家庭智能緊急呼救系統的設計--畢業設計論文-全文預覽

　　

【正文】 救按鍵等模塊，一定程度上提高的家庭住宅的安全性和智能化?；仡^想想開始選題時候的擔心，現在或許有些能理解。 表 64 緊急呼救按鍵測試 結果 測試次數 （次） 按鍵按下或者彈上 是否報警 是否誤報或者漏報 5 按下 是 否 5 彈上 否 否 測試 結果 分析 根據測試數據看出，本次設計的家庭緊急呼救系統能夠有效的對家庭出現的各種異常狀況準確的發出警報，并且能夠及時的通過 GSM 模塊向住戶發送報警短信，體現出本系統的可靠性和有效性。C ) 是否報警 是否誤報或者漏報 第一次 否 否 第二次 否 否 第三次 否 否 第四次 否 否 第五次 是 否 （ 4）對緊急呼救按鍵的測試，現在大多人都為上班族，在家中一般是留在家里的來人或者小孩。 C,所以在系統設計時把溫度傳感器的監測溫度上限設置為 50176。實物如圖 61所示 圖 61 系統實物圖 測試數據 接通電源，按下電源開關，等待 GSM 初始化，等到 LCD 液晶屏顯示： GSM Init OK 后，說明 GSM初始化完成，就可以對各個模塊進行測試。 本章小結 本章主要對調試以及調試中遇到的問題和解決方法進行了闡述。一開始燒入程序， 在 GSM 模塊里 插入 可正常發短信的 SIM 卡， 但是 怎么測試都是 LCD 顯示 ，蜂鳴器也報警，可就是收不到 GSM 發出的短信 。經過系統初始化后再次按下緊急呼救按鍵，發現蜂鳴器依舊沒有報警，但是發現短信能夠正常發送，可以判斷按鍵電路是正常的，問題肯定出在軟件。雖然順利完成了調試，但是在調試過程中也出現了一些問題，經過認真排查后，對硬件和軟件進行了改善之后才得以最終完成調試。 調試結果如圖 55 所示。 圖 51 系統 通電前檢查 圖 接下來進行通電觀察，在 檢查線路正常后通電，然后注意觀察是否有沒有異常情況，如漏電，元器件燒壞等，觀察情況如圖 52所示。而本次調試采用的方案是整個系統焊接好了之后一次性調試的方法。 人們可以通過 LCD 液晶顯示器觀察元器件的各種數據，可以根據數據和實際情況進行對比，判斷各個器件工作是否正常。測溫度傳感器程序流程 圖 如圖 413 所示 。 圖 411 蜂鳴器程序流程 圖 西北民族大學本科生畢業設計 第 14 頁 共 49 頁 人體紅外傳感器 程序 設計 人體紅外傳感器的作用就是防盜，當有入侵者進入到紅外傳感器的監測范圍內，紅外傳感器先經過內置設備將收集到的信號進行放大，然后將信息傳送給單片機 。煙霧傳感器檢測流程 圖 如圖 410 所示 。 系統總體軟件程序設計 家庭智能緊急 報警系統主要采用模塊化編程，分為主控模塊、傳感器檢測模塊、緊急呼救按鍵模塊、 GSM通訊模塊、供電模塊?；谏鲜鲆螅ㄟ^對各種 LCD 液晶顯示屏的對比和 分析，本電路設計的液晶接口電路采用的是 12864 液晶顯示屏 。 C to +85 176。 DS18B20 還可以設置溫度上限，一旦檢測到的溫度超過上限值，系統就會報警。 其讀出的數值寬度可達到 9 位，能夠測量的最低溫度為 55176。 MQ2 煙霧傳感器在測量前需要先預熱幾分鐘，這樣做可以減少誤報。 煙霧傳感器選擇 本設計選用的傳感器為 MQ2 煙霧傳感器。 當有非法入侵者出現在監測范圍內，其能夠很有效地監測到非法入侵者。m。 最重要的是其內存高達 32K，符合本設計的程序內存要求 。由于本設計的實現功能較多，所以程序編寫也相對復雜，生成的需要燒入單片機 .hex 文件內存大小 為 25k。蜂鳴器在報警信號發出后，發出蜂鳴般刺耳的聲音，這樣的聲音會直接會使入侵者驚慌而逃而且能夠引起附近居民的注意。 本 設計是用 12864 液晶 顯示進行顯示 ， 12864 液晶顯示器共有 12 個引腳， 6 號引腳接 +5V 電源， 7號引腳接地，其他引腳接單片機。單片機對 SIM900A 進行控制，通過 TTL 接口對 SIM900A 模塊進行控制，將單片機的 TXD 連接到 SIM900A 的 RXD，將單片機的 RXD 鏈接到 SIM900A 的 TXD 上，實現串數據的接收和發送， GND 連接到 GND 上 [15]。當人們獨自在家時，一旦突然疾病和緊急情況且自己無法解決，可以立即按下緊急呼救按鍵，系統會馬上發出蜂鳴 聲 報警而且通過 GSM 模塊向家發出緊急呼救信息 ，緊急呼救按鍵引腳接單片機 口。溫度傳感器的電路 圖 如圖 44所示。但是有些地方夏天偶爾也西北民族大學本科生畢業設計 第 8 頁 共 49 頁 會出現 40176。 圖 43 煙霧傳感器電路 圖 上面介紹了煙霧 傳感器的設計能夠很好的防止家庭火災，但是為了使系統更加穩定可靠，本設計決定在防火災這一環節加上一個模塊，那就是溫度傳感器，選用的型號為 DS18B20。 煙霧傳感器既能檢測煙霧值，又能檢測各種可燃氣體的泄漏，絕對是家庭防火系統中的最佳選擇 [14]。 人體紅外熱釋傳感器有 3 個引腳， 1 號引腳接 +5V 電源， 2 號引腳接單片機， 3號引腳接地。進行復位操作時，如果在RST 引腳上是高電平復位信號，而且保持兩個周期以上，這個時候單片機就進行復位操作 [13]。 時鐘電路 作為 單片機最小系統最基本也最重要的組成部分之一，用來給單片機提供時鐘信號，電路受時鐘電路對的影響隨時鐘電路參數的 變化而變化。然后是總體設計的概述，對系統需要的元器件和實現的功能進行了闡述。 PIC單片機兼容性強，但是指令較少，控制指令編寫相對較難，價格比較貴 [9]。 利用煙霧傳感器和溫度傳感器搭配檢測 形成火災報警部分，防盜報警部分利用的是人體紅外傳感器，緊急呼救部分設計成按鍵形式，顯示部分利用 LCD 液晶顯示，報警部分蜂鳴器和GSM 模塊組成， GSM 模塊在報警時向 3 位住戶 發送報警短信，系 統總體原理框圖如下圖 31所示： 31 系統總體原理框圖 西北民族大學本科生畢業設計 第 5 頁 共 49 頁 系統方案論證 本系統主要是利用一個微控制器采集來自傳各個感器器檢測到的信息和緊急呼救按鍵的信息，然后微控制器 GSM 通信模塊發出報警短信 [8]。所以，本設計既要考慮到系統的可行性，也要考慮到設計的成本代價。具體各個模塊功能指標要求如下： （ 1）溫度傳感 器：設定溫度上限值為 50176。 第三階段： 2020 年 4 月 10 日 2020年 5月 1日 ： 參考國內外與家庭智能緊急呼救系統相關的文獻，撰寫 畢業論文，準備畢業論文答辯。而蜂鳴器和GSM 通信模塊的設計，大大提高了整個系統的實用性和可靠性 [6]。 所以，家庭智能緊急呼救系統的設計能給未來智能家居的擴展和研究起到鋪路的作用，具備一定的 研究 價值。 當老人 或者小孩獨自 在家身體突發不適時，只需按下緊急呼救按鈕， 家人 就能知道并及時報警和 回家 救助，實現真正的家庭安全智能化 。 課題研究 目的和 意義 家庭智能緊急呼救系統的設計的目的，就是利用科學技術來保障人們的人身和財產 安全 ?，F在的一般住宅各種狀況很多，比如突發火災，入室盜竊，煤氣泄漏，以及老人在家突然疾病得不到及時救助等等問題 [2]。 關鍵 詞： GSM 模塊 ； 單片機； 緊急呼救按鍵 ； 人體紅外傳感器 西北民族大學本科生畢業設計 II ABSTRACT With the economic development and the improvement of people39。西北民族大學本科生畢業設計 西北民族大學 2020 級畢業設計（論文） 家庭智能緊急呼救系統的設計 年 級 : 學 號 : 姓 名 : 專 業 : 指導老師 : 二零一五年六月 西北民族大學本科生畢業設計 I 摘 要 隨著經濟的飛速發展和人們生活水平的不斷提高，各種花式別墅 和其它 住宅如雨后春筍遍布祖國的大江南北 。 基于單片機家庭智能緊急 呼救系統的設計，是采用 STC12C5A32S2 單片機作為整個系統的控制核心，利用人體紅外傳感器對 一定范圍內的人體 進行監測，煙霧傳感器對室內煙霧值進行檢測，溫度傳感器 實時監測 室內溫度否超過設定最大值，緊急呼救按鍵用于緊急情況呼救， LCD 液晶顯示屏實時顯示各種監測數據，蜂鳴器用于發聲報警，利用可靠 且 成熟的 GSM移動網絡對家庭中出現的狀況以短信形式及時發送到住戶手機上。 參考文獻 ........................................................... 26 附 錄 1........................................................... 27 附 錄 2........................................................... 28 西北民族大學本科生畢業設計 第 1 頁 共 49 頁 第 1 章 緒 論 課題研究的背景 現在看新聞，經常會看到某某地方的住宅因不明原因起火，房子燒成灰燼，死傷尚未確定，或者是高齡老人突發疾病因家中無人送醫而導致昏倒甚至 身亡等等住宅突發事件 [1]。因此，我們需要利用科學技術防患于未然，設計一個自動報警系統來實現住宅高度自動化來保障我們的人身和財產安全。然后利用單片機 控制 GSM 發短信模塊，可以實現各種突發狀況的自動報警 [3]。 隨著物聯網的發展，智能家居將成為每家每戶的標準配置 。系統中設計了煙霧傳感器搭配溫度傳感器檢測以及人體紅外傳感器，再加上緊急呼救按鍵的設計，大大的增加了本系統的檢測環節的可靠性和有效性。 第二階段： 2020 年 1 月 20 日 2020年 4 月 10日 ： 通過圖書、視頻等資料 學習 STC 系列單片機， C 語言 軟件編程，了解各個元器件的原理以及畫出原理圖，焊接出實物，實物的調試。 西北民族大學本科生畢業設計 第 3 頁 共 49 頁 第 2 章 設計功能指標要求 本設計利用溫度傳感器和煙霧傳感器搭配監測形成家庭防火災報警部分，人體紅外傳感器起到防盜報警作用，而且本設計添加了緊急呼救按鍵和 GSM發短信報警功能，使得系統的功能更加完善和可靠。 西北民族大學本科生畢業設計 第 4 頁 共 49 頁 第 3 章 設計方案 基本設計思 路 通過對國內外家庭智能緊急呼救系統的研究現狀和方法的分析，同時結合我國總體生活水平和居住條件等各個方面情況 。 整體方案概述 本設計主要是以 STC12C5A32S2 單片機為控制核心。 以上三種方案均可用于本設計，經過綜合考慮和分析得出結論： 51 系列單片機在學習生活中接觸比較多，編程相對容易也比較了解其性能，可查詢資料也較多，而且價格便宜。 本章小結 本章主要對家庭智能緊急呼救系統的設計方案進行介紹，首先介 紹對本設計的基本設計思路。本系統的用 STC12C5A32S2 單片機 作為控制核心， +5V 電源供電。本系統中復位操作方式設計為按鍵復位。 家庭智能緊急呼救系統設計，也是基于原有的家庭防盜系統加上各種傳感器模塊和緊急呼救按鍵的設計組成的更加全面且可靠的家庭安防系統，所以人體紅外傳感器模塊是本系統不可或缺的模塊?；馂氖羌彝ナ鹿实闹饕蛑?，設計一個火災報警電路是防止火災對家庭造成重大損失的重點措施。 MQ2 煙霧傳感器電路圖如圖 43所示。 C以上。 C，系統才會發出報警。因此在本設計中，特別設計一個緊急呼救按鍵。本設計的 GSM 模塊的型號是 SIM900A。顯示屏上需要清晰直觀的顯示室內實時溫度、煙霧傳感器是否報警、人體紅外傳感器是否報警、是否在布防狀態，以及系統是否發出緊急呼救報警，可以利用液晶顯示屏上的顯示結果來檢查整個系統是否在正常工作。本設計的報警器用的是蜂鳴器。