【文章內(nèi)容簡介】 直的方向)移動(dòng)則最為敏感， 在現(xiàn)場(chǎng)選擇合適的安裝位置是避免紅外探頭誤報(bào)、求得最佳檢測(cè)靈敏度極為重要的一環(huán)。 人體熱釋紅外傳感器模塊的使用基于紅外線技術(shù)的DYPME003人體感模塊，其靈敏度高，可靠性強(qiáng)，較寬的工作電壓范圍。具有全自動(dòng)感應(yīng)效果，即當(dāng)人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉高電平，輸出低電平。并且可設(shè)置為可重復(fù)觸發(fā)方式：即感應(yīng)輸出高電平后，在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)，如果有人體在其感應(yīng)范圍活動(dòng)，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才延時(shí)將高電平變?yōu)榈碗娖剑ǜ袘?yīng)模塊檢測(cè)到人體的每一次活動(dòng)后會(huì)自動(dòng)順延一個(gè)延時(shí)時(shí)間段，并且以最后一次活動(dòng)的時(shí)間為延時(shí)時(shí)間的起始點(diǎn))。本設(shè)計(jì)中，將傳感器模塊直接與單片機(jī)的引腳相連。其電路原理圖如所示：圖 6 紅外模塊電路圖其參數(shù)表如下：表 1 紅外熱釋參數(shù)表序號(hào)參數(shù)項(xiàng)參數(shù)值1工作電壓DC5V至20V2靜態(tài)功耗65微安3電平輸出，低0V4延時(shí)時(shí)間可調(diào)(~18秒)5封鎖時(shí)間6觸發(fā)方式L不可重復(fù)，H可重復(fù)，默認(rèn)值為H7工作溫度15~+70度8感應(yīng)范圍小于120度錐角，7米以內(nèi) 溫度傳感器模塊人體溫度采集系統(tǒng)主要由芯片DS18B20和電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊組成。DS18B20是比較新型的一種溫度傳感器，只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信、DS18B20中的每個(gè)器件上都有獨(dú)一無二的序列號(hào)在實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫、測(cè)量溫度范圍在－55186。C到＋125186。C之間、數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶可以從9位到12位選擇、內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。電路原理圖如下圖所示：圖 7 溫度傳感模塊電路圖其工作原理圖如下：圖 8 DS18b20工作原理圖 液晶顯示模塊本設(shè)計(jì)的顯示采用了LCD12864作為顯示模塊，其中VSS和VDD分別接地和5V正極，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)對(duì)比度。Rs/Rw分別是數(shù)據(jù)/命令選擇和讀寫端口，D0—D7為并行數(shù)據(jù)端口，分別接P1的D0—D7(郭天祥，2009)，12864的接口表如下：表 2 LCD12864并行接口管腳號(hào)管腳名稱電平管腳功能描述1VSS0V電源地2VCC+5V電源正3V0對(duì)比度（亮度）調(diào)整4RS(CS）H/LRS=“H”,表示DB7——DB0為顯示數(shù)據(jù)RS=“L”,表示DB7——DB0為顯示指令數(shù)據(jù)5R/W(SID)H/LR/W=“H”,E=“H”,數(shù)據(jù)被讀到DB7——DB0R/W=“L”,E=“H→L”, DB7——DB0的數(shù)據(jù)被寫到IR或DR6E(SCLK)H/L使能信號(hào)7DB0H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線8DB1H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線9DB2H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線10DB3H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線11DB4H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線12DB5H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線13DB6H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線14DB7H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線15PSBH/LH：8位或4位并口方式，L：串口方式16NC空腳17/RESETH/L復(fù)位端，低電平有效18VOUTLCD驅(qū)動(dòng)電壓輸出端19AVDD背光源正端（+5V）20KVSS背光源負(fù)端其原理圖如下：圖 9 12864原理圖 電子密碼鎖模塊 矩陣鍵盤介紹密碼鎖采用矩陣鍵盤作為輸入。在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接(王衛(wèi)星, 2009)。在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖6所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就可以構(gòu)成44=16個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。下圖為矩陣鍵盤的原理圖：圖 10 矩陣鍵盤鍵盤掃描流程圖如下：圖 11 鍵盤掃描流程圖 密碼鎖模塊功能介紹該模塊利用Mega16單片機(jī)其內(nèi)部自帶的512字節(jié)的EEPROOM進(jìn)行存放密碼，具有密碼顯示、密碼修改、密碼錯(cuò)誤提醒的功能。具體功能實(shí)現(xiàn)如下：單片機(jī)可以對(duì)EEPROOM進(jìn)行讀取密碼和寫入密碼，本密碼鎖是事先把初始密碼123456寫入EEPROOM中，用戶輸入密碼后，通過對(duì)用戶輸入的密碼和EEPROOM中的密碼進(jìn)行比較，若比較相同則提示開鎖稱成功，開鎖后，用戶可以修改密碼，即把用戶輸入的新密碼寫入到EEPROOM當(dāng)中，并清除之前的密碼，按下保存鍵后，即成功修改密碼。若用戶輸入的密碼與EEPROOM中的密碼不一樣，則提示密碼錯(cuò)誤，輸入密碼錯(cuò)誤次數(shù)累加一，當(dāng)輸入密碼錯(cuò)誤達(dá)到三次后，則通過GSM報(bào)警。流程圖如下：圖 12 密碼開鎖流程圖4 測(cè)試與試驗(yàn)分析 電路板焊接本設(shè)計(jì)使用915cm的萬能板。在焊接萬能板的時(shí)候，時(shí)應(yīng)注意控制焊點(diǎn)大小，避免電路發(fā)生短路。焊接前，必確定好元器件的排布，確定電路走線方向和間距。焊接時(shí)，要按照先難后易，先低后高的順序。圖 13 實(shí)物正面圖圖 14 背面電路圖 硬件調(diào)試在通電之前，先用萬用表檢查線路的正確性，并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格是否符合要求。特別注意電源的正負(fù)極以及電源之間是否有短路。如果不仔細(xì)檢查好，通電后可能會(huì)對(duì)元器件造成損害，產(chǎn)生不良的后果，所以檢查這一步至關(guān)重要。 通電后也要檢查各期間引腳的電位，仔細(xì)測(cè)量各點(diǎn)電位是否正常。觀察單片機(jī)能否正常工作。硬件調(diào)試預(yù)期結(jié)果如下表：圖 15 測(cè)試表?xiàng)l件液晶顯示報(bào)警室溫，無人溫度正常讀數(shù)，顯示無人，safe無溫度過高，無人溫度正常讀數(shù)，顯示無人，danger蜂鳴器報(bào)警，短信報(bào)警室溫，有人溫度正常讀數(shù)，顯示有人，danger蜂鳴器報(bào)警，短信報(bào)警溫度過高，有人溫度正常讀數(shù)，顯示有人，danger蜂鳴器報(bào)警，短信報(bào)警 功能測(cè)試 正常運(yùn)轉(zhuǎn) 電路接通電源后，各模塊正常運(yùn)轉(zhuǎn)。圖 16 模塊正常運(yùn)轉(zhuǎn) 溫度過高報(bào)警 當(dāng)發(fā)生火警時(shí)，溫度傳感器會(huì)檢測(cè)到的溫度過，此時(shí)蜂鳴器會(huì)報(bào)警。系統(tǒng)上的液晶顯示狀態(tài)如下圖所示：圖 17 溫度過高報(bào)警 有人強(qiáng)行入侵后報(bào)警 當(dāng)有外人強(qiáng)行入侵時(shí)，蜂鳴器會(huì)報(bào)警。系統(tǒng)上的液晶顯示狀態(tài)如下圖所示：圖 18 外人強(qiáng)行入侵后報(bào)警 沒有報(bào)警時(shí)的狀態(tài) 系統(tǒng)沒有報(bào)警時(shí)，液晶顯示狀態(tài)如下圖所示：圖 19 非報(bào)警狀態(tài) GSM報(bào)警 當(dāng)系統(tǒng)報(bào)警時(shí)，單片機(jī)通過GSM模塊向指定用戶發(fā)送報(bào)警信息，如下圖所示：圖 20 GSM信息報(bào)警5 結(jié)論本設(shè)計(jì)采用電子技術(shù)和GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在一定程度上解決了傳統(tǒng)機(jī)械式防盜的弊端，提高了系統(tǒng)的實(shí)用性和可擴(kuò)展性。利用高科技將防盜報(bào)警智能化、自動(dòng)化，可以減少和避免戶主的損失。由于該系統(tǒng)主要利用現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)作為承載，不需要考慮布線等因素，減少了環(huán)境因素對(duì)系統(tǒng)的影響，提高了該系統(tǒng)的可移動(dòng)性。由于時(shí)間的關(guān)系和考慮到元器件的價(jià)格等因素，該設(shè)計(jì)還存在一些不足的地方。例如，該設(shè)計(jì)存在不夠人性化的地方，可通過添加語音芯片增加提示功能等等。除此以外，還可以通過增加斷電保護(hù)電路增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。為了實(shí)現(xiàn)家居安全環(huán)境監(jiān)測(cè)和智能報(bào)警，通過溫度檢測(cè)模塊和人體熱釋紅外感應(yīng)模塊，對(duì)安全環(huán)境實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。當(dāng)發(fā)生安全事故時(shí)，由蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，并通過GSM模塊發(fā)送短信到用戶的手機(jī)，實(shí)現(xiàn)即時(shí)的家居監(jiān)控。首先要了解了各個(gè)模塊的電路，然后把它們與單片