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單片機(jī)-宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng)(編輯修改稿)

2025-08-29 19:03 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】方案三：采用煙霧傳感器。當(dāng)煙霧探頭碰到煙霧或者某些特定的氣體時(shí)煙霧探頭內(nèi)部阻值發(fā)生變化，傳送出高電平，再經(jīng)過外電路傳給單片機(jī)，再由其發(fā)生信號(hào)。綜合上述討論，我們采用方案三，不僅能監(jiān)測(cè)到火災(zāi)發(fā)生時(shí)的情況，而且還能有效的控制宿舍內(nèi)抽煙的頻率。人員監(jiān)測(cè)模塊的選擇方案一：采用光電開關(guān)。能監(jiān)測(cè)到人員通過，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，并且監(jiān)測(cè)距離適中，性價(jià)比較高，適用于公寓監(jiān)控系統(tǒng)。方案二：利用圖像識(shí)別的原理。先提前把宿舍人員信息存儲(chǔ)起來，對(duì)宿舍的人員進(jìn)行辨別，當(dāng)非本宿舍人員進(jìn)入時(shí)便提示并報(bào)警，直到宿舍人承認(rèn)并消除報(bào)警后再停止報(bào)警，利用圖像識(shí)別不僅能實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，而且還能實(shí)現(xiàn)記錄進(jìn)入人的面貌，但是其成本高，推廣起來不方便，不適用于學(xué)校宿舍的推廣。方案三：采用熱釋電人體紅外傳感器。菲涅爾濾光片能有效地讓人體輻射的紅外線通過，而阻止太陽光、燈光等可見光中的紅外線通過，免除干擾。在電子防盜、人體探測(cè)器領(lǐng)域中，應(yīng)用廣泛，技術(shù)性能穩(wěn)定。本身不發(fā) 生任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好，價(jià)格低廉。宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng) 第 3 頁共 16 頁考慮到現(xiàn)實(shí)環(huán)境因素，人員出入情況選擇方案一，宿舍內(nèi)人員有無情況選擇方案三。貴重物品監(jiān)測(cè)模塊的選擇方案一 :采用振動(dòng)傳感器。將振動(dòng)的加速度轉(zhuǎn)換成與之成比例的電壓輸出。可以檢測(cè)環(huán)境振蕩及低振蕩，當(dāng)物體移動(dòng)時(shí)就報(bào)警，達(dá)到實(shí)時(shí)檢測(cè)，但是其抗干擾能力低，而且麻煩，不利于一些經(jīng)常移動(dòng)的物體檢測(cè)。方案二：根據(jù)超市等一些大型場(chǎng)合的防偷盜檢測(cè)原理，采用貼條形碼的形式，將貴重物品的表面貼上條形碼，將檢測(cè)裝置放置在宿舍的門口，當(dāng)物品被拿出時(shí)便報(bào)警。方案三：采用金屬傳感器。考慮到宿舍的一些大部分貴重物品如電腦，手機(jī)， MP3 等是金屬的，因此可以采用金屬傳感器來檢測(cè)是否被拿出宿舍，以此來監(jiān)測(cè)貴重物品。綜合上述方案，考慮推廣普及成本及監(jiān)測(cè)效果，我們采用方案三。二、硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)由 SPCE061A 單片機(jī)控制，利用無線收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間的通信，宿舍單元的單片機(jī)控制各傳感器的工作狀態(tài)，并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)。主控室主要由聲光報(bào)警、 LCD 顯示與鍵盤控制模塊組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。宿舍單元S P C E 0 6 1 A 單片機(jī)宿舍單元S P C E 0 6 1 A 單片機(jī)主控室S P C E 0 6 1 A 單片機(jī)熱釋電紅外傳感器光電開關(guān)煙霧傳感器鍵盤控制端鍵盤控制端鍵盤控制端聲光報(bào) 警熱釋電紅外傳感器光電開關(guān)煙霧傳感器無線通信無線通信… …… …L C D 顯示上位機(jī) 圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖部分單元電路自制可調(diào)穩(wěn)壓電源模塊所需元器件：變壓器（ 220/24V）、二極管 IN400穩(wěn)壓芯片 LM317。電路經(jīng)過 220/24V 變壓器將市電轉(zhuǎn)換為可以利用的 24V 電壓，再經(jīng)過電橋的整流，電容濾波， LM317 穩(wěn)壓，最終達(dá)到基本穩(wěn)定的電壓將其輸出。可以調(diào)節(jié)變阻器 R2 的阻值來改變輸出電壓，選擇需要的電壓值。穩(wěn)壓電源電路如圖所示。宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng) 第 4 頁共 16 頁圖穩(wěn)壓電源電路鍵盤模塊 4*4 鍵盤采用線選法。先掃描行線，并都送高電平，另外四根作為接收線，并從接收線取得一個(gè)數(shù)據(jù) keyfirst，然后把剛才的接收線作為掃描線，并都送高電平，把剛才的掃描線作為接收線，并從接收線取得一個(gè)數(shù)據(jù) keylast，通過對(duì)這兩個(gè)數(shù)據(jù)的處理即可得出是哪個(gè)鍵按下。其電路原理圖如圖所示：圖 4*4 鍵盤原理圖 1*8 鍵盤采用共陰極接法，另外八條作為數(shù)據(jù)采集線，單片機(jī)時(shí)刻掃描數(shù)據(jù)采集線，當(dāng)掃描到低電平時(shí)代表相應(yīng)按鍵按下。其電路圖如圖所示：圖 1*8 鍵盤原理圖煙霧傳感器模塊所需元器件： MQ2 煙霧傳感器、 LM324 芯片、發(fā)光二極管、滑動(dòng)變阻器等。本電路通過煙霧傳感器對(duì)煙霧進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果經(jīng)過電容濾波， U1B 進(jìn) 行電壓的比較，通過 U1A 進(jìn)行放大，輸出開關(guān)變量給單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)其電平的高低做出判斷，進(jìn)行相應(yīng)的宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng) 第 5 頁共 16 頁處理。用發(fā)光二極管查看電路是否工作。煙霧傳感器電路如圖所示。圖煙霧傳感器原理圖三、軟件設(shè)計(jì) 程序主要分為主控端程序與各監(jiān)控端程序，主控端主要實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)端傳來的信息的處理及保存，及時(shí)的反饋到監(jiān)控端，還實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信。檢測(cè)端主要對(duì)各傳感器監(jiān)測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行分析，并及時(shí)傳給主控端，做出相應(yīng)的判斷與處理。宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng) 第 6 頁共 16 頁開始各模塊初始化傳感器檢測(cè)有無異常YN語音提示關(guān) 門煙霧傳感器檢測(cè)光電開關(guān)記錄人員進(jìn) 出情況Y熱釋電人體紅外傳感器檢測(cè)NY 是否是最后一人YN聲光報(bào)警將監(jiān) 測(cè) 信息通過無線傳輸給控制端是否第一人進(jìn) 入YN輸入解鎖碼密碼是否正確聲光報(bào) 警等待解警YN 圖監(jiān)測(cè)點(diǎn)程序框圖宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng) 第 7 頁共 16 頁開始各模塊初始化時(shí) 鐘顯示接收信息P C 機(jī) 存儲(chǔ) 最近一年信息、可查詢狀況節(jié) 點(diǎn)位置信息處理信息處理BA無線發(fā) 送無線發(fā) 送采集信息發(fā) 送控制信息存儲(chǔ) 近七天信息圖主控程序流程圖四、系統(tǒng)測(cè)試與結(jié)果分析測(cè)試環(huán)境模擬宿舍房間布局，成比例的制作一個(gè)系統(tǒng)模擬平臺(tái)，并將熱釋電人體紅外傳感器，煙霧傳感器等模塊放在適當(dāng)?shù)奈恢茫_(dá)到完全模擬宿舍房間的功能。并且另外模擬主控室房間。測(cè)試方法采用先局部后整體的方法，分模塊進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試成功之后將各個(gè)模塊整合，進(jìn)行總體測(cè)試，記錄數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行分析。首先將各個(gè)傳感器關(guān)閉，測(cè)試無線傳輸?shù)木嚯x，在檢測(cè)的最佳距離范圍內(nèi)開啟各個(gè)傳感器，分別測(cè)試各傳感器的功能實(shí)現(xiàn)情況，并對(duì)

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