【文章內容簡介】 測量電極和加熱器構成的敏感元件固定在塑料或不繡鋼制成的腔體內，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。 MQ6 型氣敏器件對不同種類，不同濃度的氣體有不同的電阻值。因此，在使用此類型氣敏器件時，靈敏度的調整是很重要的 ，一般 用 1000ppm 液化氣校正傳感器 [3]。 其原理圖如圖 45所示： 圖 45 MQ6 型液化氣氣體傳感器 內部結構圖 傳感器模塊電路原理圖見圖 48。 圖 45 MQ6 氣體傳感器模塊電路圖 9 第 5 章 系統(tǒng)軟件電路設計 系統(tǒng)程序的主要部分 本系統(tǒng)的軟件設計采用數據與圖形相結合的表示方式 , 功能清晰、 使用方便。 主程序是單片機程序的主體，整個單片機端系統(tǒng)軟件的功能的實現都是在其中完成的，在此過程中主程序調用了子程序及中斷服務程序。程序首先完成初始化過程，然后判斷是否有報警，然后根據判斷發(fā)送報警。流程圖如圖 51 所示。 是 否 調 整 短 信中 心 號 碼開 始單 片 機 寄 存 器 初 始 化N OY E SL C D 初 始 化傳 感 器 初 始 化進 行 調 整是 否 調 整目 標 號 碼讀 取 溫 度 值溫 度 是 否超 過 初 始 值播 報 溫 度發(fā) 送 短 信讀 取 氣 體 傳 感 器是 否 有 氣 體 泄 漏讀 取 紅 外 傳 感 器是 否 有 人 入 侵返 回進 行 調 整播 報 溫 度發(fā) 送 短 信播 報 溫 度發(fā) 送 短 信N OY E SY E SY E SY E SN ON ON O顯 示 圖 51 程序總體流程 10 顯示程序設計 本設計除了實現防盜、煤氣泄漏報警的功能外 u 實時日歷時鐘顯示的功能，如圖 52 所示為 LCD12864 顯示流程圖， A 0 是 否 為 高 電 平開 始L C D 參 數 初 始 化L C D 實 時 顯 示 時 鐘及 參 數返 回N OY E S 圖 52 LCD 顯示流程 按鍵程序設計 接通電源后系統(tǒng)進入待機狀態(tài)，此時通過按鍵輸入手機和短信中心等數值。如下圖 53所示 。 是 否 按 鍵 按 下開 始檢 測 按 鍵 序 號N OY E S繼 續(xù) 等 待 是 否 為 按 鍵 1Y E S是 否 為 按 鍵 2Y E SN O在 上 電 過 程 中進 入 時 間 模 式否 則 進 入 設 置模 式是 否 為 按 鍵 3是 否 為 按 鍵 4檢 測 按 鍵 序 號檢 測 按 鍵 序 號檢 測 按 鍵 序 號在 上 電 過 程 中 進入 錄 音 模 式 否 則進 入 設 置 模 式在 上 電 過 程 中 進入 放 音 模 式 否 則進 入 設 置 模 式Y E SN O在 上 電 過 程 中 進入 暫 停 模 式 否 則進 入 設 置 模 式N O返 回 圖 53 按鍵流程圖 11 語音模塊程序設計 通過單片機模擬 SPI 總線 來實現對單片機的讀寫控制，可在指定的地址播放內容可以在指定的地址錄相關內容具體程序如圖如下 45. 語 音 芯 片 初 始 化是 否 錄 音開 始語 音 參 數 初 始 化延 時到 指 定 地 址 錄 音是 否 放 音 到 指 定 位 置 播 放延 時返 回N OY E SN OY E S 圖 54 ISD4004 程序流程圖 12 第 6 章 系統(tǒng)測試及分析 系統(tǒng)測試 整個系統(tǒng)設計完成后，要進行運行調試，排除軟件和硬件的故障，同時驗證系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性，使系統(tǒng)符合設計要求。本系統(tǒng)的調試主要分兩個步驟：單片機系統(tǒng)調試及整個控制系統(tǒng)運行調試。 結合系統(tǒng)軟件測試，利用硬件平臺進行功能性檢測，即驗證系統(tǒng)軟硬件綜合測試正常。主要包括了 溫度傳感器電路、 MQ6 氣體傳感器電路、 熱釋電傳感器 、鍵盤輸入、液晶顯示等 ， 并實現各部分功能的綜合測試。 該綜合測試主要在系統(tǒng)調試正常的情況下，驗證煤氣氣體綜合測試情況。首先對調整 MQ6 的靈敏度，在液晶上顯示，通過一些 特殊手段，改變環(huán)境的液化氣氣體含量，看液晶上氣體靈敏度是否會改變。通過測量當液化氣濃度達到1000ppm 時，系統(tǒng)發(fā)出“煤氣泄漏”語音報警和 GSM 發(fā)出“煤氣泄漏”中文短信報警到用戶手機；當室內溫度高于假設的 70℃ 時，系統(tǒng)發(fā)出“火災報警”語音報警和 GSM 發(fā)出“火災報警”中文短信到用戶手機；當室內 有人入侵時，系統(tǒng)發(fā)出“有人入侵”語音報警和 GSM 發(fā)出“有人入侵”中文短信報警。實現了險情識別報警，同時減小了誤報的幾率，使得設計更加人性化。 測試數據及分析 熱釋電感應距離測量 在主人外出模式下，當室內有人入侵的時候，熱釋電可以感應到人的存在，同時發(fā)出遠程報警。在調節(jié)好紅外熱釋電模塊的靈敏度后，通過測量，我們可以測得熱釋電的感應有效范圍，并實現語音報警和遠程短信報警，數據記錄于表621： 表 621 熱釋電感應有效范圍 范圍 /m 序號 7. 0 1 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 無報警 2 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 3 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 無報警 4 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 無報警 5 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 無報警 6 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 7 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 無報警 分析：理論上紅外熱釋電的有效感應范圍應該為 07m，通過測試，從 0m 開始到 7m,其中到 ，但是到 的時候開始出現感應不靈，主要可能是出現些電子干擾，及線路誤差。 溫度測試 本系統(tǒng)通過用 DS18B20 測試溫度高低，實現火災報警功能。開始設定一個初值如 70℃，當溫度傳感器測得值超過這 個 初值時則系統(tǒng)進行語音報警和遠程短信報警。 調試的過程中，為了更方便調試及測量，設計中使用了電吹風加熱，同 13 時 通過與 四位半高 精確溫度測量儀器相比較，多次測量，判斷出誤差。并記錄表623： 表 623：溫度傳感器測得的溫值與高靈敏度 溫度測量儀 測出室溫值記錄 表 次數 溫度 /℃ 1 2 3 4 5 6 7 8 傳感器溫度值/℃ 70 71 71 70 71 70 70 71 高靈敏度 溫度測量儀/℃ 分析：當電吹風加熱到 70℃左右的時候，系統(tǒng)發(fā)出語音報警和遠程短信報警， 但有時可能因為系統(tǒng)響應較慢，所以當溫度檢測到 71℃時才開始發(fā)出報警。由實驗數據所得本系統(tǒng)所使用的 DS18B20 測得的數值在精度上和準確度上都比高精度的溫度測量儀低，但是相差不是很大，因而使用 DS18B20 作為火 災溫度檢測是具有一定的可行性的，同時其較低的價格，也可以降低設計成本。 不足與展望 本 設計經過硬件與軟件的 調試運行 ， 基本 完成了對智能住宅盜情、火情、煤氣泄漏等進行自動監(jiān)測，并實現了自動報警功能。 運行結果表明該裝置在技術上有一定的可靠性， 但也存在著一些問題。例如有人放置信號干擾器，則 GSM 報警可能不能發(fā)出短信報警；防火探測器檢測過于單一，可能會有漏報的情況， 另外尚有許多理論問題和工程應用問題需要進一步的探索和研究，就研究和發(fā)展狀況來看今后仍需在以下幾個方面努力： 由于火災探測器過于簡單，可以在系統(tǒng) 中加入 MQ2 煙霧檢測傳感器，對煙霧進行濃度檢測； 熱釋電紅外傳感器的檢測能力會隨著距離的增加而減弱，因而可以在門窗增加電磁閥控制器，當有人破門而入時，就可以及時檢測到有人入侵，然后通過單片機控制系統(tǒng)發(fā)出語音報警和短信報警。 3 隨著 氣體傳感器 檢測技術不斷的發(fā)展，在 氣體 濃度檢測方面可以做到精度更高，檢測速度更快，這樣才 更好的發(fā)現險情， 做出正確和及時的處理。 14 總結 本文從整體到部分詳細介紹了智能家居報警控制器的設計。通 過查閱大量資料，本文提出了幾種可行性方案，對硬件電路的實現方案進行了分析對比，并最終選擇了基于 GSM 模塊的實 現方案。在比較重要的部分進行了詳細的論述，并且給出了程序及說明， 其可靠性和穩(wěn)定性都達到了很好的效果。本設計已經完成了對 智能住宅盜情、火情、煤氣泄漏等進行自動監(jiān)測并實現了自動報警功能。經測試，熱釋電紅外傳感器的感應范圍為 左右；在外界溫度為 70℃時， DS18B20溫度傳感器能夠準確感應，并發(fā)出報警 ， 基本 實現預期目的，同時系統(tǒng)還能 夠辨別不同險情， 進行不同的報警，方便主人正確處理險情，使設計跟家智能化 、人性化。 在現代電子科技的高速發(fā)展過程中，微型化、集成化、高密度化以及設備的高精度化已經成為一種長期的趨勢，這就要求我們力求使用更精確的設備。本設計中使用的芯片只是當前電子科技發(fā)展的一般產物，隨著科技的不斷發(fā)展，更高密度，更高精度的芯片將會取代現有的產品，所以我們還要不斷的學習，不斷的豐富和更新我們的產品，提出更高的要求。 15 致謝 接近兩個月的畢業(yè)設計結束，在這段時間的設計和學習過程中，我得到了很多人的幫助，學到了很多東西。 在此我要感謝羅錦彬老師和任 志山老師，是你們的細心指導和關懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)設計及論文。在我的學業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師的嚴謹治學態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受啟迪。從尊敬的導師身上，我不僅學到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學到了做人的道理。在此我要向我的導師致以最衷心的感謝和深深地敬意。 在這次畢業(yè)設計中也使我們的同學關系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。 16 參考文獻 [1] 馮娟，曾立華．基于 GSM 的住宅智能報警系統(tǒng)的設計 [J]．微計算機信息， 20xx． 24：100101 [2] 韓斌杰． GSM 原理及其網絡優(yōu)化 [M]．機械工業(yè)出版社， 20xx [3] 盧憲友．智能遠程家電控制及安防系統(tǒng)的研究 [D