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基于arm單片機(jī)的住宅監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀

2024-08-12 10:51 上一頁面

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【正文】 這里給出一個(gè)應(yīng)用電路的框圖供參考。使用 ADC時(shí), VDDA不得小于 。多個(gè)預(yù)分頻器用于配置 AHB的頻率、高速APB(APB2)和低速 APB(APB1)區(qū)域。 (2)片上集成 slZK 的 Flash 存儲(chǔ)器、 64K 的 SRAM 存儲(chǔ)器 ,滿足移植嵌入式操 作系統(tǒng) ,存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù) ,燒寫系統(tǒng)程序所需存儲(chǔ)空間要求 。 STM32 在使用同一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行多個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)來說是一種極好地選擇。 其中低成本、低功耗、系統(tǒng)開發(fā)過程快捷方便 ,是 Cortex 一 M3 處理器相對(duì)于 ARM處理器的明顯優(yōu)勢(shì) ,這也是本嵌入式系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中主要關(guān)注的性能指標(biāo)之一。 與傳統(tǒng)的基于 ARM 內(nèi)核的微處理器相比 ,Cortex 一 M3 處理器具有以下優(yōu)勢(shì) : ( 1) 小的處理器內(nèi)核、系統(tǒng)和存儲(chǔ)器 ,可降低器件成本 。防盜模塊實(shí)現(xiàn)的功能是當(dāng)探測到有人進(jìn)入家中 ,就會(huì)發(fā)出報(bào)警短信 ,保證用戶的人身和財(cái)產(chǎn)安全。通過煙霧、門禁等各類型傳感器,對(duì)室內(nèi)關(guān)鍵目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控,并通過TFT 液晶顯示器對(duì)報(bào)警的地點(diǎn)和發(fā)生的時(shí)間進(jìn)行顯示,通過蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警 。 4.手動(dòng)控制功能:手動(dòng)控制功能主要是當(dāng)人們自己發(fā)現(xiàn)災(zāi)情時(shí),可以 主動(dòng)閉合開關(guān)使報(bào)警器動(dòng)作。 8. 手動(dòng)報(bào)警裝置 *3:主要安裝在臥室和客廳等主人一般活動(dòng)且比較隱蔽的地方,家中發(fā)生緊急情況(如打劫、突發(fā)疾病、其他災(zāi)情),可以讓人們立刻進(jìn)行反應(yīng),直接向保安中心求助。 圖 監(jiān)控器設(shè)備布置圖 1. 門磁探測器 *1:主要裝在門及門框上, 當(dāng)有盜賊非法闖入時(shí),家庭主機(jī)報(bào)警,管理主機(jī)會(huì)顯示報(bào)警地點(diǎn)和性質(zhì)。根 據(jù)現(xiàn)階段住宅規(guī)格,以 三室兩廳兩衛(wèi) 為 對(duì)象 設(shè)計(jì)基于 ARM 單片機(jī) 的安防 監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng),可以涵蓋所有基本戶型,在應(yīng)用時(shí)用戶可根據(jù)自身需要增減相應(yīng)模塊,以滿足不同房屋布局的安防要求。 1. 報(bào)警及聯(lián)動(dòng)功能 安裝門磁、窗磁,防止非法入侵,管理系統(tǒng)可通過安裝在住戶室內(nèi)的報(bào)警控制器得到信號(hào)從而快速接警處理。 7. 家庭影院系統(tǒng) 對(duì)于高檔別墅或者公寓的戶型,客廳或者影視廳一般為 20 平米左右 ,是目前最主要的建筑面積之一,客廳或者視聽室自然是家里最氣派的地方,除了要寬敞舒服,也得熱鬧娛樂才行,要滿足這樣的要求, “家庭云平臺(tái) ”是家庭影院必不可少的 “鎮(zhèn)宅之寶 ”。 ( 2) 效果:采用高保真雙聲道立體聲喇叭,音質(zhì)效果非常好。 3. 安防監(jiān)控系統(tǒng) 隨著人們居住環(huán)境的升級(jí),人們?cè)絹碓街匾曌?我的 人安全和財(cái)產(chǎn)安全,對(duì)人、家庭以及住宅的小區(qū)的安全方面提出了更高的要求;同時(shí),經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展伴隨著城市流動(dòng)人口的急劇增加,給城市的社會(huì)治安增加了新的難題,要保障小區(qū)的安全,防止 基于 arm 單片機(jī)住宅監(jiān)控系統(tǒng) 共 49 頁 第 9 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 偷搶事件的發(fā)生,就必須有自己的安全防范系統(tǒng),人防的保安方式難以適應(yīng)我們的要求,智能安防已成為當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。 ( 2) 安全:通過弱電控制強(qiáng)電方式,控制回路與負(fù)載回路分離。 第二章: 智能家居 系統(tǒng)和 安防系統(tǒng)需求分析,本章主要介紹了智能家居安防系統(tǒng)的功能需求,以及以傳統(tǒng)三室兩廳兩衛(wèi)的戶型為模板進(jìn)行了傳感器的 布置和各傳感器功能的介紹。 相對(duì)于硬件部分,軟件部分則更為重要。 ( 5) 綠色 :智能化建筑的綠色生態(tài)發(fā)展 ,主要包括節(jié)能、無污染 (空氣污染、噪聲污染、電磁污染等 ),資源的循環(huán)、回收利用。 總的來說 ,由于國內(nèi)智能化家居產(chǎn)品的研發(fā)從 90 年代后期起步 ,在整體水平上顯得參差不齊 ,大部分產(chǎn)品軟件功能較差 ,系統(tǒng)不易維護(hù) ,并且很多廠商對(duì)產(chǎn)品的核心技術(shù)不擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) ,因此開發(fā)有自己技術(shù)特色的嵌入式智能家居系統(tǒng) ,顯得尤為重要。 “科龍?zhí)斓?”基于 OSGI 規(guī)范的家庭綜合性服務(wù)器技術(shù)以及代理技術(shù)的智能信息服務(wù)控制技術(shù) ,它可以兼容各種家庭網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和各種網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù) 。 ( 2) 海爾集團(tuán) :e 家庭 20xx 年 ,海爾提出 e 家庭 ”概念。但由于智能化家居缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ,智能化相關(guān)產(chǎn)品不成熟 ,房地產(chǎn)開發(fā)商貪大求全 ,盲目追求智能化以及專業(yè)知識(shí)欠缺導(dǎo)致的鑒別能力不足等原因 ,造成部分建成的小區(qū)智能化系統(tǒng)運(yùn)行不正常 ,系統(tǒng)性價(jià)比低下 ,所使用的系統(tǒng)與設(shè)備不符合標(biāo)準(zhǔn)化及開放性的要求。 ( 3) HAL 公司的 ALDELUXE 智能家居系統(tǒng) : 它在 PC 機(jī)上集成了家居系統(tǒng)的所有控制 ,包括燈光、空調(diào)、電話、安保系統(tǒng)、家庭影院和互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等。那么達(dá)到一個(gè)什么樣的標(biāo) 準(zhǔn)才可以稱之為智能化家庭呢?智能化家庭與智能大廈概念與定義一樣 至今尚沒有取得一致的認(rèn)同。作為智能家居系統(tǒng)的一個(gè)分支 ,對(duì)家居環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控和獲得當(dāng)前家居環(huán)境的各項(xiàng)重要信息 ,也獲得了 人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾暋K陬A(yù)防和打擊犯罪,維護(hù)社會(huì)治安,預(yù)防災(zāi)害事故,減少國家、集體財(cái)產(chǎn)和人民生命所受的傷害等方面起到了一般防范手段難以起到的作用。隨著人們?nèi)找骊P(guān)注家居環(huán)境 ,人們開始考慮在家居環(huán)境中 ,組建一個(gè)信息網(wǎng)絡(luò) ,將各種信息家電和通信產(chǎn)品等結(jié)合在一起 ,組成一個(gè)有機(jī)成體 ,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)家電設(shè)備進(jìn)行集中管理或遠(yuǎn)程控制與管理 ,并且能實(shí)現(xiàn)信息的交流 ,實(shí)時(shí)地為人們提供當(dāng)前家居環(huán)境的各類信息。有 鑒于此 ,人們提出了智能家居的概念。本文在研究了目前國內(nèi)外智能家居發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上, 以傳統(tǒng)的三室兩廳兩衛(wèi)戶型為研究對(duì)象 ,提出了智能家居的住宅監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。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(bào)警信號(hào)指令,單片機(jī) 接受信息, 控制聲光報(bào)警模塊 動(dòng)作 ,并在顯示屏上顯示是在什么時(shí)間哪個(gè)房間發(fā)生什么樣的災(zāi)情 ,同時(shí),系統(tǒng)可以進(jìn)行故障追憶。 計(jì)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。 而在智能家居中,安防又扮演著一個(gè)不可或缺的角色。 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(jì)算機(jī)和信息家電的日益普及 ,人們對(duì)智能家居的了解和需求也會(huì)越來越多。 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(jì)算機(jī)和信息技術(shù) ,實(shí)現(xiàn)監(jiān)視、控制與管理等智能功能。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(jià)卻是很昂貴的。 ( 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(shì)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(shí)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。 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(tái),不限定手機(jī)及操作系統(tǒng)。 無限電 器系列:家用廚電、個(gè)人應(yīng)用、公共服務(wù)。 ③ 配電箱集中安裝。在簡化管理流程的同時(shí) ,方便人們的日常生活。 論文研究工作 及論文結(jié)構(gòu) 論文研究工作 本設(shè)計(jì)采用 stm32f103 為主控制器 ,能夠在 20℃ 到 70℃ 范圍的高低溫運(yùn)行測試中運(yùn)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。每 10 件事更新一次 。以傳統(tǒng)的三室兩廳兩衛(wèi)住宅模型為研究對(duì)象,通過對(duì)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(duì)整個(gè)家居進(jìn)行布防。 ( 2) 控制:通過紅外或者協(xié)議信號(hào)控制方式,安全方便不干擾。 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(diǎn)發(fā)展而來的新型背景音樂系統(tǒng)。 ( 2) 實(shí)用:無論主機(jī)在哪里,一個(gè)遙控器 就可以對(duì)所有視頻主機(jī)進(jìn)行控制。 備注:可配合智能燈光、電動(dòng)窗簾、背景音樂、進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。 5. 設(shè) /撤防聯(lián)動(dòng)控制 在家設(shè)防模式,安全防范系統(tǒng)可聯(lián)動(dòng)切斷某些家用電器的電源。 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。 6. 紅外探測器 *4: 一般安 裝在窗 戶和陽臺(tái)附近, 此處是安裝在整個(gè)房子的四角,對(duì)整個(gè)三室兩廳兩衛(wèi)的房子進(jìn)行檢測, 探測非法闖入者。 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(shí)現(xiàn)。 本章對(duì)住宅監(jiān)控系統(tǒng)的組成進(jìn)行了介紹。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(shí)將各模塊的實(shí)時(shí)信息顯示在顯示屏上。在一個(gè)具有 32 個(gè)物理中斷的標(biāo)準(zhǔn)處理器實(shí)現(xiàn)上 ,達(dá)到了突出的 能效比。 ( 6) 增強(qiáng)的系統(tǒng)調(diào)試功能 ,可加快開發(fā)進(jìn)程 。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(shí)間協(xié)議的以太網(wǎng)接口。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。 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(shí)鐘電路,復(fù)位電路,單片機(jī)工作模式選擇電路 ,電源電路。 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(dòng),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(shí)現(xiàn),當(dāng)上電時(shí),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(shí),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(shí)間與電容充電的時(shí)間有關(guān),增大電容或增大電阻都可以增加復(fù)位時(shí)間。當(dāng)在壓電陶瓷片上加上音頻電壓,壓電陶瓷片會(huì)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(dòng),它能輸出一定的電壓。 參數(shù): 輸出脈沖節(jié)點(diǎn),繼電器動(dòng)作 ,常開 。 系統(tǒng)各模塊介紹 傳感器型號(hào)選則 1.繼電器型輸出 的傳感器 型號(hào)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。 單片機(jī)工作模式選擇電路:在啟動(dòng)時(shí),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(chǔ)器自舉 2. 從系統(tǒng)存儲(chǔ)器自舉 3. 從內(nèi)部 SRAM自舉 此處直接從模式一中啟動(dòng),因?yàn)槠錇檎5膯?dòng)模式。 (5)多達(dá) 5 個(gè) 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。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。 STM32 系列處理器目前主要有 3 個(gè)系列 ,其中 STM32F101 是標(biāo)準(zhǔn)型系列 ,工作頻率 36MHz。 ( 4) 快速的中斷處理 ,滿足高速、臨界的控制應(yīng)用 。 Cortex 一 M
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