毕业设计任务书
系 部
电子系
指导老师
王平
职称
研高
学生姓名
***
班级
1101电子信息
学号
*****
设计题目
单片机博物馆安全监测仪设计
设计
内容
目标
和
要求
1.毕业设计主要内容目标及技术指标
1.1主要内容
本毕业设计是应用单片机、环境安全传感器和液晶显示器设计一种博物馆安全智能检测器，传感器从现场获取温度、烟雾气体等与安全相关的信息数据，经过和设定的参数进行比较，并经数据分析处理后，相关的信息参数在LCD液晶显示屏显示，当达到限制值时，给出报警警示，并向上层管理系统提供博物馆安全信息数据。本控制器的主要组成有博物馆安全参数检测传感器、单片机控制单元、点阵LCD液晶显示器和智能监测软件系统等组成，采用C语言进行监测控制软件程序的设计。
[Keywords]: SCM DS18B20 pyroelectric infrared sensor
第一章绪论
1.1课题的背景
随着时代的进步，人们对自己所处的环境的安全性提出了越来越高的要求，尤其是公共场所的安全方面，不得不时刻留意哪些不法分子，现在很多公共场合都安装了智能安全报警系统，因而大大提高了公共场合的安全程度，有效的保证了公共场所的人身以及公共财产安全。由于红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在安全防护等安保领域中得到了广泛的应用。此外，在人体探测等领域中，被动式热释电红外探测器也以其价格低廉，技术性能稳定等特点因而受到广大用户和专业人士的欢迎。
[6]程德福《传感器原理及应用》.机械工业出版社，2008
[7]冯育长《单片机系统设计与实例分析》.西安电子科技大学出版社，2007
[8]侯殿有《单片机C语言程序设计》.人民邮电出版社.2010
【指导教师意见】（有针对性地说明选题意义及工作安排是否恰当等）
□同意提交开题论证□修改后提交□不同意提交（请说明理由）
6)程序清单和图样资料的归档；
7)根据本课题的设计和制作过程，形成符合学校规定的毕业设计书面报告；
3.毕业设计进度安排
第一阶段 2013 年 9月5日 - 2013 年10月10日 选题、
调研、收集资料、论证、开题。
第二阶段 2013 年10月11日 - 2013年11 月10日 方案设计，硬件、软件设计及安装调试，提交设计内容 。
【参考文献】
[1]王平.《单片机应用设计与制作》.北京：清华大学出版社，2012
[2]郭天祥《新概念51单片机C语言教程》北京：北京电子工业出版社,2009
[3]付少波《传感器及其应用电路》北京：化学工业出版社，2011
[4]守义、杨宏丽、王静霞.《单片机应用技术》.西安电子科技大学出版社。
[5]谭洁强.《C程序设计》第三版.清华大学出版社
指导教师签章：年月日
【系部意见】
□同意指导教师意见□不同意指导教师意见（请说明理由）□其它（请说明）
队系（部）主任签章：年月日
第三部分
毕
业
设
计
正
文
博物馆安全监测仪设计与实现
***
1101电子信息
[摘要]:本课题设计的是一种基于单片机博物馆安全监测仪系统，实现了对博物馆温度和红外人体感应的实时检测，使我们可以实时了解博物馆的安全实时了解。本文采用STC89C54RD+单片机为控制核心，由DS18B20温度传感器及热释电红外传感器RE200B模块，1602液晶模块构成温度的采集和人体红外监测实时显示系统，实现对博物馆的安全进行实时监测，并提示安全管理人员处理安全问题提供实时数据。
扬州工业职业技术学院
2013 —2014学年
第 一 学期
毕业设计
课题名称：单片机博物馆安全监测仪设计与实现
设计时间：2013.10.30~2013.12.1
系 部：电气信息工程学院
班 级：1101电子信息
姓 名：
指导教师：王 平
总目录
第一部分任务书
第二部分开题报告
第三部分毕业设计正文
第一部分
任
务
书
扬州工业职业技术学院
第三阶段2013年 11月11日 - 2013年 11 月20日 完善设计，写作初稿。
第四阶段2013年 11月21日 - 2013年 11月30日 修改、定稿设计，申请答辩。
教研室
审核
系部
审核
第二部分
开
题
报
告
扬州工业职业技术学院 电子信息工程 系 14 届
毕业设计（论文）开题报告书（表1）
学生姓名
1、不需要用红外线或电磁波等发射源。
2、灵敏度高、控制范围大。
3、隐蔽性好，可流动安装。
1.3课题研究的主要内容
本课题设计一个博物馆安全监测器，以单片机为控制核心，以DS18B20数字温度传感器，RE200B热释电红外传感器，为外围设备，以1602液晶显示为显示核心。以DS18B20检测博物馆的温度，并把温度反馈给单片机与设定的温度上下线相比较，当温度低于温度下线或高于温度上限时LED灯闪烁报警并在液晶上显示是高于上线还是低于温度下线；人体红外检测器采用RE200B热释电红外传感器，RE200B红外热释电处理芯片BISS0001，BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，该处理芯片具有CMOS工艺，数模混合，具有独立的高输入阻抗运算放大器；内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰，内设延迟时间定时器和封锁时间定时器。
1.2课题研究意义
目前国内使用的各类安全防护系统基本上都是以超声波，主动式红外发射/接受以及微波等技术为基础。而这里所设计的被动式人体红外监测器则采用了美国的传感元件——热释电红外传感器。这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并转变成电压信号，同时，他还能鉴别出运动的生物与其他非生物。热释电红外传感器既可用于安全防盗报警装置，也可以用于自动控制，接近开关，遥测等领域。用它制作的安全报警装置与目前市场上销售的许多安全报警装置相比较，具有如下特点：
2.课题要求
1)收集、整理与毕业设计有关领域的信息资料；
2)完成毕业设计方案和结构框图的设计；
3)完成毕业设计电路原理图设计；
4)完成毕业设计程序流程图和C语言源程序设计；
5)完成软件和硬件系统的调试，功能指标达到技术要求；
6)程序清单和图样资料的归档；
7)根据本课题的设计和制作过程，形成符合学校规定的毕业设计书面报告。
方案三：红外对管方案：工作原理是利用红外线发射与接收管所组成的红外对管是利用物体遮挡接收管对红外线的接收，从而导致接收管的截止与导通来实现报警功能。红外对管虽然叫容易实现。但其还有监测距离有限、抗干扰能力差、在使用中要脉冲电压等缺点。
由于第二方案价格低廉、抗**
专业
电子信息
班级
1101电信
学号
****
题目
单片机博物馆安全监测仪设计
指导教师
王平
职称
研高
学位
学士
题目类别
√工程设计□基础研究□应用研究□其它
【课题的内容与要求】
1、课题内容
本课题是应用单片机设计一种博物馆安全监测仪，单片机作为探测和控制核心；主要采用温度传感器以及红外传感器，将接收到的环境信号送回单片机，单片机进行数据的分析与处理，并提示安全人员进行处理所发现的问题，检测仪的工作信息能在液晶显示屏上即时显示。
主要技术指标
1)核心控制：高性能价格比单片机控制芯片
2)软件开发：高效开发工具下的C语言设计
3)显示器：LCD液晶显示机器人即时工作状态
4)监控方式：红外监测、温度监测
5)主要功能：利用温度传感器18b20进行温度测量其温度报警上限为30℃，下限为23℃。误差精度为±0.5℃，红外报警是利用波长为760nm至400μm的光波传输受到阻碍从而报警的传感器，其有效距离为15m～30m，本次由于在开发板上实现，因而在开发板上实现其功能就可以。
【方案的比较与评价】
在博物馆的安全监测仪的设计中单片机必须依赖外围传感器进行收集各个方面的信息收集处理，才能进行安全监测。
方案一：红外热成像方案。红外热成像运用光电技术检测物体热辐射的红外线，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出温度值。红外热成像技术使人类超越了视觉障碍，由此人们可以“看到”物体表面的温度分布状况。因而在安全监测技术中有广泛的应用。
方案二：热释电红外传感器方案。人体辐射的红外线中心波长为9~10--um，而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端装有滤光镜片，这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um，正好适合于人体红外辐射的探测，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。该传感器具有本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小、隐蔽性好、价格低廉、抗干扰能力容易实现等优点，在通道安全监测中有广泛的应用。
本课题涵盖了安全监测传感器、单片机及接口电路、LCD液晶显示电路及智能监测控制软件设计等专业知识和技能，是单片机应用的综合性课题。通过本课题的设计和调试，能巩固所学的理论知识，增强动手能力，提高创新能力和职业能力。
1.2主要技术指标
1)核心控制：高性能价格比单片机控制芯片
2)软件开发：高效开发工具下的C语言设计
【预期的效果及指标】
预期效果：
实现博物馆的安全监测，采用一片89C51单片机对两路传感器信号进行循环采集，并将数据送到数据缓冲区存储。当上位机需要数据时，向下位机发出申请，下位机通过中断的方式向上位机发送数据。上位机与下位机通过串行口相连。其中温度传感器的所测得温度范围是－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃，并可以设置温度上下线进行报警，红外传感器是利用波长为760nm至400μm的光波传输的不可见光，来检测周围有没有物体存在，并进行报警的红外安全监测系统其有效距离为15m～30m。安全实时监测博物馆安全信息，并提示安全工作人员进行处理，工作信息能在液晶显示屏上即时显示。