基于物聯(lián)網(wǎng)的室內(nèi)智能控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-07-24 20:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 信息立即發(fā)送到手機(jī)卡里。雖然功能夠?qū)崿F(xiàn)，但成本太高。方案二成本高，對比來說，方案一優(yōu)于方案二，所以我選擇方案一。4 理論分析與計算 人體檢測模塊中放大電路的分析與計算若以為輸入量，為反饋量，為凈輸入量，為輸出量。運(yùn)用負(fù)反饋計算公式，以上幾個變量的關(guān)系可表示為: =,因此負(fù)反饋的放大倍數(shù)為：，則反饋系數(shù)為：，放大倍數(shù)為：，綜上可得：，為負(fù)反饋電路的環(huán)路放大倍數(shù)。 人體檢測模塊中RC充放電時間的分析與計算 BISS0001為紅外傳感信號處理器，內(nèi)設(shè)延時時間定時器和封鎖時間定時器，結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)節(jié)范圍寬。其輸出延時時間為（RC7為芯片4管腳的外接電阻和電容），觸發(fā)封鎖時間為（RC6為芯片6管腳的外接電阻和電容）。5 系統(tǒng)軟件設(shè)計通過人體檢測模塊和煙霧檢測模塊產(chǎn)生的上升沿電平來觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷，從而達(dá)到感應(yīng)人體和檢測煙霧的功能。通過矩陣鍵盤掃描實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入。房間與房間之間采用異步通信模式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，房間和監(jiān)控中心采用無線通信模式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。其他模塊均采用單片機(jī)普通的輸入和輸出功能。檢測房間是否有煙霧開始檢測房間是否有人闖入聲光報警房間是否有人提示鎖門密碼是否正確記錄人數(shù) 并發(fā)給監(jiān)控主機(jī)密碼是否正確聲光報 警監(jiān)控主機(jī)接收各房間的信息，進(jìn)行分析和存儲結(jié)束解除警報解除警報繼續(xù)報警并將信息發(fā)給監(jiān)控主機(jī) 程序流程圖6 系統(tǒng)測試 測試儀器測試儀器包括數(shù)字萬用表、MSP430開發(fā)板、秒表、直流穩(wěn)壓電源、雙通道數(shù)字示波器、MSP430仿真器、電腦等。 硬件測試硬件測試主要包括以下內(nèi)容：熱釋電紅外傳感器觸發(fā)時間（靈敏度）測試、熱釋電紅外傳感器檢測范圍測試、煙霧傳感器靈敏度測試。 熱釋電紅外傳感器觸發(fā)時間（靈敏度）測試通過調(diào)節(jié)BISS0001的R6和C6的外接元件值來確定最佳靈敏度。 熱釋電傳感器靈敏度測試數(shù)據(jù)實驗次序12345R6（歐姆）和C6（μF）乘積1000800500200100反應(yīng)時間（S）經(jīng)過反復(fù)測試最終選定R6和C6乘積為500時為最佳選擇，所以我選用R6=5100歐姆，C6=。 熱釋電紅外傳感器檢測范圍測試熱釋電紅外傳感器檢測范圍主要是在傳感器加菲涅爾透鏡的基礎(chǔ)上進(jìn)行測試，通過調(diào)節(jié)BISS0001第12管腳負(fù)反饋電阻來實現(xiàn)。 熱釋電檢測范圍測試數(shù)據(jù)實驗次序12345電阻（K）108642檢測距離（m）在房間內(nèi)檢測距離應(yīng)該在5m以上，因此選擇10K歐姆可調(diào)電阻。 煙霧傳感器靈敏度測試 煙霧傳感器靈敏度測試主要是先確定在煙霧濃度為1000ppm的前提下，通過調(diào)節(jié)紅外發(fā)射管的限流電阻來實現(xiàn)。 煙霧傳感器靈敏度測試數(shù)據(jù)實驗次序12345限流電阻大?。↘）10反應(yīng)時間（S）根據(jù)測試數(shù)據(jù)， K歐姆左右為最佳。 軟件測試本系統(tǒng)編程是在IAR Electronic Workbench for MSP430軟件中完成，這個軟件是一款非常優(yōu)秀的IED開發(fā)環(huán)境，具有強(qiáng)大的編譯能力和調(diào)試功能。 首先對一個個子程序分別調(diào)試。編譯完所有程序后，將各功能子程序用MSP430仿真器進(jìn)行仿真、調(diào)試。采用單步運(yùn)行的方式和斷點運(yùn)行的方式，通過檢查CPU的現(xiàn)場、RAM的內(nèi)容和I/O口的狀態(tài)，檢測程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計要求。通過檢測，可以發(fā)現(xiàn)程序中的死循環(huán)錯誤、機(jī)器碼錯誤及轉(zhuǎn)移地址錯誤等[15]。 其次，當(dāng)各程序模塊通過以后，把有關(guān)的功能塊聯(lián)合起來一起進(jìn)行整體程序綜合調(diào)試。在這個階段若發(fā)生故障，可檢查各子程序運(yùn)行時是否破壞現(xiàn)場，緩沖單元是否發(fā)生沖突，標(biāo)志位的建立和清除在設(shè)計上有否失誤，堆棧區(qū)域是否溢出，輸入設(shè)備的狀態(tài)是否正常等。最后，進(jìn)行連續(xù)調(diào)試，確保整個系統(tǒng)程序運(yùn)行穩(wěn)定。 硬件與軟件的聯(lián)機(jī)測試將仿真調(diào)試好的程序下載到MSP430芯片中。對總電源上電，然后逐個功能測試，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的硬件故障、軟件算法及硬件設(shè)計錯誤。不斷調(diào)整系統(tǒng)的軟件和硬件，逐步通過每一個程序模塊，直至實現(xiàn)所有功能。 測試數(shù)據(jù)。 熱釋電人體紅外傳感器檢測距離測試數(shù)據(jù)檢測次數(shù)第一次第二次第三次檢測距離 m m。 室內(nèi)人員進(jìn)出情況測試數(shù)據(jù)測試次數(shù)實際進(jìn)入人數(shù)顯示進(jìn)入人數(shù)實際離開人數(shù)顯示離開人數(shù)是否提示鎖門第一次6666是第二次7755否第三次8888是 貴重物品進(jìn)出測試數(shù)據(jù)測試次數(shù)實際進(jìn)入數(shù)量顯示進(jìn)入數(shù)量實際離開數(shù)量顯示離開數(shù)量第一次2222第二次3322第三次4444 數(shù)據(jù)分析根據(jù)上述測試結(jié)果可以得出，本系統(tǒng)人體檢測模塊反應(yīng)靈敏，響應(yīng)速度快，能夠準(zhǔn)確檢測人員進(jìn)出情況，判斷有無入室行竊行為。貴重物品監(jiān)視模塊能夠準(zhǔn)確判斷貴重物品的進(jìn)出情況。煙霧檢測模塊能夠檢測室內(nèi)是否存在煙霧，實現(xiàn)報警功能。語音提示及聲光報警功能良好，液晶顯示內(nèi)容完整而且能夠翻看之前安防數(shù)據(jù)，鍵盤操作界面簡單易懂。7 結(jié)論基于物聯(lián)網(wǎng)的室內(nèi)智能控制系統(tǒng)設(shè)計是利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計了一個低成本、低功耗的報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用于室內(nèi)，能自動監(jiān)視室內(nèi)的安全情況，有異常情況發(fā)生時能立即發(fā)出報警和求助信息，以免家庭成員的生命和財產(chǎn)受到損失。本設(shè)計采用MSP430單片機(jī)作為室內(nèi)智能控制系統(tǒng)的控制核心，配以直流電源、無線傳輸、聲光報警、外部存儲、煙霧檢測、人體檢測、貴重物品檢測、鍵盤、顯示等外圍電路，實現(xiàn)了智能、自動監(jiān)視室內(nèi)環(huán)境狀況的功能。被監(jiān)控室內(nèi)利用熱釋電、煙霧傳感器配以蜂鳴器和LED實現(xiàn)人體、煙霧檢測和聲光報警功能；選擇4*4矩陣鍵盤輸入密碼實現(xiàn)解警功能；用光電開關(guān)檢測室內(nèi)人員的進(jìn)出情況；選用ISD4002語
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