【文章內(nèi)容簡介】 測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不繡鋼制成的腔體內(nèi)，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(diào)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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(shè)計 系統(tǒng)程序的主要部分 本系統(tǒng)的軟件設(shè)計采用數(shù)據(jù)與圖形相結(jié)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(xiàn)都是在其中完成的，在此過程中主程序調(diào)用了子程序及中斷服務(wù)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(jù)判斷發(fā)送報警。流程圖如圖 51 所示。 是 否 調(diào) 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(jìn) 行 調(diào) 整是 否 調(diào) 整目 標(biāo) 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(jìn) 行 調(diào) 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(shè)計 本設(shè)計除了實現(xiàn)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(shù) 初 始 化L C D 實 時 顯 示 時 鐘及 參 數(shù)返 回N OY E S 圖 52 LCD 顯示流程 按鍵程序設(shè)計 接通電源后系統(tǒng)進(jìn)入待機狀態(tài)，此時通過按鍵輸入手機和短信中心等數(shù)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(jìn) 入 時 間 模 式否 則 進(jìn) 入 設(shè) 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(jìn)入 錄 音 模 式 否 則進(jìn) 入 設(shè) 置 模 式在 上 電 過 程 中 進(jìn)入 放 音 模 式 否 則進(jìn) 入 設(shè) 置 模 式Y(jié) E SN O在 上 電 過 程 中 進(jìn)入 暫 停 模 式 否 則進(jìn) 入 設(shè) 置 模 式N O返 回 圖 53 按鍵流程圖 11 語音模塊程序設(shè)計 通過單片機模擬 SPI 總線 來實現(xiàn)對單片機的讀寫控制，可在指定的地址播放內(nèi)容可以在指定的地址錄相關(guān)內(nèi)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(shù) 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(shè)計完成后，要進(jìn)行運行調(diào)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(shè)計要求。本系統(tǒng)的調(diào)試主要分兩個步驟：單片機系統(tǒng)調(diào)試及整個控制系統(tǒng)運行調(diào)試。 結(jié)合系統(tǒng)軟件測試，利用硬件平臺進(jìn)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(xiàn)各部分功能的綜合測試。 該綜合測試主要在系統(tǒng)調(diào)試正常的情況下，驗證煤氣氣體綜合測試情況。首先對調(diào)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(dāng)液化氣濃度達(dá)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(dāng)室內(nèi)溫度高于假設(shè)的 70℃ 時，系統(tǒng)發(fā)出“火災(zāi)報警”語音報警和 GSM 發(fā)出“火災(zāi)報警”中文短信到用戶手機；當(dāng)室內(nèi) 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(xiàn)了險情識別報警，同時減小了誤報的幾率，使得設(shè)計更加人性化。 測試數(shù)據(jù)及分析 熱釋電感應(yīng)距離測量 在主人外出模式下，當(dāng)室內(nèi)有人入侵的時候，熱釋電可以感應(yīng)到人的存在，同時發(fā)出遠(yuǎn)程報警。在調(diào)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(yīng)有效范圍，并實現(xiàn)語音報警和遠(yuǎn)程短信報警，數(shù)據(jù)記錄于表621： 表 621 熱釋電感應(yīng)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(yīng)范圍應(yīng)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(xiàn)感應(yīng)不靈，主要可能是出現(xiàn)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(xiàn)火災(zāi)報警功能。開始設(shè)定一個初值如 70℃，當(dāng)溫度傳感器測得值超過這 個 初值時則系統(tǒng)進(jìn)行語音報警和遠(yuǎn)程短信報警。 調(diào)試的過程中，為了更方便調(diào)試及測量，設(shè)計中使用了電吹風(fēng)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(shù) 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(dāng)電吹風(fēng)加熱到 70℃左右的時候，系統(tǒng)發(fā)出語音報警和遠(yuǎn)程短信報警， 但有時可能因為系統(tǒng)響應(yīng)較慢，所以當(dāng)溫度檢測到 71℃時才開始發(fā)出報警。由實驗數(shù)據(jù)所得本系統(tǒng)所使用的 DS18B20 測得的數(shù)值在精度上和準(zhǔn)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(zāi)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(shè)計成本。 不足與展望 本 設(shè)計經(jīng)過硬件與軟件的 調(diào)試運行 ， 基本 完成了對智能住宅盜情、火情、煤氣泄漏等進(jìn)行自動監(jiān)測，并實現(xiàn)了自動報警功能。 運行結(jié)果表明該裝置在技術(shù)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(yīng)用問題需要進(jìn)一步的探索和研究，就研究和發(fā)展?fàn)顩r來看今后仍需在以下幾個方面努力： 由于火災(zāi)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(jìn)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(dāng)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(shù)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(xiàn)險情， 做出正確和及時的處理。 14 總結(jié) 本文從整體到部分詳細(xì)介紹了智能家居報警控制器的設(shè)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(xiàn)方案進(jìn)行了分析對比，并最終選擇了基于 GSM 模塊的實 現(xiàn)方案。在比較重要的部分進(jìn)行了詳細(xì)的論述，并且給出了程序及說明， 其可靠性和穩(wěn)定性都達(dá)到了很好的效果。本設(shè)計已經(jīng)完成了對 智能住宅盜情、火情、煤氣泄漏等進(jìn)行自動監(jiān)測并實現(xiàn)了自動報警功能。經(jīng)測試，熱釋電紅外傳感器的感應(yīng)范圍為 左右；在外界溫度為 70℃時， DS18B20溫度傳感器能夠準(zhǔn)確感應(yīng)，并發(fā)出報警 ， 基本 實現(xiàn)預(yù)期目的，同時系統(tǒng)還能 夠辨別不同險情， 進(jìn)行不同的報警，方便主人正確處理險情，使設(shè)計跟家智能化 、人性化。 在現(xiàn)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(shè)備的高精度化已經(jīng)成為一種長期的趨勢，這就要求我們力求使用更精確的設(shè)備。本設(shè)計中使用的芯片只是當(dāng)前電子科技發(fā)展的一般產(chǎn)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(xiàn)有的產(chǎn)品，所以我們還要不斷的學(xué)習(xí)，不斷的豐富和更新我們的產(chǎn)品，提出更高的要求。 15 致謝 接近兩個月的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束，在這段時間的設(shè)計和學(xué)習(xí)過程中，我得到了很多人的幫助，學(xué)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(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計及論文。在我的學(xué)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(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深地敬意。 在這次畢業(yè)設(shè)計中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)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(xué)。 16 參考文獻(xiàn) [1] 馮娟，曾立華．基于 GSM 的住宅智能報警系統(tǒng)的設(shè)計 [J]．微計算機信息， 20xx． 24：100101 [2] 韓斌杰． GSM 原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 [M]．機械工業(yè)出版社， 20xx [3] 盧憲友．智能遠(yuǎn)程家電控制及安防系統(tǒng)的研究 [D