温度监测功能。3.防盗监测系统：利用红外线传感器接受人体散射的红外线，超声波测距传感器发射和接收超声波，收集数据传输到单片机。单片机对数据进行分析处理，实现防盗功能。4.通信系统：利用ID卡和无线通信技术GSM技术，实现身份验证和短程通信与报警。5.控制系统：利用51单片机，实现核心逻辑控制。6.显示系统：利用LCD显示，更加直观和方便读取数据。 综合上面的描述，把总体系统分为六大基本系统：可燃性气体和烟雾监测系统，温度监测系统，防盗监测系统，通信系统，控制系统,显示系统,然后再进行分块设计，合理组合，相信在规定的时间内可以完成要求的

6、家用自动监测报警装置的设计。重庆工商大学毕业论文(设计)开题报告323本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路关键问题和解决的思路包括：(1)气敏元件的选用。气敏元件是本课题的重点之一，而气敏元件的选用则决定了烟雾监测系统的实现，而气敏元件又有较多的分类，要根据具体的气体的性质选择合适的气敏元件。我们可以使用MQ-2型气敏元件，在厨房内和卫生间安装，由于对不同的种类、不同浓度的气体有不同的电阻值，因此，在使用此类型气敏元件时，灵敏度的调整很重要的。该元件结构简单、安装方便、工作可靠、成本低、又具有一定的准确度，基本能满足本课题的监测要求。(2)温度传感器的选用。温度传感器也是本课题重点之一

7、，在选用温度传感器时要充分考虑其灵敏度，高精度的温度传感器，可以对室内温度进行监测，以达到判断是否有火灾的发生。(3)红外线传感器的选用。红外线传感器是本课题的重点之一，在选择红外线传感器时，需要考虑由动物引起的误报，所以应选择具有防宠功能的红外线传感器。(4)超声波测距传感器的选用。超声波测距传感器也是本课题重点之一，在选择超声波测距传感器，需要考虑其脉冲频率，选择合适的脉冲频率能精准的预判，实现防盗监控。(5)ID卡和无线通信技术。ID卡和无线GSM通信技术是本系统必不可少的部分，它实现了身份验证、通信和报警功能。(6)单片机的选择问题。可以选择51单片机(程序空间不足考虑52和STC53

8、)，通过单片机对整个系统进行控制，以达到控制的目的。 （7）LCD显示精度。由于本设计系统测量的数据多元化，故采用精确到小数点后一位显示，满足测量要求。 （8）对于A/D转换的精度。我们可以使用精度较高的集成A/D转换电路加以解决。（9）关于传感器和显示精度，我们可以根据任务书和技术手册进行合理选择，并且可以从软件方面加以完善。 为了更好的完成本课题就需要一个合理的硬件结构、电子电路作为系统的基础，并有完整的软件配套使用，达到符合条件的家用自动监测报警装置。4完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等)及解决的办法涉及到的相关书籍有： 1

9、何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计M.北航出版社.99年7月2周航慈.单片机应用程序设计技术M.北航出版社3谭运光等.单片机开发手册M.华龄出版社.94年12月4杨天怡,黄勤.微型计算机控制技术M.重庆大学出版社.95年12月5潘新民.微型计算机与传感器技术M.人民邮电出版社6宋春蓉.通用集成电路速查手册M.山东科技出版社.95年1月 实验设备：计算机、电源设备、示波器、万用表、函数信号发生器等以及电路图需要的元器件，焊接工具。实验环境在校实验室即可。涉及到的计算机软件包括： Protel 、51单片机相关的开发环境和现场调试软件等。重庆工商大学毕业论文(设计)开题报告335完成本课题

10、的工作方案及进度计划2月20日3月5日开题阶段。提出总体设计方案，填写开题报告、文献综述、外文翻译。3月6日3月20日 设计初稿阶段。完成压自动检测系统各单元电路的设计。3月21日4月15日 中期工作阶段。完善自动检测整体设计，编写毕业设计说明书，中期检查。4月16日4月22日程序编写及调试。对自动检查信号处理的程序编写、调试及系统硬件与程序的综合调试，同时编写毕业论文，以便进行毕业设计预答辩4月23日5月6日毕业设计整改。算法进一步完善、设计说明书修改、定稿，材料复查。5月7日5月15日毕业设计材料评阅。整理毕业设计所有材料，准备提交评阅5月16日5月13日毕业答辩。毕业设计定稿提交，准备答辩5月14日5月19日材料整理装袋。 答辩完毕，所有材料整理装袋6指导教师审阅意见指导教师(签字)： 年 月 日7指导小组意见 指导小组组长(签字)： 院(系)(签章) 年 月 日说明：1. 本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在接到“毕业论文(设计)任务书”、正式开始做毕业论文(设计)的第2周或第3周末之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。2. 每个毕业论文(设计)课题撰写本报告一份，作为指导教师、毕业论文(设计)指导小组审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题任务的依据，并接受学校的抽查。