【正文】 感謝讓我存在，感謝給我提供這樣一個(gè)成長的環(huán)境，謝謝你們，謝謝。在此十分感謝黃老師老師的細(xì)心指導(dǎo)，才能讓我順利完成畢業(yè)論文。在論文提綱制定時(shí)，我本來沒有什么方向，但是經(jīng)過我的老師的幫助，讓我在設(shè)計(jì)的過程中慢慢清晰思路。 之后，也是在這一次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，最重要的一個(gè)人，我要感謝的是我的指導(dǎo) 35 老師，黃相杰老師。這里，我先要感謝我們的學(xué)校，是她給予了我這樣一個(gè)學(xué)習(xí)的平臺(tái)，讓我在這次辛勤的學(xué)過了四年，學(xué)習(xí)到了人生中一筆最為可貴的財(cái)富，為我出去社會(huì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，再者，我要感謝那些曾經(jīng)教過我的老師，使他們讓我在學(xué)習(xí)各種專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，也同樣讓我這迷惘的四年的，慢慢的樹立目標(biāo)，找到自我，明確了未來發(fā)展的道路。智能安防系統(tǒng) [L].北京：北京大學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [16]《居住小區(qū)智能化系統(tǒng)配備與技術(shù)要求》 CI/，2020 謝 辭 歲月如梭，時(shí)間在不經(jīng)意之間就流逝的七七八八，有時(shí)候真想問問時(shí)間去哪兒了，短暫的時(shí)間生活即將結(jié)束，在這四年的生活中我學(xué)習(xí)到了很多專業(yè)知識(shí)，受到了很多良師益友 的教誨與鼓勵(lì)，跟重要的是學(xué)會(huì)了如何獨(dú)立的去解決某一些問題，如果讓問題變的不是問題。學(xué)習(xí) 技術(shù) 不斷的應(yīng)用交流中才可能得到提高 ，這就是我在這次課程設(shè)計(jì)中的最大收獲。所以有些部分在答辯前沒有實(shí)現(xiàn)，但答辯后，我會(huì)繼續(xù)用空閑時(shí)間去一步步完成、完善設(shè)計(jì)。 在這一次設(shè)計(jì)中，存在很多不足之處，第一，在這次設(shè)計(jì)中，我沒有畫 PCB板，所以主控模塊的板都是自己手動(dòng)焊接的，由于近來的工作比較繁忙，在時(shí)間上面也比較倉促，只能在平時(shí)用一些比較閑散的時(shí)間來做這一個(gè)設(shè)計(jì)。 當(dāng)有人在你不想別人去接觸的地方安裝振動(dòng)報(bào)警器的地方，觸碰被人觸碰到報(bào)警器時(shí)，你又可以立刻知道情況。 當(dāng)我們?cè)俅未采贤?手機(jī)的時(shí)候，突然發(fā)現(xiàn)外面的燈光亮著，那么此時(shí)你可以輕輕送過你手機(jī)的藍(lán)牙信號(hào)，把外面的燈光關(guān)閉，可以減少爬起來的不必要。 案例： 當(dāng)我們睡醒時(shí)，我們打開電腦，或者打開手機(jī)，就會(huì)收到各個(gè)模塊發(fā)來的信息，顯示在顯示屏上面，告知我們今天的溫度，濕度?？刂坪诵呐c各個(gè)模塊之間的連接用藍(lán)牙串口，且顯示裝置需要和控制核心相互連接，因此控制核心顯示裝置會(huì)和放在一起。 其中為了方便控制，基本沒一個(gè)模塊都會(huì)被獨(dú)立出來，放置在不同的位置有 31 一個(gè)終端，控制所有的模塊。還有就是廚房方面的氣體檢測(cè)，整個(gè)室內(nèi)的溫濕度檢測(cè)已經(jīng)地面的振動(dòng)檢測(cè)，下面是實(shí)際平面的模型圖： 30 所控電器 在本設(shè)計(jì)中，所要控制元素有 4 個(gè)，分別是廚房的煙霧 報(bào)警器一個(gè)、室內(nèi)的溫濕度檢測(cè)兩個(gè)元素，已經(jīng)振動(dòng)報(bào)警器一個(gè)，但是所控制的電子器件確實(shí)八個(gè)，其中有 5 個(gè)分別是各個(gè)房間，各個(gè)部位的的燈光。 實(shí)例環(huán)境選擇 本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)兩個(gè)房間一個(gè)大廳一個(gè)廚房的搭建， 選擇了一個(gè)比較普通的家庭模型，如圖 61 所示。下面一張，簡(jiǎn)述的是實(shí)際在生活中這一產(chǎn)品的應(yīng)用。對(duì)于煙霧報(bào)警器，檢測(cè)了可燃?xì)怏w，也用蜂鳴報(bào)警來警示人們，這也說明這一模塊的可使用性。 燈光模塊：利用藍(lán)牙無線開啟和關(guān)閉燈光，功能得到實(shí)現(xiàn)。 之后發(fā)現(xiàn)是代碼出現(xiàn)在了一小部分問題，修改代碼，調(diào)整硬件連接之后，問題解決。 聯(lián)機(jī)測(cè)試時(shí)發(fā)生的問題 問題 1： LED 屏接受數(shù)據(jù)的時(shí)候，無法顯示正常數(shù)據(jù)，亂碼。 問題 2：開始電源采用市電，經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)化為 5V 供電，但是不小心把一些元器件給燒壞了。 解決方案：用萬用表檢測(cè)了各級(jí)之間的連接，最后發(fā)現(xiàn)在一一處短路了。等上面的步驟全部完成之后，在進(jìn)行反復(fù)多次的調(diào)試，慢慢地，我們就可以得到除了穩(wěn)定性操作之外，還可得到用戶在操作次系統(tǒng)的 一些要求，習(xí)慣，我們可以適當(dāng)?shù)淖龀龈恼?。由于主控系統(tǒng)控制多個(gè)模塊，所以我們進(jìn)行逐個(gè)模塊，逐個(gè)任務(wù)進(jìn)行調(diào)試，下面我們來進(jìn)一步闡述。然而，在這里，我們所謂的軟件調(diào)試主要是針對(duì)軟件愛你結(jié)構(gòu)方面和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的調(diào)試。由于本次的整個(gè)電路板都是手工焊制，可能我出現(xiàn)虛焊短接等可能，需要特別注意這一方面。 在本次調(diào)試系統(tǒng)的時(shí)候，我們要用運(yùn)用萬用表和反正模擬器，根據(jù)硬件電路圖我已經(jīng)設(shè)計(jì)好的裝配圖檢查好各個(gè)線路的正確性，并 確定好各個(gè)元器件的型號(hào)，參數(shù)，規(guī)格是否正確。 （ 4）電源故障 如果這系統(tǒng)中出現(xiàn)電源故障，那么可能是通電后，造成了器件的損壞。例如某些電容、二極管的極限錯(cuò)誤等 27 等。下圖是這一次的成品模型圖： 26 硬件的調(diào)試 本次設(shè)計(jì)的調(diào)試不問分為下面幾個(gè)部分： （ 1）邏輯錯(cuò)誤調(diào)試 成品模塊的邏輯錯(cuò)誤是由于在設(shè)計(jì)過程中，模塊的排布安裝等問題造成的，這類錯(cuò)誤包含：連接錯(cuò)線、短路、開路，信號(hào)不同幾種，其中這個(gè)短路時(shí)最常見的錯(cuò)誤。學(xué)會(huì)排除，是設(shè)計(jì)成功的一大因素。在后面的調(diào)試中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，許多的硬件故障時(shí)在調(diào)試軟件的時(shí)候才慢慢的發(fā)現(xiàn)的，如果我們先排除掉系統(tǒng)中一些較為明確的硬件故障，然后再對(duì)其進(jìn)行然間測(cè)試，這樣就可以調(diào)高測(cè)試的效率，減少測(cè)試的時(shí)間，使測(cè)試的可靠性更加好。下 25 面是燈 光控制系統(tǒng)的程序框圖： 第 5 章 系統(tǒng)的組裝與測(cè)試 本次設(shè)計(jì)主要有幾個(gè)部分需要調(diào)試，第一個(gè)是硬件方面的調(diào)試，第二個(gè)是軟件方便的調(diào)試。下面是振動(dòng)報(bào)警器的控制設(shè)計(jì)程序框圖。其他下面是有關(guān)煙霧報(bào)警器的程序框圖： 振動(dòng)報(bào)警器函數(shù)系統(tǒng)編輯，振動(dòng)報(bào)警器模塊只要是檢測(cè)振方便的，例如地震，防盜等等。在這一次設(shè)計(jì)中，采用可調(diào)的信號(hào)，可以更為滿足人們的需要。下面是 DHT11 的控制程序框圖： 煙霧報(bào)警方面的函數(shù)系統(tǒng)編輯，在本次設(shè)計(jì)中，這里的煙霧報(bào)警器是通過氣敏探頭對(duì)可燃?xì)怏w的堅(jiān)持，輸出低電平送到單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)這個(gè)報(bào)警功能的，由于靈敏度非常高，這樣可控范圍就很大，能夠清晰地識(shí)別屋內(nèi)的可燃?xì)怏w。 下面是這一次系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的主要程序框圖： 23 IO 口設(shè)置 圖 整體的軟件設(shè)計(jì)程序框圖 分機(jī)模塊的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在這樣的一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，分機(jī)模塊的部分是相當(dāng)大的一個(gè)部分，例如，溫濕度模塊，燈光模塊，振動(dòng)模塊，煙霧報(bào)警器模塊等等 .下面，我就來詳細(xì)說說中斷 0 中斷 1 串口中斷 While(1) Dth22 讀取函數(shù) 輸出數(shù)據(jù) LCD 顯示數(shù)據(jù) END IO 口設(shè)置 LCD 初始化 串口中斷，外部中斷初始化 主函數(shù) 中斷函數(shù) 開始 24 這幾個(gè)模塊。下面我具體來闡述這樣兩個(gè)模塊 主控單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 用舉例的方式來說，主控單元相當(dāng)于一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)服務(wù)器，主要是負(fù)責(zé)整一個(gè)系統(tǒng)的工作的協(xié)調(diào)性，不會(huì)讓各個(gè)模塊之間的通訊產(chǎn)生混亂，其功能方便時(shí)接受各個(gè)模塊（分機(jī)）發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，在轉(zhuǎn)發(fā)到各個(gè)模塊（分機(jī)、控制開關(guān)）中。如下圖所示為此次設(shè)計(jì) LCD 屏： 圖 LCD 屏 第 4 章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)軟件是單片機(jī)控制系 統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵部分，要較好的實(shí)現(xiàn)一個(gè)單片機(jī)的控制功能，在一定程度上，基本取決于軟件方便的設(shè)計(jì)?？梢燥@示 8 4 行16 16 點(diǎn) 陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 .低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。是一種 帶中文字庫的 128X64 是一種具有4 位 /8 位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體 中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊 。通過無線網(wǎng)絡(luò)，來進(jìn)行對(duì)燈光的控制開，與關(guān)，可是讓人們感受到方便快捷，舒適。只要在原有的燈光模塊上面修改一些智能單元就可以了，因?yàn)椴恍枰B接線纜，所以可以在不同的位置，不 同的地方來增加控制模塊來實(shí)現(xiàn)新的控制目的。 燈光 模塊 燈光控制模塊是無線智能家居中不可或缺的一個(gè)部分，它的設(shè)計(jì)是符合了智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的簡(jiǎn)易性和維護(hù)方便性，同時(shí)它也具備了智能家居設(shè)計(jì)方便的各種功能需求，可以通過一個(gè)簡(jiǎn)單模塊來控制家中的燈光系統(tǒng)。城市煤氣，煙霧有較好的靈敏度。（當(dāng)輸出低電平時(shí)信號(hào)等亮，可直接單片機(jī)或繼電器模塊） 4：模擬量輸出模塊隨濃度越高電壓越高； 5：對(duì)液化氣。煙霧傳感器廣泛應(yīng)用在城市安防、小區(qū)、工廠、公司、學(xué)校、家庭、別墅、倉庫、資源、石油、化工、燃?xì)廨斉涞缺姸囝I(lǐng)域。一旦有煙霧竄逃外電離室。它在圖 溫濕度傳感器模塊 19 內(nèi)外電離室里面有放射源镅 241，電離產(chǎn) 生的正、負(fù)離子，在電場(chǎng)的作用下各自向正負(fù)電極移動(dòng)。發(fā)送 AT 指令的設(shè)備可以使各種類型的 MCU（比如 avr、 pic、 arm、 5asp430 等等），也可以是電腦通過串口（ MAX232 接 PC 串口或者 USB 串口）發(fā)送。在使用該模塊不需要去了解過于復(fù)雜的藍(lán)牙通信協(xié)議，只需要使用幾個(gè)比較簡(jiǎn)單的步驟，就可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)設(shè)備之間的無線通訊了。 16 串口模塊 串口采用 HC06 藍(lán)牙模塊，具體介紹如下： 主機(jī)模塊從機(jī)與實(shí)物一樣，模塊上有白點(diǎn)，主機(jī)模塊會(huì)自動(dòng)和從機(jī)模塊配對(duì)，省卻配對(duì)的麻 煩，適合在需要兩個(gè)設(shè)備間通過藍(lán)牙串口無線通信的應(yīng)用，無需電腦。在這次設(shè)計(jì)中，只要的氣體檢測(cè)時(shí)檢測(cè)室內(nèi)的煤氣等有害氣體，當(dāng)此類氣體濃度到一定值得時(shí)候，就會(huì)通過報(bào)警來警示用戶，使用戶擁有更為安全的生 15 第 3章 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的整體硬件設(shè)計(jì)電路圖 此次設(shè)計(jì)的要求是設(shè)計(jì)一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)，利用單片機(jī)控制系統(tǒng)，輔助多個(gè)傳感器模塊，多種模塊，實(shí)現(xiàn)要求控制的對(duì)象元素是 5 個(gè)，分別是濕度、溫度、氣體檢測(cè)、振動(dòng)報(bào)警、燈光控制系統(tǒng)。比如，檢測(cè)氣體流量的傳感器不被看作氣體傳感器，但是熱導(dǎo)式氣體分析儀卻屬于重要的氣體傳感器，盡管它們有時(shí)使用大體一致的檢測(cè)原理。氣體傳感器是用來檢測(cè)氣體的成份和含量的傳感器。如下圖，是一個(gè) LED 燈光控制不模塊： 14 圖 燈光控制模塊 氣體檢測(cè) 控制 氣體檢測(cè)器，又稱氣體檢測(cè)儀，是一種氣體泄露濃度檢測(cè)的儀器儀表工具，主要是指便攜式 /手持式氣體檢測(cè)器。然而本設(shè)計(jì)只為了達(dá)到方便快捷。目前市場(chǎng)上可見 的一般是通過智能手機(jī)控制燈光的顏色，亮度 以及整個(gè)場(chǎng)景布置。同時(shí)為了更好的控制，系統(tǒng)會(huì)通過軟件將采集到的溫濕度值發(fā)送到液晶屏上顯示出來。系統(tǒng)方便的自動(dòng)控制是系統(tǒng)的核心可以根據(jù)外部其他模塊所采集的環(huán)境信息（如溫度，濕度等）與用戶設(shè)定的的功能、需求可以讓人類生活的更加舒適作為比較而進(jìn)行信息方面的檢測(cè)，然后據(jù)檢測(cè)到的結(jié)果對(duì)對(duì)應(yīng)的模塊進(jìn)行調(diào)整控制，以此來保持一個(gè)相對(duì)舒適的平衡值，給人類創(chuàng)造一個(gè)更為舒適的居住環(huán)境。 功能設(shè)計(jì) 多源控制 為了人們的高質(zhì)量生活，簡(jiǎn)單快捷的生活需求，此次設(shè)計(jì)采用多模塊分開控制，即有藍(lán)牙遠(yuǎn)程控