家庭智能防火防盗系统设计与实现 - 图文(2)

2019-03-29 17:12

集团与微软公司强强合作,利用微软的软件技术和海尔的家电技术,使“e 家庭”己具雏形,海尔目前己推出了网络空调、网络微波炉、网络洗衣机、网络热水器等一系列信息家电的产品。

(3)科隆的“现代家居信息服务集散控制系统”。科隆公司设计的“现代家居信息服务集散控制系统”,高效地远程互联网操作、远程家居故障维护、家电智能控制和家庭娱乐等诸多功能[3]。

以上介绍的智能家居系统,是我国不同企业和科研单位,从不同角度和立场理解智能家居的结果。由于智能家居系统到目前为止还缺乏明确的国际通用标准,因此很多公司推出的智能家居产品,使用的都是自己公司的相关技术和协议,有的核心技术由于是公司的专利并未公开,同时存在很多产品都是针对特殊的环境设计生产的,因此,在很大程度上限制了其使用的范围。虽然有的系统运用了几家大公司协定的技术,但相关的第三方产品比较缺乏,各个接入设备之间兼容性不强,相互操作的性能较差,用户扩充很不方便,这些因素进一步的制约了其发展。还有的系统价格太高,普通用户根本就没法去考虑这些产品,所以也就不能广泛的推广使用。

因此设计一个符合国情、符合国家规范的集远程控制和本地控制为一体的智能家居控制系统具有非常重要的现实意义和深远的历史意义。 1.2.3 智能家居系统的发展方向

依据目前电子技术的发展情况和人们的生活消费理念,智能家居系统有以下三个大方面的发展趋势:

(1)向“一体化系统集成”方向发展。未来智能家居一体化需满足自动化管理、三表计量、安全防范监控、火灾自动报警、楼宇门禁、设备监控等六方面内容,把这六项功能集成,从而降低生产成本,是其未来发展的一个方向。

(2)向网络化、仿人智能化、人性化方向发展。网络化是计算机技术和通信技术发展的必然趋势,而网络化是智能化的一个重要发展方向;仿人智能化是智能控制发展的趋势所在,它代表着当代高科技技术和生物学技术的高度结合和升华。因此,仿人智能化是智能家居必然发展的方向之一;人性化体现了“以人为本”的设计思想,是科学技术发展的最终归宿。因此,也是智能家居未来的一个发展方向。

(3)向规范化、标准化方向发展。我国智能家居起步较晚,新技术、新产品更新不断,统一的国家标准和规范还在制定当中。随着经济全球化的加剧还应考

6

虑和国际接轨的问题;因此,国家统一制定的规范化、标准化是智能家居快速发展和走入国际市场的有力保证[4]。

而在我国现今的生活环境下,普通百姓在家庭装潢时对于智能家居系统暂时还处于陌生和不接受的状态,其中主要原因为智能家居系统的高昂成本让智能家居难以走进普通百姓家庭。

1.3 智能家居系统的设计原则

根据当前的大环境,智能家居系统的总体设计要求提供先进、可靠的功能,具有可扩展能力与升级能力。因此智能家居的设计有着下面几方面的要求:

(l)稳定性和可靠性:稳定和可靠是系统的重要前提。在系统方案的最初设计、设备的选型、产品的研发以及操作使用中,都要优先考虑提供稳定可靠的系统。

(2)可维护性和可扩展性:系统的总体结构合理,扩展灵活,即系统外设配置可灵活增加,系统规模容易扩展,方便和同类相关产品相互连接。

(3)实用性和先进性:采用的技术及产品,都应具有实用、先进、成熟、稳定的特点。技术和产品具有开放性原则,具有灵活方便的连接及升级方案[5]。

(4)经济适用性:产品在设计时应力争做到高性价比。

基于这些方面的要求考虑,本文设计了基于GSM短信模块的家庭无线防火防盗报警系统。此系统可解决这些隐患,让家庭防火防盗更及时、使用更方便。它不再依赖有线电话执行报警,而是借助最可靠、最成熟的GSM移动网络,直接把报警地点的情况反映到您的手机屏幕上。

该系统具有以下特点:

(1)操作方便,通过手机短信可以知道家里的实际情况;

(2)低成本方案,可定制性强,有利于实现商品化的特点,大大降低了成本,节能环保[6]。

7

第二章 系统总体设计

2.1 系统的基本工作过程与系统结构框图

该系统的设计是将传感器探测、单片机控制和通信技术相结合,从而形成一个可靠的防火防盗报警系统。系统总体构成包括时钟模块、信号采集与处理模块、短信自动报警器、遥控器模块和LCD显示模块等。当用户离家时,把系统置于工作模式,防盗、防火探测器不断地进行采集,当在警戒范围内感应到人出现时、家中发生煤气泄漏或火灾时,信号处理电路向单片机输出信号,单片机与短信模块通信短信通知家主,同时启动本地声光报警,提起周围人的警惕。系统总体结构如图2.1 所示。

图2.1 系统结构框图

8

2.2 硬件设计

硬件设计部分主要包括:MCU、时钟芯片、LCD显示、GSM模块、传感器、报警模块等芯片的选择;主控芯片电路设计、数据采集电路设计(人体红外传感器、烟雾传感器)、温湿度传感器电路、LCD显示电路、时钟电路、GSM模块电路、报警电路等功能模块电路设计。

2.3 软件设计

软件运用模块化设计采用C语言编写。有初始化模块、数据采集与处理模块、显示模块、报警模块、时钟模块、GSM模块。数据采集和数据处理模块是完成人体红外和烟雾检测,并对其进行分析处理;显示模块将显示温湿度、布防或撤防等信息;时钟设置模块显示时间;报警模块是在工作模式下检测到有人出现或检测到烟雾时扬声器就会发出不同的警报声,同时GSM模块就会通过已设定好的短信通知用户家中发生的事情。

2.4 系统总体实现功能

家庭智能防火防盗系统分四个功能:

(1) 时间部分:上电后DS1302时钟就会在LCD上显示时间信息,同时可以通过遥控器对时间信息进行修改。

(2) 温湿度部分:单片机通过对DHT11温湿度传感器的数据读取,并在LCD上显示出相应的温度信息和湿度信息。

(3) 防火部分:在工作模式下,烟雾传感器不断检测家中的烟雾浓度,家中的浓度当超过设定值时,控制器会自定的触发报警模块,同时发短信通知主人家中的情况。

(4) 防盗部分:在工作模式下,一旦人体红外感应到有人存在,会自动的触发报警模块并打电话并发短信通知主人家中的情况。

9

第三章 系统硬件设计

3.1系统各模块设计

3.1.1 主控机模块

从价格、输入输出的执行速度、编程的灵活性、寻址能力、中断功能、直接存储访问能力、配套的外围电路芯片是否丰富以及开发系统是否具备等多方面进行综合考虑,决定选用8 位微处理器STC12C5A60S2, STC12C5A60S2系列单片机是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速/低功耗/ 8051单片机是新的一代具有强抗干扰力的单片机,其特点为:

(1)比较传统的8051也能完全兼容指令代码,其速度要快八到十二倍。 (2)MAX810是它里面集成的复位电路。

(3)工作电压为宽电压:3.5V-5.5V(5V单片机)。

(4)工作的主要的频率:0至35兆赫兹,与普通8051的0至420兆赫兹相当。 (5)用户应用程序为60K字节的空间,片上集成1280字节RAM。 (6)通用I/O口复位后为:准双向口/弱上拉(传统8051的 I/O口)能够有四个模式设置:准双向口/弱上拉,强推挽/强上拉,仅为输入/高阻,开漏每个I/O口都能达到20mA的驱动能力,但是整个芯片输入的限额即120mA。

(7)ISP(系统上可编程)/IAP(在应用编程),不用特别准备的编程器,也不需要专门的仿真器,配合PC端的控制程序,通过串口直接的对程序下载,几秒钟就可以下载成一片。

(8)有EEPROM功能,其大小为1K字节。

(9)共四个16位定时器,其中两个域普通8051相互能兼容的计数器/定时器,16位计时器T0和T1,没有计时器2,还有独立的波特率发生器作为串行通讯的波特率发生器,内部有2个PCA模块就能够实现2个16位的计时器。

(10)外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新支持上升沿中断的PCA模块,Power Down模式可由外部中断唤醒。

(11)有10位精度ADC共8路,转换速度可达250K/S(每秒钟25万次)。 (12)通用全双工异步串行口(UART),可再用定时器或PCA软件实现多

10


家庭智能防火防盗系统设计与实现 - 图文(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:[同步]2014年苏教版必修三 2.3 总体特征数的估计练习卷(带解析

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: