【文章內(nèi)容簡介】 方案三：采用煙霧傳感器。當煙霧探頭碰到煙霧或者某些特定的氣體時煙霧探頭內(nèi)部阻值發(fā)生變化，傳送出高電平，再經(jīng)過外電路傳給單片機，再由其發(fā)生信號。 綜合上述討論，我們采用方案三，不僅能監(jiān)測到火災(zāi)發(fā)生時的情況，而且還能有效的控制宿舍內(nèi)抽煙的頻率。 人員監(jiān)測模塊的選擇 方案一：采用光電開關(guān)。能監(jiān)測到人員通過，經(jīng)濟實用，并且監(jiān)測距離 適中，性價比較高，適用于公寓監(jiān)控系統(tǒng)。 方案二：利用圖像識別的原理。先提前把宿舍人員信息存儲起來，對宿舍的人員進行辨別，當非本宿舍人員進入時便提示并報警，直到宿舍人承認并消除報警后再停止報警，利用圖像識別不僅能實現(xiàn)報警功能，而且還能實現(xiàn)記錄進入人的面貌，但是其成本高，推廣起來不方便，不適用于學校宿舍的推廣。 方案三：采用熱釋電人體紅外傳感器。菲涅爾濾光片能有效地讓人體輻射的紅外線通過，而阻止太陽光、燈光等可見光中的紅外線通過，免除干擾。 在電子防盜、人體探測器領(lǐng)域中，應(yīng)用廣泛，技術(shù)性能穩(wěn)定 。 本身不發(fā) 生 任何類型 的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好 ， 價格低廉。 宿舍智能防盜防火報警系統(tǒng) 第 3 頁 共 16 頁 考慮到現(xiàn)實環(huán)境因素，人員出入情況選擇方案一，宿舍內(nèi)人員有無情況選擇方案三。 貴重物品監(jiān)測模塊的選擇 方案一 :采用振動傳感器。將振動的加速度轉(zhuǎn)換成與之成比例的電壓輸出?？梢詸z測環(huán)境振蕩及低振蕩，當物體移動時就報警，達到實時檢測，但是其抗干擾能力低，而且麻煩，不利于一些經(jīng)常移動的物體檢測。 方案二：根據(jù)超市等一些大型場合的防偷盜檢測原理，采用貼條形碼的形式，將貴重物品的表面貼上條形碼，將檢測裝置放置在宿舍的門口，當物品被拿出時便報警。 方案三：采用金屬傳感器?？紤]到 宿舍的一些大部分貴重物品如電腦，手機， MP3 等是金屬的，因此可以采用金屬傳感器來檢測是否被拿出宿舍，以此來監(jiān)測貴重物品。 綜合上述方案，考慮推廣普及成本及監(jiān)測效果，我們采用方案三。 二、 硬件設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計 整個系統(tǒng)由 SPCE061A 單片機控制，利用無線收發(fā)模塊實現(xiàn)單片機之間的通信，宿舍單元的單片機控制各傳感器的工作狀態(tài)，并對其進行監(jiān)測。主控室主要由聲光報警、 LCD 顯示與鍵盤控制模塊組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 所示。 宿 舍 單 元S P C E 0 6 1 A 單片 機宿 舍 單 元S P C E 0 6 1 A 單片 機主 控 室S P C E 0 6 1 A 單片 機熱 釋 電 紅外 傳 感 器光 電 開 關(guān)煙 霧 傳 感 器鍵 盤 控 制 端鍵 盤 控 制 端 鍵 盤 控 制 端聲 光 報 警熱 釋 電 紅外 傳 感 器光 電 開 關(guān)煙 霧 傳 感 器無線通信無線通信… …… …L C D 顯 示上 位 機 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 部分單元電路 自制可調(diào)穩(wěn)壓電源模塊 所需元器件：變壓器（ 220/24V）、二極管 IN400穩(wěn)壓芯片 LM317。 電路經(jīng)過 220/24V 變壓器將市電轉(zhuǎn)換為可以利用的 24V 電壓，再經(jīng)過電橋的整流，電容濾波， LM317 穩(wěn)壓，最終達到基本穩(wěn)定的電壓將其輸出。可以調(diào)節(jié)變阻器 R2 的阻值來改變輸出電壓，選擇需要的電壓值。穩(wěn)壓電源電路如圖 所示。 宿舍智能防盜防火報警系統(tǒng) 第 4 頁 共 16 頁 圖 穩(wěn)壓電源電路 鍵盤模塊 4*4 鍵盤采用線選法。先掃描行線，并都送高電平，另外四根作為接收線，并從接收線取得一個數(shù)據(jù) keyfirst，然后把剛才的接收線作為掃描線，并都 送高電平，把剛才的掃描線作為接收線，并從接收線取得一個數(shù)據(jù) keylast，通過對這兩個數(shù)據(jù)的處理即可得出是哪個鍵按下。其電路原理圖如圖 所示： 圖 4*4 鍵盤原理圖 1*8 鍵盤采用共陰極接法，另外八條作為數(shù)據(jù)采集線，單片機時刻掃描數(shù)據(jù)采集線，當掃描到低電平時代表相應(yīng)按鍵按下。其電路圖如圖 所示： 圖 1*8 鍵盤原理圖 煙霧傳感器模塊 所需元器件： MQ2 煙霧傳感器、 LM324 芯片、發(fā)光二極管、滑動變阻器等。 本電路通過煙霧傳感器對煙霧進行檢測，檢測結(jié)果經(jīng)過電容濾波， U1B 進 行電壓的比較，通過 U1A 進行放大，輸出開關(guān)變量給單片機，單片機對其電平的高低做出判斷，進行相應(yīng)的宿舍智能防盜防火報警系統(tǒng) 第 5 頁 共 16 頁 處理。用發(fā)光二極管查看電路是否工作。煙霧傳感器電路如圖 所示。 圖 煙霧傳感器原理圖 三、 軟件設(shè)計 程序主要分為主控端程序與各監(jiān)控端程序，主控端主要實現(xiàn)對監(jiān)測端傳來的信息的處理及保存，及時的反饋到監(jiān)控端，還實現(xiàn)與上位機的通信。檢測端主要對各傳感器監(jiān)測到的信號進行分析，并及時傳給主控端，做出相應(yīng)的判斷與處理。 宿舍智能防盜防火報警系統(tǒng) 第 6 頁 共 16 頁 開 始各 模 塊 初 始化傳 感 器 檢測有 無 異 常YN語 音 提 示關(guān) 門煙 霧 傳 感 器 檢測光 電 開 關(guān)記 錄 人 員 進 出情 況Y熱 釋 電 人 體 紅外 傳 感 器 檢 測NY 是 否 是 最 后一 人YN聲 光 報警將 監(jiān) 測 信 息 通 過 無線 傳 輸 給 控 制 端 是 否 第 一人 進 入YN輸 入 解 鎖 碼 密 碼 是 否正 確聲 光 報 警等 待 解 警YN 圖 監(jiān)測點程序框圖 宿舍智能防盜防火報警系統(tǒng) 第 7 頁 共 16 頁 開 始各 模 塊 初 始 化時 鐘 顯 示接 收 信 息P C 機 存 儲 最 近 一 年信 息 、 可 查 詢狀 況 節(jié) 點位 置信 息 處 理信 息 處 理BA無 線 發(fā) 送 無 線 發(fā) 送采 集信 息發(fā) 送 控制 信 息存 儲 近 七 天 信息 圖 主控程序流程圖 四、 系統(tǒng)測試與結(jié)果分析 測試環(huán)境 模擬宿舍房間布局，成比例的制作一個系統(tǒng)模擬平臺，并將熱釋電人體紅外傳感器，煙霧傳感器等模塊放在適當?shù)奈恢茫_到完全模擬宿舍房間的功能。并且另外模擬主控室房間。 測試方法 采用先局部后整體的方法，分模塊進行測試，測試成功之后將各個模塊整合，進行總體測試，記錄數(shù)據(jù)，并對其進行分析。 首先將各個傳感器關(guān)閉，測試無線傳輸?shù)木嚯x，在檢測的最佳距離范圍內(nèi)開啟各個傳感器，分別測試各傳感器的功能實現(xiàn)情況，并對