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基于物聯(lián)網的平安家居系統(tǒng)畢業(yè)設計論文(留存版)

2025-09-13 12:15上一頁面

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【正文】 ................................................................................ 30 參考文獻 .............................................................................................................. 31 基 于 物 聯(lián) 網 的 平 安 家 居 系 統(tǒng) 第 5 頁 第一章 緒 論 物聯(lián)網概述 當前,隨著互聯(lián)網技術在中國的普及,中國國內的網民數量激增,中國已經成為世界上網民最多的國家,以電子商務為主導的網絡經濟發(fā)展越來越快,對人們日常生活的影響也越來越大。同時,以通信技術、無線射頻技術、傳感器技術為基礎的發(fā)展平臺物聯(lián)網正式登臺亮相。 2. 產業(yè)鏈合作方面 基 于 物 聯(lián) 網 的 平 安 家 居 系 統(tǒng) 第 6 頁 我國物聯(lián)網產業(yè)還需要產業(yè)主導者來協(xié)調產業(yè)鏈各方的緊密合作,引導產業(yè)健康、有序發(fā)展。一般來說,一個20xxmA??? h的電池理論上可以持續(xù)輸出 10 mA 的電流達 200 小時。因此這些傳感器需要外部的模擬數字轉換器,以及額外的校準技術。 煙霧傳感器, 煙霧傳感器就是通過監(jiān)測煙霧的濃度來實現(xiàn)火災防范的,煙霧報警器內部采用離子式煙霧傳感,離子式煙霧傳感器是一種技術先進,工作穩(wěn)定可靠的傳感器,被廣泛運用到各種消防報警系統(tǒng)中,性能遠 優(yōu)于氣敏電阻類的火災報警器。有些處理器從睡眠狀態(tài)進入工作狀態(tài)需要近 10ms 的時間,而有些處理器只需要 6μ s 的時間。 操作系統(tǒng)是個人計算機最基礎的軟件,是用戶和計算機硬件設備之間的接口,其作用是管理計算機的軟硬件資源,使用戶更方便的使用計算機,以提高計算機的 利用率和可操作性。 nesC 借鑒了傳統(tǒng)的 C 語言的一部分重要特性,如變量聲明,函數定義等,同時也賦予了自己特性。當然,這種技術也可以應用于小區(qū)家庭的防入侵報警系統(tǒng)。 工作組主要致力 于個人區(qū)域網的標準化工作,它的任務組 TG4制定 標準,主要考慮低速無線個人區(qū)域網絡( LRWPAN)應用問題。 平板電腦按結構設計大致可分為兩種類型,即集成鍵盤的 “可變式平板電腦 ”和可外接鍵盤的 “純平板電腦 ”。 如下表 1,是 1000 萬像素的 CMOS 相機的參數。后連續(xù)監(jiān)視; ? 兼容多種控制協(xié)議、波特率可調; ? 具有報警輸入、繼電器輸出和密碼保護功能; ? 外殼是采用沖壓的鋁合金外殼,同時透明罩采用的光學鍍膜防暴加硬透明罩,鍍膜具有增加透光率和防塵防靜電作用; ? 產品型號 KRTI1801SLXX(外型 ) KRTI2201NXX KRTI2301NXX KRTI2601NXX KRTI2701SLXX 信號制式 PAL/NTSC(可選) 產品型號 KRTI1801SLXX(外型 ) KRTI2201NXX KRTI2301NXX KRTI2601NXX KRTI2701SLXX 圖像傳感器 1/4 英寸彩色 CCD 水平解析度 480 線 /540 線 視頻輸出 177。紅外感應源通常采用熱釋電元件,這種元件在接收到人 體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡,向外釋放電荷,后續(xù)電路經檢測處理后就能產生檢測信號。 在數字技術網絡技術飛速發(fā)展的今天門禁技術得到了迅猛的發(fā)展。因此,現(xiàn)在不論是普通型家用住宅,還是星級賓館的高層建筑,都日益重視防火和安全技術的應用普及。利用物理性質的煙霧傳感器:如熱導煙霧傳感器,光干涉煙霧傳感器,紅外傳感器等。 特性 : l、對天然氣、液化石油氣有很高的靈敏度。 R3 為功率設定電阻。這時單片機切換到發(fā)射模式,回送握手信號, nRF401 把得到的數據輸送給單片機,經處理后從 P1 口輸出到 LED上顯示(火情來源地信息),同時驅動報警器報警 圖 MC14468 檢測報警電路圖 基 于 物 聯(lián) 網 的 平 安 家 居 系 統(tǒng) 第 25 頁 第五章 熱釋電紅外傳感器 模塊系統(tǒng)實現(xiàn) 熱釋電 紅外傳感器 主要是由一種高熱電系數的材料,如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為 2*1mm 的探測元件。 CC2430 是一顆真正的系統(tǒng)芯片 (SoC)CMOS 解決方案。 系統(tǒng)實現(xiàn) 在整個紅外防盜探測器電路設計中以紅外探測器部分為主,設計的重點在熱釋電紅外芯片 BISS0001 的應用 。 調試過程中也遇到了一些問題并也解決。最大限度的提高家居的安全系統(tǒng)。 另外它還具有雙向鑒幅器,可有效抑制干擾,其內部設有延遲時間定時器和封鎖時間定時器 . 管腳排列如圖 所示 。最后通過移動 3G 將信號或圖像傳輸給主人或物業(yè)管理中心。 接收處理部分 nRF401 從 PCB 天線上接收到調頻信號時,單片機置 TXEN 端為低電平 ,功率放大器被關斷從而進入接收狀態(tài)。 nRF401 的典型應用電路如圖 , UDD 采用 3V電源。 煙霧傳感器及單片機是可燃煙霧檢測報警器的兩大核心,根據報警 器功能的需要,選擇合適、精確、經濟的煙霧傳感器及單片機芯片是至關重要的。 煙霧傳感器的分類 : 煙霧傳感器種類非常繁多。這樣建筑一定程度上方便城市管理者對電力、自來水、天然氣的供應。 3. 5 煙霧檢測模塊 圖 紅外探測器的工作原理 圖 煙霧事故處理流程圖 基 于 物 聯(lián) 網 的 平 安 家 居 系 統(tǒng) 第 20 頁 圖 為煙霧檢測模塊的示意圖,整個系統(tǒng)的 實現(xiàn)與運行在下面的調試部分做詳解 3. 6 門禁控制模塊 門禁系統(tǒng) 是最近幾年才在國內廣泛應用的又一高科技安全設施之一,現(xiàn)已成為現(xiàn)代建筑的智能化標志之一。 根據被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的 10微米左右的紅外線而進行工作的。連續(xù)旋轉,無監(jiān)視盲區(qū); ? 垂直 90176。低本錢的 CMOS 取代 CCD 在監(jiān)控系統(tǒng)上應用的趨勢已經非常明顯。 平板電腦的主要特點是 顯 示器 可以隨意旋轉,一般采用小于 英寸 的 液晶 屏幕,并且都是帶有觸摸識別的液晶屏,可以用 電磁感應 筆手寫輸入。采用時分雙工傳輸方案實現(xiàn)全雙工傳輸 無線個人區(qū)域網和協(xié)議,隨著手機、便攜式計算機和移動辦公設備的廣泛應用,人們逐漸提出附件幾米范圍內的個人操作空間( Personal Operating Space POS)設備聯(lián)網的需求。 無線射頻技術 (RFID) 無線射頻識別技術( RFID) 是利用射頻信號或空間耦合(電感或電磁耦合)的傳輸特性,實現(xiàn)對物體或商品的自動識別。 TinyOS 使用 nesC 語言編寫,基于 TinyOS 的應用程序也使用 nesC 語言編寫。 個人計算機, 個人計算機從本重的商業(yè)計算機發(fā)展到今天的高性能便攜式計算機,在人們的日常生活中扮演者重要的角色,既能用來高效的工作,又能用來游戲娛樂,是目前應用較為廣泛的智能設備之一。采用一節(jié) 20xxmA?h 的電池為一個睡眠電流 50μ A 的處理器供電,在理想情況下 ,即使全程處于睡眠狀態(tài),最多也只能工作 年;而對于 1μ A 的睡眠電流處理器,睡眠電流對其生命周期的影響是可以忽略不計的,其生命周期幾乎全部由電池自身放電以及處理器 工作狀態(tài)的能耗決定。 本系統(tǒng)采用的是 KRT1801SL 紅外式跟蹤球形攝像機, 和紅外傳感器。基于模擬信號的傳感器為每一個測量的物理量輸出一個原始的 模擬量,例如電壓。如家庭主機,無線路由應使用 UPS 供電),控制家中的煙霧點的 CMOS 相機,拍攝實時的畫面,通過 zigbee 協(xié)議,用 無 線信號發(fā)送到主人的移動智能終端上,由主人決定是否要通知警方。 1.物聯(lián)網產業(yè)鏈發(fā)展不均衡 我國物聯(lián)網產業(yè)基本形成了由片設計制造、應用設備制造、軟件及應用開發(fā)、系統(tǒng)集成、網絡運營等環(huán)節(jié)組成的業(yè)鏈。能夠充分利用無線射頻技術,無線傳感技術,紅外技術,基于 WIFI 協(xié)議的無線傳輸技術等高新科技做到實時監(jiān)控,實時傳輸,實時處理的平安家居系統(tǒng)。 20xx 年 11 月 3 日,溫家寶總理在全國科學技術大會上的講話,著重強調說,全面發(fā)展無線傳感技術是我 國必須爭取實現(xiàn)的目標,屬于國家未來五大科技制高點之一,是重中之重。我國物聯(lián)網產業(yè)鏈主導權之爭可以說已經拉開了帷幕,主導權之爭帶來了一些互聯(lián)互通和相互之間市場進入障礙等問題,雖然在短期內不利于市場的發(fā)展壯大,但從長遠來看,是產業(yè)健康發(fā)展的必經階段。但實際上,由于電壓的變化、環(huán)境變化等多種因素,電池的容量并不能被完全利用。而基于數字信號的傳感器本身提供了數字化的接口,因此處理器可以直接讀出感知信號對應的數字量,簡化了處理器與傳感器之間的交互。 它在內外電離室里面有放射源镅 241,電離產生的正、負離子,在電場的作用下各自向正負電極移動。喚醒時間越短,進行狀態(tài)切換的速度就越快。目前個人計算機常見的操作系統(tǒng)有 DOS、 WINDOWS、 LINUX 等。 無線通信系統(tǒng)的發(fā)展與成熟 3G/4G 無線傳輸技術在數據傳輸的應用 在 3G 網路中,數據的傳輸首先是多元的,視頻信息、數據流、音樂電影等多媒體數據都可以輕松、高質量的完成傳輸;其次是傳輸的即時性,無論從室內相對固定環(huán)境下地 2Mb/s 的傳輸速率,還是室外快速移動環(huán)境下的 144Kb/s 的傳輸速率,中小數據都可以完成及時且完整的傳輸;在全面的基站覆蓋率下,信息的地域性也可以很好的解決,尤其是對于一些很難建立起 Wifi等無線網絡系統(tǒng)的惡劣環(huán)境下,利用手機信號傳輸是很好的選擇。目前,各大小區(qū)的門禁系統(tǒng)就是一個很好的應用。與 WLAN 相比, LRWPAN 只需很少的設備,甚至不需要基礎設施。平板式電腦本身內建了一些新的應用 軟件 ,用戶只要在屏幕上書寫,即可將文字或手繪圖 形輸入計算 機 。 表 1000 萬 CMOS 攝像頭技術指標 1000 萬 CMOS 攝像頭技術指標 傳感器廠商 鎂光(美國) 傳感器類型 MT9N001 傳感器尺寸 1/ 英寸 像素點 微米 * 微米 分辨率 3856H*2764V 濾光片 RGB Bayer 鏡頭接口 C/CS 接口 最大幀率 3 幀每秒( 3856*2764) RGB 位數 8 位 曝光控制 手動 /自動 曝光時間 1 毫秒 秒 圖 煙霧處理模塊示意圖 基 于 物 聯(lián) 網 的 平 安 家 居 系 統(tǒng) 第 16 頁 白平衡 自動 /手動 掃描模式 逐行 快門 電子滾動快門 靈敏度 (550nm) 音噪比 在圖像處理模塊中 ,整個系統(tǒng)的工作應該是一個有機的整體: 具體效果的實現(xiàn)如下: 在主人離開住宅之前,由主人手動命令各個 CMOS 相機采集家中的實時圖像,并將圖像通過無線信號傳輸到家庭主機中,由家庭主機進行保存。 S/N 信噪比 大于 50分貝 最低照度 1Lux/ 1Lux/ 白平衡 自動 /手動 增益控制 自動 /手動 背光補償 自動 /手動 鏡頭 f= f=488mm f= f= 光學變焦倍數 18X 22X 23X 26X 27X 數字變焦倍數 12X 8X 8X 12X 10X 旋轉速度 水平 176。 目前該方法因成本低廉,可應用技術成熟,在安防報警等人體檢測領域得到廣泛應用。門禁系統(tǒng)早已超越了單純的門道及鑰匙管理,它已經逐漸發(fā)展成為一套完整的出入管理系統(tǒng)。因此設計出一種具有高可靠性、高實用性的火災自動報警系統(tǒng)是保障高層建筑安全的需要。利用化學性質的煙霧傳感器:電流型煙霧傳感器,電勢氣體煙霧傳感器等。 具有良好的重復性和長期的穩(wěn)定性。 C5 為電源退耦電容, C6和 C7 均為消噪電容。在每個探測器內裝入一個或兩個探測元件,并將兩個探測元件以反極性串聯(lián),以抑制由于自身溫度升高而產生的干擾。這種解決方案能夠提高性能并滿足以 ZigBee 為基礎的 ISM 波段應用,及對低成本,低功耗的要求。 BISS0001熱釋電紅外傳感器的優(yōu)點是靈敏度相對于其他傳感器,它僅對人體運動敏感,對其他運動不敏感 。整個系統(tǒng)將很好的貫通也連接,能夠真正意義上實現(xiàn)智能家居的平安系統(tǒng)。將這些無線傳感器相連后做到彼此相互檢測,通信與處理。 檢測元件 BISS0001 是 COMS 數模混合專用集成電路,具有獨立的高輸入阻抗運算放大器,可與多種傳感器匹配,進行信號預處理 。實現(xiàn)整個系統(tǒng)中的前段信號與后端信號的無縫對接。在檢測到煙霧的時候, MC14468 自身所攜帶的 100mV 的 滯后電壓會使單片機產生 150ms 的延遲,以防止外界因素造成的誤報警。如圖 ,無線收發(fā)器采用 Nordic公司生產的 nRF401 型單片射頻收發(fā)器 。以上是根據報警器應具備的功能,提出的整體設計思路。如圖 。
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