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基于单片机的智能家用报警系统设计

作者:时间:2016-10-29来源:网络收藏

随着国民经济的增长、科学技术的发展和人民生活水平的提高,人们需要对室内环境的安全进行有效的监控和及时的报警。传统安防设备如防盗窗、防盗门等在使用时存在灵活性弱,有效性和及时性差等缺点。如果有一种家用,在室内环境产生异常时能够及时发现、报警和通知主人,人们的生活环境将会更加安全。嵌入式技术和传感技术的发展为这一系统的实现提供了可能。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201610/309174.htm

本设计提出了一个基于单片机控制的智能家用报警系统,对房屋灾情进行实时监控和报警。系统使用温度传感器对室内温度进行检测并且在数码管显示;使用热释电红外传感器检测屋内是否有人非法侵入,检测数据传入单片机,单片机对数据进行分析和处理,若有异常,进行蜂鸣报警,并控制系统向主人发送信息。该可以根据环境变化及时做出反应,从而保证家居环境的安全。

1 系统硬件设计

1.1 系统总体设计

系统基于单片机,主要的模块有热释电红外传感模块、温度检测模块、蜂鸣器报警模块、数码管显示模块和短信报警模块。系统整体框架如图1所示。

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1.2 温度检测及显示模块设计

温度检测及显示模块采用数字温度传感器DS18B20,DS18B20数字温度计接线方便,封装成后可应用于多种场合,耐磨耐碰,体积小,使用方便,并且具有超强的稳定性和卓越的灵敏性。温度检测电路如图2所示。

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1.3 热释电红外传感模块设计

热释电红外传感模块主要用来对室内是否有人体进行检测,主要由热释电红外传感器RE20HDB和BISS0001处理芯片构成。BISS0001是CMOS类具有独立的高输入阻抗运算放大器,可以与多种传感器匹配,进行信号处理,能有效的抑制其他信号的干扰,稳定性高,调节范围广。

若有人进入热释电红外传感器的扫描范围内,RE200B产生微弱的电压变化使得芯片被触发,经过BISS0001芯片的两级放大后,在VO信号输出端产生3.3 V左右的电压;当没有人经过时,VO端输出0 V,输出电压送入单片机进行判断和处理,从而实现了人体检测。

1.4 GSM短信报警模块设计

GSM模块主要由TC35i、电源电路、串口电路和GSM保护电路组成。TC35i新版西门子工业GSM模块是一个既支持英文短信又支持中文短信息的工业级GSM模块,支持数据和语音两种格式的SMS短信发送形式,且格式的设置都可通过AT命令来实现。TC35i短信模块体积小、重量轻、耗能低,具有SIM应用工具包和AT命令集控制等优点。电源电路为GSM提供合适的电压。GSM保护电路用于防止供给电压过大。

2 系统软件设计

系统以C和汇编语言为编程语言。该系统通过传感器对室内环境条件进行检测,检测数据传送给单片机,由单片机对数据进行处理并采取相应措施。系统程序流程如图3所示。系统启动之后,首先进行初始化操作,为了能够及时显示温度以及对非法入侵报警,系统采用中断技术,使用单片机定时中断TO,每隔500 ms中断一次。打开中断后,系统开始进行工作,当有人进入时,系统调用GSM短信发送程序,并进行蜂鸣器报警,为了让报警产生效果,将报警时间延迟2分钟。GSM发送短信程序设计的流程图如图4所示。

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3 系统测试

系统软硬件设计完成后,对各模块进行测试。接通电源后,数码管能够正常显示当前室内的温度,并且随室内温度的改变而改变,表明温度检测和显示模块功能正常;然后,对是否能够检测到人体进行了测试,当有人进入热释红外传感器扫描范围内时,系统报警并且发送短信息到指定手机,没有人体进入时,系统不报警,表明报警和短息通知功能正常。因此,该系统的温度检测、显示、报警和发送短信功能均正常。

4 结论

此家用报警系统,主要以防盗和室内温度检测为主,防盗报警体现于发送短信报警和驱动蜂鸣器报警,室内温度检测主要将其显示于数码管。整个设计的创新点在于系统的自动化和智能化,实用性强。使用简单实用的传感器,融合声、温、电、网络信息传输等技术,系统易于实现。此外,系统的设计思想为、智能安防等系统的开发提供参考价值。



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