【正文】 實現(xiàn)控制以及聯(lián)接功能。不僅有適合低成本應(yīng)用開發(fā)的處理器 ,也有能滿足高端復(fù)雜應(yīng)用開發(fā)的處理器。具體選用了意法半導(dǎo)體公司的 STM32F103 微控制器 ,針對本嵌入式系統(tǒng)要求 ,其具有以下特點 : (1)最高工作頻率 72MHz,滿足嵌入式操作系統(tǒng)及圖像處理程序?qū)μ幚砥鬟\算速 度的要求 。 (5)多達(dá) 5 個 USART 串行接口 ,本系統(tǒng)與 ZigBee 模塊、圖像壓縮模塊、 GPRS 模塊的通信全部采用串口通信 ,所以滿足系統(tǒng)的要求。同樣，在需要時可以采取對 PLL時鐘完全的中斷管理 (如當(dāng)一個間接使用的外部振蕩器失效時 )。 單片機(jī)工作模式選擇電路：在啟動時，通過自舉引腳可以選擇三種自舉模式中的一種： 1． 從程序閃存存儲器自舉 2． 從系統(tǒng)存儲器自舉 3． 從內(nèi)部 SRAM自舉 此處直接從模式一中啟動，因為其為正常的啟動模式。 VSSA， VDDA = ～ ：為 ADC、復(fù)位模塊、 RC振蕩器和 PLL的模擬部分提供供電。 系統(tǒng)各模塊介紹 傳感器型號選則 1．繼電器型輸出 的傳感器 型號選擇 ： （ 1） 破碎傳感器（ FG1625T） 工作原理： 眾所周知，鋯鈦酸鉛一類材料具有壓電效應(yīng)，稱之為壓電晶體或壓電陶瓷。 當(dāng)有人打破玻璃時，傳感器受到機(jī)械振動，會給一個信號，這信號經(jīng)放大、處理后可用于報警。 參數(shù)： 輸出脈沖節(jié)點，繼電器動作 ,常開 。 圖 玻璃破碎傳感器 應(yīng)用電路的框圖 傳感器的阻抗較高，故放大器之前可加一級跟隨器，放大后的信號經(jīng)過一帶通濾器，將有用信號與電壓比較器的閥值電壓比較，以防止其它振動輸入而造成誤報。當(dāng)在壓電陶瓷片上加上音頻電壓，壓電陶瓷片會發(fā)聲（一般作為發(fā)聲片或壓電晶體喇叭）；同樣，使壓電陶瓷產(chǎn)生振動，它能輸出一定的電壓。 VDDA和 VSSA必須分別連接到 VDD和 VSS。 復(fù)位電路：復(fù)位操作可以使單片機(jī)初始化，也可以使死機(jī)狀態(tài)下的單片機(jī)重新啟動，一般來講，可靠的復(fù)位需要在單片機(jī)的 RESET 引腳提供穩(wěn)定的 10ms 以上的高電 基于 arm 單片機(jī)住宅監(jiān)控系統(tǒng) 共 49 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 平，圖 示的復(fù)位電路，利用電容器的充電來實現(xiàn)，當(dāng)上電時，電容 C 充電，電路有電流流過，構(gòu)成回路，在電阻 R 上產(chǎn)生壓降， RESET 引腳高電平；當(dāng)電容充滿電時，電路相當(dāng)于斷開， RESET 引腳的電平與地相同，復(fù)位結(jié)束，復(fù)位的時間與電容充電的時間有關(guān)，增大電容或增大電阻都可以增加復(fù)位時間。 AHB和高速 APB的最高頻率是 72MHz，低速 APB的最高頻率為 36MHz。 最小系統(tǒng) 基于 arm 單片機(jī)住宅監(jiān)控系統(tǒng) 共 49 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 最小系統(tǒng)原理圖 最小系統(tǒng)包括時鐘電路，復(fù)位電路，單片機(jī)工作模式選擇電路 ，電源電路。 (3)三種低功耗模式 :休眠 ,停土 L 和待機(jī)模式 ,本系統(tǒng)空閑時 ,可自動進(jìn)入休眠或待機(jī)模式 ,用戶如果不需要本系統(tǒng)運行時可選擇停止模式 ,節(jié)約了能源和使用成本 。本系統(tǒng)選用的 STM32F103VET6 屬于STM32 增強(qiáng)型系列的芯片 ,封裝采用的是 LQFP144 結(jié)構(gòu) ,具有強(qiáng)大的性能和豐富的外設(shè)資源。在STM32全系列的產(chǎn)品中 ,不僅有適合需要少量存儲空間以及引腳的處理器 ,也有能滿足需要較多存儲空 間及引腳的處理器 。STM32F105 和 STM32F107 是最新一代的產(chǎn)品 ,它在硬件上增加了全速 USB 接口和硬件支持 IEEE 1558 精確時間協(xié)議的以太網(wǎng)接口。 與傳統(tǒng)的 51 系列單片機(jī)相比 ,Cortex 一 M3 處理器具有存儲空間大 ,運算速度快 ,片上資源豐富等特點。 （ 6） 增強(qiáng)的系統(tǒng)調(diào)試功能 ,可加快開發(fā)進(jìn)程 。 （ 2） 完整的電源管理 ,很低的功耗 。在一個具有 32 個物理中斷的標(biāo)準(zhǔn)處理器實現(xiàn)上 ,達(dá)到了突出的 能效比。 STM32 與 51 的對比 通過對比傳統(tǒng)的基一 卜 ARM 內(nèi)核的微處理器 ,以及 51 系列單片機(jī)的性能指標(biāo) ,本系統(tǒng)選用基于 Cortex一 M3 內(nèi)核的微處理器 ,它是一個低功耗的處理器 ,具有門數(shù)少 ,中斷延遲小 ,調(diào)試容易等特點。本地控制通過連接線和處理器的定義的引腳相連接，代表傳感器的觸發(fā)狀態(tài)，同時將各模塊的實時信息顯示在顯示屏上。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示 . 基于 arm 單片機(jī)住宅監(jiān)控系統(tǒng) 共 49 頁 第 15 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 本系 統(tǒng)通過 27 個傳感器對室內(nèi)的各個部分進(jìn)行監(jiān)控，傳感器動作傳輸電平信號 ，通過濾波整形電路標(biāo)準(zhǔn)串行口通信接口發(fā)送到 stm32 處理器，處理器分析判斷后確定是否執(zhí)行動作，讓顯示屏顯示和蜂鳴器進(jìn)行報警。 本章對住宅監(jiān)控系統(tǒng)的組成進(jìn)行了介紹。手動控制報警裝置主要安裝在 臥室和客廳等主人一般活動且比較隱蔽的地方， 共 3 處 布點。 2．防盜功能：防盜功能主要是靠門磁探測器、破碎探測器和紅外探測器來實現(xiàn)。 三室兩廳兩衛(wèi)住宅 模型 分析 本文全篇是以傳統(tǒng)的三室兩廳兩衛(wèi)戶型為研究對 象來進(jìn)行。 6． 紅外探測器 *4： 一般安 裝在窗 戶和陽臺附近， 此處是安裝在整個房子的四角，對整個三室兩廳兩衛(wèi)的房子進(jìn)行檢測， 探測非法闖入者。 2． 溫度探測器 *7：主要安裝在 客廳、書房及廚房等易于發(fā)生火災(zāi)，或人經(jīng)?；顒拥牡胤?，當(dāng)所檢測地點的溫度超過預(yù)定溫度時，家庭主機(jī)則進(jìn)行報警。 根據(jù)安防、消防、監(jiān)護(hù)需求， 各 探測器設(shè)備布置圖如圖 所示。三室兩廳兩衛(wèi)平面圖如圖 所示，以此為主體設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)。 5． 設(shè) /撤防聯(lián)動控制 在家設(shè)防模式，安全防范系統(tǒng)可聯(lián)動切斷某些家用電器的電源。報警聯(lián)動控制可在室內(nèi)發(fā)生報警 時，系統(tǒng)向外發(fā)出報警信息的同時，自動打開室內(nèi)的照明燈光、啟動警號等。 備注：可配合智能燈光、電動窗簾、背景音樂、進(jìn)行聯(lián)動控制。 優(yōu)點： （ 1） 簡單：操作非常簡單，一鍵可以啟動場景，如音樂模式、試聽模式、卡拉OK、電影模式等。 （ 2） 實用：無論主機(jī)在哪里，一個遙控器 就可以對所有視頻主機(jī)進(jìn)行控制。 （ 3） 簡單：控制器人性化設(shè)計，操作簡單，無論老人小孩都會操作。 4． 智能背景音樂 家庭背景音樂是在公共背景音樂的基本原理礎(chǔ)上結(jié)合家庭生活的特點發(fā)展而來的新型背景音樂系統(tǒng)。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)己經(jīng)廣泛地存在于銀行、商場、車站和交通路口等公共場所，但實際的監(jiān)控任務(wù)仍需要較多的人工完成，而且現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常只是錄制視頻圖像，提供的 信息是沒有經(jīng)過解釋的視頻圖像，只能用作事后取證，沒有充分發(fā)揮監(jiān)控的實時性和主動性。 （ 2） 控制：通過紅外或者協(xié)議信號控制方式，安全方便不干擾。 （ 3） 簡單：智能燈光控制系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，簡單靈活、安裝方便。以傳統(tǒng)的三室兩廳兩衛(wèi)住宅模型為研究對象，通過對安防系統(tǒng)的不同功能需求，如防火功能，防盜功能等，按功能分類對整個家居進(jìn)行布防。 第三章： 本章詳細(xì)介紹了本安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案，包括其整體的拓?fù)鋱D，功能介紹，傳感器的選型，各模塊，如，時鐘模塊、聲光報警模塊、顯示模塊等的詳細(xì)工作原理和 和原理圖 介紹。每 10 件事更新一次 。軟件部分包括了各種傳感器信號的采集，并將傳感器設(shè)置一定的閾值，若達(dá)到閾值上線，則將 記錄 此時的時間、地點、原因到，每記錄 10 次刷新。 論文研究工作 及論文結(jié)構(gòu) 論文研究工作 本設(shè)計采用 stm32f103 為主控制器 ，能夠在 20℃ 到 70℃ 范圍的高低溫運行測試中運行良好， 有著豐富的接口，能夠方便快捷的進(jìn)行各種安防傳感器的安裝與測試。安全、舒適的休閑、工作環(huán)境是主要的目的。在簡化管理流程的同時 ,方便人們的日常生活。隨著我國城市社區(qū)建設(shè)和智能化家居建設(shè)的不斷推進(jìn) ,智能家居系統(tǒng)定會有一個廣闊的發(fā)展前景。 ③ 配電箱集中安裝。家庭操作平臺實現(xiàn)了既有實 時性又具備常規(guī) Linux系統(tǒng)完全自主的用戶環(huán)境。 無限電 器系列：家用廚電、個人應(yīng)用、公共服務(wù)。隨后 ,海爾陸續(xù)推 出了一系列的 “e 家庭 ”產(chǎn)品 ,比如家庭無線網(wǎng)絡(luò)、整體衛(wèi)浴、指紋或瞳孔識別系統(tǒng)、整體智能廚房、掌聲智能設(shè)備、電子書 (ebook)、智能上網(wǎng)設(shè)備等產(chǎn)品。 致簡連接，輕松易用，可以支持多種品牌路由器，多種 wifi類型，跨平臺，不限定手機(jī)及操作系統(tǒng)。 從設(shè)計思想和技術(shù)角度分析 ,國內(nèi)廠家主要有二個方向 :一是基于 PC 平臺的家庭安防系統(tǒng) ,以聯(lián)想集團(tuán)的家居安防系統(tǒng)為代表 。 （ 5） Honeywell 最近推出的單戶型智能家居 (HRIS—— 1000 系列 ),這套面向單戶家庭的智能家居系統(tǒng)是 Honeywell 在智能控制和能源管理 技術(shù)領(lǐng)域的核心優(yōu)勢產(chǎn)品 ,用戶可以按照自己的意愿配置智能家居功能 ,可以通過互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)以及 WiFi 無線終端隨時隨地進(jìn)行設(shè)置和控制 ,是高端人士暢享安心、舒適、節(jié)能高品位生活的新型智能家 基于 arm 單片機(jī)住宅監(jiān)控系統(tǒng) 共 49 頁 第 4 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 居解決方案。在任意地點 ,使用者都可以通過聲控對這些系統(tǒng)實施遠(yuǎn)程控制。美國的朗訊公司、西蒙公司、奧地利公司等已經(jīng)擁有家庭綜合布線系統(tǒng)的成熟產(chǎn)品 ,但是其造價卻是很昂貴的。美國電子工業(yè)協(xié)會于 1988 年編制了第 1 個適用于家庭住宅的電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，即《家庭自動化系統(tǒng)與通訊標(biāo)準(zhǔn)》也有稱之為家庭總線系標(biāo)準(zhǔn)（ HBS）；我國也從 1997年初開始制定《小康住宅電氣設(shè)計（標(biāo)準(zhǔn)）導(dǎo)則》（討論稿）在《導(dǎo)則》中規(guī)定了小康住宅小區(qū)電氣設(shè)計總體上應(yīng)滿足以下要求：高度的安全性，舒適的生活環(huán)境，便利的通訊方式，綜合的信息服務(wù)，家庭智能化系統(tǒng)。 智能化住宅小區(qū)在發(fā)達(dá)國家起步較早 ,始于 20 世紀(jì) 80 年代 ,裝備有各種通信、家電、安保等設(shè)施 ,通過總線技術(shù)應(yīng)用計算機(jī)和信息技術(shù) ,實現(xiàn)監(jiān)視、控制與管理等智能功能。因此，基于這些考慮 ，本課題主要研究基于 arm單片機(jī)的智能家居安防和智能控制解決方案，采用 ARM 公司的 stm32f103 芯片及紅外傳感器、溫度傳感器等各類型傳感器對家庭內(nèi)各部分的情況進(jìn)行 布點實時 監(jiān)控。 課題研究意義 在我國 , 現(xiàn)今國內(nèi)的智能家居安防水平還不理想，有待進(jìn)一步發(fā)展，而且目前還沒有真正意義上的智能家居出現(xiàn) ,但是隨著計算機(jī)和信息家電的日益普及 ,人們對智能家居的了解和需求也會越來越多。 安全防范技術(shù)系統(tǒng)和產(chǎn)品是預(yù)防和打擊犯罪以及預(yù)防災(zāi)害事故發(fā)生的銳利武器，是社會治安綜合治理的重要內(nèi)容，它將使我們逐步告別一把鎖頭保平安的時代。 而在智能家居中，安防又扮演著一個不可或缺的角色。 智能家居設(shè)計的最終目的是讓人們所生活的家庭更舒適、更方便、更安全。 計算機(jī)和通信技術(shù)的巨大發(fā)展 ,提高了企業(yè)效率 ,改變了人們的工作方式 ,但在人們的日常生活和家居環(huán)境方面 ,卻很少得到應(yīng)用。智能家居 (Smart Home)系統(tǒng)廣泛使用各項高新技術(shù) ,以達(dá)到實現(xiàn)智能化、人本化的集成型家居系統(tǒng)的目的。本系統(tǒng)的工作原理為 當(dāng)傳感器被觸發(fā)后，向單片機(jī)發(fā)出報警信號指令，單片機(jī) 接受信息， 控制聲光報警模塊 動作 ，并在顯示屏上顯示是在什么時間哪個房間發(fā)生什么樣的災(zāi)情 ，同時，系統(tǒng)可以進(jìn)行故障追憶。 論文論述了 智能家居的背景、發(fā)展歷史和國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r 以及未