摘要:本文所设计的基于STC89C52RC家庭智能安防系统硬件部分由STC89C52RC最小系统、GSM系统模块、电动窗帘模块(5线四相步进电机)、HC-SR501人体红外感应模块、MQ-2烟雾气敏传感器模块组成。利用该系统装置GSM模块与管理员手机通过短信互动,软件与硬件的结合,让系统完成实时防盗防烟雾报警。
关键词:烟雾报警;GSM;管理
随着电子技术的快速发展和手机通信的应用,智能家居的概念被越来越多的人接受,也逐渐得到了广泛应用。智能家居技术(smart home,home automation)是以住宅为应用场所和环境,利用综合网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、电子传感器技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性,并实现环保节能的居住环境。通过智能家居技术,能够通过手机实现对室内火灾,温度,窗帘的开关闭合智能监控。利用该技术能够减少生活成本,提高生活质量,节省火灾监控的人力资源。在未来,智能小区和智能安保技术将得到快速推广。
系统功能:
1、当系统人体红外和烟雾传感器模块检测到可疑人物和烟雾时,就触发GSM模块发信息给管理员报警。
2、当GSM模块给管理员报警时,得不到管理员的回复会继续发信息报警。同时系统能够解码出管理员发来的控制信息从而能够控制所要控制的设备,根据管理员短信里的需求控制步进电机转动的幅度和方向。3、利用红外热释电传感器,在检测范围内检测出有人就触发报警,GSM给管理员发出防盗报警短信。
4、利用MQ2烟雾传感器,可以在检测范围内检测出可燃气体及烟雾,通过GSM给管理员发出防火报警短信。
5、管理员可以利用手机给GSM发出短信指令来控制窗帘的开关,系统配置的液晶屏显示出室内时间和温度。
一、系统总体设计
通过前期阅读相关文献,本课题借鉴了目前主流设计方案,并加入了自己的创新。系统总体设计方案主要是指硬件设计方案和软件设计,系统的硬件组成部分包括STC89C52RC控制模块,烟雾传感器模块,液晶显示模块,温度传感器模块,红外人体热释电传感器模块,GSM模块等。逻辑控制主要是利用温度传感器DS18B20检测室内环境温度,利用MQ-2检测室内可燃气体和烟雾情况,传感器可以直接将检测数据送给STC89C52RC进行处理,在LCD液晶上显示当前环境温度情况,火灾状况等。
在对比了ARM芯片和单片机STC89C52之后,以满足设计要求为目标,最终选择单片机STC89C52作为系统处理器芯片,即系统主控制器;液晶显示屏以显示内容丰富多彩的显著优点,被确定为系统总体的显示方案。
二、硬件电路设计
系统主体硬件选用单片机作为系统主控制器,综合来讲,STC89C52单片机的性能十分优越,在执行程序的速度上遥遥领先于其它型号的单片机,并且自身的功耗也可以维持在较低的水平,动态性能特别好。STC89C52单片机内部的功能模块也非常丰富,比如它集成了CPU、ROM、RAM、中断等各种各样的硬件资源,并且由于该单片机性价比非常高,使用学习简单,因此它的应用前景十分光明。因此在设计中以单片机为主载体,以晶振电路、复位电路、液晶屏显示电路、系统USB电源电路、传感器、报警及按键以及自动灭火系统等一系列的电路设计为辅,构建一个平稳完整的电路系统。
三、软件设计
1、主程序流程设计
软件采用KEIL,特点是:库函数种类丰富、调速工具方便、汇编程序效率非常高等。主机主程序主要完成系统参数的初始化,传感器数据扫描、液晶显示等。
2、液晶控制流程设计
在程序设计中将显示部分封装成一个显示函数,方便主函数调用,同时逻辑也显得更加清晰明了。
四、系统调试
1、系统硬件调试
本系统的主要功能是监控室内温度火灾等情况,使用到的模块主要有STC89C52RC模块电路极其对应的电路、电源供电电路、传感器电路、液晶显示电路。因此硬件的调试主要是针对这些电路的连接,供电,信号稳定等方面。
2、软件调试
进行调试的时候,一个非常重要的方法就是对程序执行的速度进行调节,单步运行就非常重要,尤其是在对待输入输出以及延时功能进行调试的时候。每个任务都调试完毕后再集总调试,连续运行,观察系统是否有故障。
3、系统联合调试
再次检测硬件电路,软件调试过程中,将屏蔽符号屏蔽,观察系统部分功能,都正常后,将注释符号去掉,烧录单机中,观察系统的整体功能是否正常。
参考文献:
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