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出檢測等功能，通過無線通信模塊能將報警信號上傳到主站，并及時報警。重點介紹了系統結構、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。

關鍵詞：SPCE061A；防火；防盜；報警系統

隨著經濟和科技的發展，房間的安防方式也進行不斷的變化，傳統的防范措施存在很大的弊端，比如當事故發生時，防護鐵門、鐵欄桿就會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問題。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行監控，如有險情可迅速提醒管理人員，及時解決突發事件，給房間安全帶來保障。

1 系統設計總體方案

經過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、無線通信及顯示和語音等模塊組成。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線通信模塊上傳到管理中心的主控制器，實時進行顯示和語音提示。

凌陽公司的SPCE061A單片機內置有2K字的SRAM和32K字的內存FLASH，能滿足系統存儲密碼及各類數據的要求，且CPU時鐘頻率高達49．1 52MHz，能保證響應的快速性。同時，單片機內置的語音處理模塊可方便實現各種提示語音，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行煙霧檢測、人體紅外檢測和人員進出情況檢測，射頻接收器進行貴重物品檢測。采集的數據通過無線收發模塊上傳到主控制器，主控制器按設定程序進行數據處理并發出語音提示、報警、顯示人員進出情況記錄等。

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電路來實現，它具有探測范圍廣，靈敏度高，響應恢復快，穩定性優，壽命長等優點。煙霧傳感器的內部電阻隨著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，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，比較器的正端輸入變為3～5 V，輸出高電平，產生火災報警信號。

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能量的變化，并將其轉換成微弱的電壓信號，經裝在探頭內的場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。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時，BISS0001的OUT口輸出一正向脈沖，產生人體報警信號。

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