基于RS-485总线的宿舍防盗报警系统设计

　　1系统组成及工作原理

　　本系统通过一个监控室和两个宿舍来模拟，通过RS485总线来实现通信。考虑到现实中监控室要能监控整栋宿舍楼，因此采用功能强大的ARM7芯片LPC2103作为主机控制芯片，从机采用价格低廉的51系列单片机作为控制芯片。宿舍中采用热释电传感器对人体进行检测，烟雾传感器实现烟火检测，红外传感器实现对宿舍进出人员数量的检测，主机通过RS485总线对从机实时监控，当有异常出现时，宿舍和监控室的报警装置会同时响起，只有本宿舍成员在本宿舍通过输入从机的密码才可解除报警状态。

　　2硬件电路设计及相关理论分析

　　防火防盗智能报警系统硬件主要由七大部分组成：主机部分处理器电路，从机部分处理器电路，传感器检测电路部分，声光报警电路，RS485总线接口电路，键盘接口电路及显示电路。

　　2.1传感器检测及声光报警电路

　　传感器模块由热释电传感器、烟雾传感器MQ211和红外传感器组成。

　　烟雾传感器的内部电阻是随着烟雾的浓度的变化而变化，因此要将其转化为变化的电压信号，在此通过电压比较器LM339和几个相应的分压电阻构成，具体电路设计如图2所示。在通电状态下测得传感器的内阻是130kΩ左右，在烟雾较浓时内阻为6kΩ左右，在无烟时比较器的负端输入为2.5V左右，正端为1.2V左右，有烟雾时负端为2.5V，正端为3～5V，此电路能很好地实现电平的转换。热释电红外传感器采用RE200B和信号处理元件BISS0001及少量外接元件组成。

　　红外传感器电路由红外发射二极管及1838B组成，用单片机来检测两个传感器低电平的先后顺序来判断人的进出情况。其原理如图4所示。声光报警模块由蜂鸣器、(红，绿)发光二极管和NPN型三极管驱动电路组成。

　　2.2RS485通信电路

　　本模块采用用于RS485与RS422通信的低功耗、限摆率收发器MAX485。MAX485的驱动器摆率不受限制，可以实现最高2.5Mb/s的传输速率。