- 相關(guān)推薦
基于單片機(jī)家用智能安防系統(tǒng)的設(shè)計
摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,人們對于家庭安全越發(fā)的關(guān)注。是否存在一個系統(tǒng)能夠隨時監(jiān)控家庭情況并報告給主人?智能安防系統(tǒng)是通過紅外傳感器、一氧化碳傳感器、煙霧傳感器和溫度傳感器對一氧化碳濃度、煙霧濃度和溫度進(jìn)行監(jiān)測,并讓其與報警系統(tǒng)和GSM系統(tǒng)連接報告環(huán)境信息的智能系統(tǒng)。當(dāng)家中沒人時,通過GSM系統(tǒng)將家中狀況實(shí)時發(fā)送給用戶;當(dāng)家中有人時,通過報警系統(tǒng)提示主人正處于危險環(huán)境中。
關(guān)鍵詞:智能;安防;傳感器
前言
隨著社會的迅速發(fā)展和生活水平的日益提高,液化石油氣、管道煤氣或者天然氣已經(jīng)進(jìn)入了大部分城市家庭,同時人們的生活也離不開各式各樣的家電,這些東西給大家的生活帶來了許多方便的同時,但也增加了火災(zāi)和煤氣泄漏造成危險事故的可能性。與此同時,現(xiàn)代城市的快速發(fā)展增添了許多新的難題,入室盜竊、搶劫等案例經(jīng)常發(fā)生,越來越多的人迫切希望生活在一個安全環(huán)境中,F(xiàn)在主要的防護(hù)措施是通過防盜窗或者防盜網(wǎng)對家庭進(jìn)行保護(hù),盡管其具有一定的防盜效果,卻很不美觀,還帶來了更多的安全風(fēng)險。如果能夠?qū)σ陨铣霈F(xiàn)的問題進(jìn)行實(shí)時檢測,并及時報告給主人,從而減少危險造成的損失。鑒于此構(gòu)想,基于單片機(jī)家用智能安防系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
一、系統(tǒng)的整體設(shè)計思路
通過溫度傳感器、煙霧報警器、一氧化碳傳感器和紅外傳感器進(jìn)行監(jiān)測,將溫度、煙霧濃度和燃?xì)鉂舛戎岛褪欠裼腥岁J入實(shí)時顯示在12864顯示屏上。如果主人在家(按鍵設(shè)定),當(dāng)溫度過高時,語音報警:當(dāng)前室內(nèi)溫度過高,小心火災(zāi);當(dāng)煙霧濃度過高,語音報警:當(dāng)前室內(nèi)有煙霧,注意是否著火;當(dāng)燃?xì)庑孤舛冗^高,語音報警:室內(nèi)燃?xì)鉂舛冗^高,注意燃?xì)庑孤,及時通風(fēng)并關(guān)閉閥門。有人闖入時,語音報警:家中有人闖入。如果主人不在家(按鍵設(shè)定),發(fā)生以上情況,可以通過GSM模塊,將以上語音信息中的文字發(fā)送給主人,讓主人隨時掌握家里的情況。
二、智能家防系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計
基于系統(tǒng)設(shè)計要求,為了滿足各個功能,將其分為幾個簡單的模塊,再將各個模塊拼接成一個完整的系統(tǒng)(圖1所示)。該家用智能安防報警系統(tǒng)由AT89S52單片機(jī)、熱釋電紅外傳感器、一氧化碳傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器、GSM短信模塊、顯示模塊、語音報警模塊、按鍵模塊、時鐘電路和復(fù)位電路組成。
三、智能家防系統(tǒng)的部件及電路
3.1 監(jiān)測電路組成
3.1.1 煙霧檢測電路:煙霧傳感器主要用于采集房間內(nèi)的煙霧濃度,煙霧傳感器內(nèi)部采用離子式煙霧傳感,工作穩(wěn)定可靠。煙霧傳感器屬于氣敏傳感器,是氣-電變換器,它將可燃性氣體在空氣中的含量(即濃度)轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號,經(jīng)過轉(zhuǎn)化完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報警控制等工作。
3.1.2 燃?xì)庑孤z測電路:當(dāng)氣體濃度發(fā)生變化時,氣體傳感器的輸出電流也隨之成正比變化,經(jīng)中間電路轉(zhuǎn)換放大輸出,經(jīng)過處理傳輸?shù)阶钚纹瑱C(jī)系統(tǒng)中。在一氧化碳傳感器輸出的信號需要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化器將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳送到最小單片機(jī)系統(tǒng)中,最終根據(jù)計算出的濃度值與預(yù)定值做比較來判斷是否進(jìn)行報警。
3.1.3 溫度檢測電路: 在溫度傳感器方面,單片機(jī)智能家訪系統(tǒng)采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器。因?yàn)镈S18B20是單總線溫度傳感器,數(shù)據(jù)線是漏極開路,如果DS18B20沒接電源,則需要數(shù)據(jù)線強(qiáng)上拉,給DS18B20供電;如果DS18B20接有電源,則需要一個上拉即可穩(wěn)定的工作。DS18B20 可以直接讀出被測溫度值,而且采用3 線制與單片機(jī)相連,減少了外部硬件電路,可減少成本。
3.1.4 熱釋電紅外檢測電路:熱釋電紅外傳感器將兩個極性相反、特性一致的探測元串接在一起,目的是消除因環(huán)境和自身變化引起的干擾。通過熱釋電紅外傳感器監(jiān)測,可以將整個房子罩在一張無形的網(wǎng)里,當(dāng)竊賊從窗戶進(jìn)入時,傳感器就會有反應(yīng),并迅速將一個脈沖信號傳到單片機(jī)中進(jìn)行報警。這樣可以隨時掌握是否有盜賊等從窗戶進(jìn)入,并發(fā)出提醒,讓用戶從第一時間知道家庭是不是處于安全狀態(tài),盡可能減少財產(chǎn)損失。
3.2 處理電路
3.2.1 語音報警系統(tǒng):當(dāng)用戶在家時,系統(tǒng)便需要一個語音報警系統(tǒng),把所存在的危險及時“說出來”,讓用戶知道自己現(xiàn)在所處的環(huán)境正在發(fā)生著的危險。當(dāng)每個傳感器采集到數(shù)據(jù)并傳給單片機(jī)后,如果超過或達(dá)到某一個要求時,報警電路則開始響應(yīng)。平常使用最多的是蜂鳴器,聲音雖然很大但只有一個報警的聲音,無法進(jìn)行不同的語音提示,在本系統(tǒng)很不適用,故在使用蜂鳴器的同時加入語音報警,根據(jù)不同的危險播報不同的語音。
3.2.2 GSM模塊:由TC35i、電源電路、啟動與關(guān)機(jī)電路、數(shù)據(jù)通信電路、語音通信電路和SIM卡電路組成。如果主人不在家(按鍵設(shè)定),發(fā)生以上情況,可以通過GSM模塊,將家中的情況通過信息(前面都有闡述)發(fā)送給用戶手機(jī)上。
3.2.3 顯示模塊:顯示模塊使用lcd12864顯示模塊,自帶字庫,使用方便。
四、總結(jié)及產(chǎn)品前景的展望
本文詳細(xì)介紹并設(shè)計了基于AT89S52單片機(jī)的家用智能安防系統(tǒng),首先利用熱釋電紅外傳感器來監(jiān)測外人入侵、溫度傳感器和煙霧傳感器監(jiān)測火災(zāi)的發(fā)生、一氧化碳傳感器監(jiān)測煤氣泄漏,其次通過單片機(jī)來處理和輸出信號,最后把住宅中發(fā)生的各種險情信息播報、顯示出來,在險情發(fā)生前或者發(fā)生時,及時的通知主人,最大限度的保障主人的財產(chǎn)和生命安全。同時也完成軟硬件的調(diào)試和修改。
基于單片機(jī)家用智能安防系統(tǒng)的發(fā)展展望:該系統(tǒng)已經(jīng)成為未來科技發(fā)展的重要研究方向之一。隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步,身邊的東西也將變得更加智能化,智能安防系統(tǒng)、遠(yuǎn)程家電控制系統(tǒng)等等也都已經(jīng)從夢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),它們將很大程度的改變?nèi)藗兊纳罘绞,給人們帶來便利。
【基于單片機(jī)家用智能安防系統(tǒng)的設(shè)計】相關(guān)文章:
基于DSP的智能座椅系統(tǒng)的設(shè)計09-12
基于單片機(jī)的CAN智能總線節(jié)點(diǎn)的設(shè)計08-20
基于單片機(jī)的液位測量系統(tǒng)設(shè)計10-10
基于Web的單片機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)06-30
基于單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的研究07-29
一種基于AVR單片機(jī)的智能蓄電池巡檢系統(tǒng)09-07
基于Delphi的試卷智能生成系統(tǒng)設(shè)計Delphi+SQL08-30