基于物聯(lián)網(wǎng)的室內(nèi)智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 20:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(duì)比來(lái)說(shuō)，方案一優(yōu)于方案二，所以我選擇方案一。4 理論分析與計(jì)算 人體檢測(cè)模塊中放大電路的分析與計(jì)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(jì)算公式，以上幾個(gè)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(cè)模塊中RC充放電時(shí)間的分析與計(jì)算 BISS0001為紅外傳感信號(hào)處理器，內(nèi)設(shè)延時(shí)時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器，結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)節(jié)范圍寬。其輸出延時(shí)時(shí)間為（RC7為芯片4管腳的外接電阻和電容），觸發(fā)封鎖時(shí)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(jì)通過(guò)人體檢測(cè)模塊和煙霧檢測(cè)模塊產(chǎn)生的上升沿電平來(lái)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(cè)煙霧的功能。通過(guò)矩陣鍵盤(pán)掃描實(shí)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，房間和監(jiān)控中心采用無(wú)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(cè)房間是否有煙霧開(kāi)始檢測(cè)房間是否有人闖入聲光報(bào)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(bào) 警監(jiān)控主機(jī)接收各房間的信息，進(jìn)行分析和存儲(chǔ)結(jié)束解除警報(bào)解除警報(bào)繼續(xù)報(bào)警并將信息發(fā)給監(jiān)控主機(jī) 程序流程圖6 系統(tǒng)測(cè)試 測(cè)試儀器測(cè)試儀器包括數(shù)字萬(wàn)用表、MSP430開(kāi)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(cè)試硬件測(cè)試主要包括以下內(nèi)容：熱釋電紅外傳感器觸發(fā)時(shí)間（靈敏度）測(cè)試、熱釋電紅外傳感器檢測(cè)范圍測(cè)試、煙霧傳感器靈敏度測(cè)試。 熱釋電紅外傳感器觸發(fā)時(shí)間（靈敏度）測(cè)試通過(guò)調(diào)節(jié)BISS0001的R6和C6的外接元件值來(lái)確定最佳靈敏度。 熱釋電傳感器靈敏度測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)次序12345R6（歐姆）和C6（μF）乘積1000800500200100反應(yīng)時(shí)間（S）經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試最終選定R6和C6乘積為500時(shí)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(cè)范圍測(cè)試熱釋電紅外傳感器檢測(cè)范圍主要是在傳感器加菲涅爾透鏡的基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)調(diào)節(jié)BISS0001第12管腳負(fù)反饋電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。 熱釋電檢測(cè)范圍測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)次序12345電阻（K）108642檢測(cè)距離（m）在房間內(nèi)檢測(cè)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(cè)試 煙霧傳感器靈敏度測(cè)試主要是先確定在煙霧濃度為1000ppm的前提下，通過(guò)調(diào)節(jié)紅外發(fā)射管的限流電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。 煙霧傳感器靈敏度測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)次序12345限流電阻大?。↘）10反應(yīng)時(shí)間（S）根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)， K歐姆左右為最佳。 軟件測(cè)試本系統(tǒng)編程是在IAR Electronic Workbench for MSP430軟件中完成，這個(gè)軟件是一款非常優(yōu)秀的IED開(kāi)發(fā)環(huán)境，具有強(qiáng)大的編譯能力和調(diào)試功能。 首先對(duì)一個(gè)個(gè)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(diǎn)運(yùn)行的方式，通過(guò)檢查CPU的現(xiàn)場(chǎng)、RAM的內(nèi)容和I/O口的狀態(tài)，檢測(cè)程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。通過(guò)檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)程序中的死循環(huán)錯(cuò)誤、機(jī)器碼錯(cuò)誤及轉(zhuǎn)移地址錯(cuò)誤等[15]。 其次，當(dāng)各程序模塊通過(guò)以后，把有關(guān)的功能塊聯(lián)合起來(lái)一起進(jìn)行整體程序綜合調(diào)試。在這個(gè)階段若發(fā)生故障，可檢查各子程序運(yùn)行時(shí)是否破壞現(xiàn)場(chǎng)，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(jì)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(gè)系統(tǒng)程序運(yùn)行穩(wěn)定。 硬件與軟件的聯(lián)機(jī)測(cè)試將仿真調(diào)試好的程序下載到MSP430芯片中。對(duì)總電源上電，然后逐個(gè)功能測(cè)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(jì)錯(cuò)誤。不斷調(diào)整系統(tǒng)的軟件和硬件，逐步通過(guò)每一個(gè)程序模塊，直至實(shí)現(xiàn)所有功能。 測(cè)試數(shù)據(jù)。 熱釋電人體紅外傳感器檢測(cè)距離測(cè)試數(shù)據(jù)檢測(cè)次數(shù)第一次第二次第三次檢測(cè)距離 m m。 室內(nèi)人員進(jìn)出情況測(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)試次數(shù)實(shí)際進(jìn)入人數(shù)顯示進(jìn)入人數(shù)實(shí)際離開(kāi)人數(shù)顯示離開(kāi)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(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)試次數(shù)實(shí)際進(jìn)入數(shù)量顯示進(jìn)入數(shù)量實(shí)際離開(kāi)數(shù)量顯示離開(kāi)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(cè)試結(jié)果可以得出，本系統(tǒng)人體檢測(cè)模塊反應(yīng)靈敏，響應(yīng)速度快，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)人員進(jìn)出情況，判斷有無(wú)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(cè)模塊能夠檢測(cè)室內(nèi)是否存在煙霧，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。語(yǔ)音提示及聲光報(bào)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(pán)操作界面簡(jiǎn)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(jì)是利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)了一個(gè)低成本、低功耗的報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用于室內(nèi)，能自動(dòng)監(jiān)視室內(nèi)的安全情況，有異常情況發(fā)生時(shí)能立即發(fā)出報(bào)警和求助信息，以免家庭成員的生命和財(cái)產(chǎn)受到損失。本設(shè)計(jì)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(wú)線傳輸、聲光報(bào)警、外部存儲(chǔ)、煙霧檢測(cè)、人體檢測(cè)、貴重物品檢測(cè)、鍵盤(pán)、顯示等外圍電路，實(shí)現(xiàn)了智能、自動(dòng)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(shí)現(xiàn)人體、煙霧檢測(cè)和聲光報(bào)警功能；選擇4*4矩陣鍵盤(pán)輸入密碼實(shí)現(xiàn)解警功能；用光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)室內(nèi)人員的進(jìn)出情況；選用ISD4002語(yǔ)
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