【正文】 200B、極性電容 該電路由熱釋電 人體 紅外傳感器及其主要的芯片 BISS0001 組成，其間加 一些外圍電路來實(shí)現(xiàn)熱釋電的檢測功能，將檢測結(jié)果經(jīng)過 Vo 輸出給控制器。在輸入信號為電壓 200mV，頻率為 60HZ 是輸入電壓值時(shí)，將可調(diào)變阻器調(diào)到最大時(shí)輸出電壓可以達(dá)到 。 如果金屬探測器監(jiān)測到信號時(shí)會發(fā)出報(bào)警，需要輸入密碼解警，否則一直報(bào)警，主控室同樣可以解警。 科技落實(shí)生活，創(chuàng)新改變生活，希望人人都能馳騁在無限思維的海洋中。 本次競賽極大地鍛煉了我們各方面的能力，我們懂得了合作的重要性 與思維的無限性 。 由于時(shí)間緊，工作 量大，加之我們經(jīng)驗(yàn)不足，水平有限，系統(tǒng)還存在很多需要改進(jìn)的地方 。通過不斷的硬件試驗(yàn)和程序調(diào)試， 宿舍 防盜防火報(bào)警 系統(tǒng)能較 好的按照題目的要求運(yùn)行。其中的無線傳輸模塊可以達(dá)到 50m左右，能很好的符合題目的要求，各模塊測試也基本正常，基本上實(shí)現(xiàn)了各功能的測試，創(chuàng)新部分的語音密碼功能也符合了我們的思路。 語音密碼功能校驗(yàn) 初始密碼設(shè)為 123， 根據(jù)語音提示進(jìn)行密碼修改和密碼解警。 宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng) 第 8 頁 共 20 頁 測試結(jié)果 傳感器的 測量 各端口初始化，并開各傳感器 、打開主控端與監(jiān)控端無線通信 ，進(jìn)行整體測量，經(jīng)過多次測量取有效值，得數(shù)據(jù)如下： 表 2 各 傳感器測量 數(shù)據(jù)表 類別 宿舍 宿舍 現(xiàn)有人員 是否有煙霧及吸煙人 密碼是否錯誤 LCD顯示部分 是否發(fā)出提示或報(bào)警 A 無人 有 是 A宿舍 異常 0人 提示 并報(bào)警 A 無人 無 是 A宿舍 異常 0人 提示 并報(bào)警 A 無人 有 否 A宿舍 異 常 0人 提示并報(bào)警 A 無人 無 否 A宿舍 正 常 0人 提示關(guān)門 A 一人 有 是 A宿舍 異 常 0人 報(bào)警無提示 A 一人 無 是 A宿舍 異常 0人 報(bào)警無提示 A 一人 有 否 A宿舍 異 常 0人 報(bào)警無提示 A 一人 無 否 A宿舍 正 常 0人 無 B 無人 有 是 B宿舍 異 常 1人 提示并報(bào)警 B 無人 無 是 B宿舍 異常 0人 提示并報(bào)警 B 無 人 有 否 B宿舍 異 常 0人 提示并報(bào)警 B 無人 無 否 B宿舍 正 常 0人 提示關(guān)門 B 一人 有 是 B宿舍 異 常 0人 報(bào)警無提示 B 一人 無 是 B宿舍 異常 1人 報(bào)警無提示 B 一人 有 否 B宿舍 異 常 1人 報(bào)警無提示 B 一人 無 否 B宿舍 正 常 0人 無 無線傳輸距離的測量 我們采用 PT2272/2262無線傳輸模塊，并利用自制 LED數(shù)碼管顯示二進(jìn)制數(shù)據(jù)， 20m發(fā)送數(shù)據(jù) 0001， 40m發(fā)送數(shù)據(jù) 0010， 50m發(fā)送數(shù)據(jù) 0100， 60m發(fā)送數(shù)據(jù) 1000。 測試方法 采用先局部后整體的方法， 分模塊 進(jìn)行測試，測試成功之后將各個模塊整合，進(jìn)行總體測試，記錄數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行分析 。 宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng) 第 6 頁 共 20 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(jìn) 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(bào)警將 監(jiān) 測 信 息 通 過 無線 傳 輸 給 控 制 端 是 否 第 一人 進(jìn) 入YN輸 入 解 鎖 碼 密 碼 是 否正 確聲 光 報(bào) 警等 待 解 警YN 圖 監(jiān)測點(diǎn)程序框圖 宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng) 第 7 頁 共 20 頁 開 始各 模 塊 初 始 化時(shí) 鐘 顯 示接 收 信 息P C 機(jī) 存 儲 最 近 一 年信 息 、 可 查 詢狀 況 節(jié) 點(diǎn)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 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(dāng)?shù)奈恢茫?達(dá)到完全模擬宿舍房間的功能。 圖 煙霧傳感器 原理圖 三、 軟件設(shè)計(jì) 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(shí)現(xiàn)對監(jiān)測端傳來的信息的處理及保存，及時(shí)的反饋到監(jiān)控端 ，還 實(shí)現(xiàn) 與 上位機(jī)的通信。用發(fā)光二極管查看電路是否工作。 其電路圖如圖 ： 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。 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 。 穩(wěn)壓電源電 路如圖 。 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(dá)到基本穩(wěn)定的電壓將其輸出。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 。 二、 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 整個系統(tǒng)由 SPCE061A單片機(jī)控制，利用無線收發(fā)模塊 實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間的通 信，宿舍單元的單片機(jī)控制各傳感器的 工作狀態(tài)，并對其進(jìn)行監(jiān) 測?？紤]到宿舍的一些大部分貴重物品如電腦，手機(jī)， 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。 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(dāng)物品被拿出時(shí) 便報(bào)警。 將振動的加速度轉(zhuǎn)換成與之成比例的電壓輸出。 宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng) 第 3 頁 共 20 頁 考慮到現(xiàn)實(shí) 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。 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 。 方案三：采用熱釋電 人體 紅外傳感器。 方案二：利用圖像識別的原理。 人員 監(jiān) 測 模塊 的選擇 方案一：采用 光電開關(guān) 。當(dāng)煙霧探頭碰到煙霧或者某些特定的氣體時(shí)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(jī) ，再由其發(fā)生信號。但是傳感器潮濕后失效退化，長時(shí)間后敏感度會下降。 方案二： 采用半導(dǎo)體式 CO探測器。 當(dāng)溫度達(dá)到熱敏傳感器的臨界值時(shí)，會發(fā)出報(bào)警，但是溫度難以控制，無法把握， 并且當(dāng)熱度很高時(shí)就已經(jīng)很難控制。 考慮到顯示內(nèi)容 較 多、方便人機(jī)交流 我們選用 LCD液晶顯示器。 自帶字庫，有豐富的文字和圖形顯示功能， 有良好的人機(jī) 交換界面 。 但是只能顯示非常有限的符號與數(shù)字，占用資源較多且信息量少，顯然不能勝任設(shè)計(jì)復(fù)雜的顯示功能。 顯示模塊 的選擇 方案一：使用 LED數(shù)碼管顯示 。收發(fā)距離遠(yuǎn)，測量精度高。 無線收發(fā)模塊 的選擇 方案一：利用凌陽 SPCE061A 單片機(jī)配備的無線收發(fā)模組，它能精確的收發(fā)信號實(shí)現(xiàn) 各節(jié)點(diǎn)與主控室 之間的通信 ，頻率較高 ， 價(jià)格昂貴，不適用于公寓 監(jiān)測 系統(tǒng)的大面積推廣 。體積小，重量輕，攜帶方便，輸出電壓可調(diào)。輸出精度高， 0到 32V可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍大，使用簡單，但是體積重量較大，不方便攜帶。但是不滿足長時(shí)間的持續(xù)供電。 電源模塊的選擇 方案一：采用 。開發(fā)更加容易， 使 整個系統(tǒng)變得更加簡單 ， 性價(jià)比較高 ， C語言與匯編語言可以互相調(diào)用 ， 具有 10位 A/D轉(zhuǎn)換 和兩路 D/A轉(zhuǎn)換 器，有強(qiáng)大的數(shù)模 轉(zhuǎn) 換功能。 方案三：采用凌陽 公司 的 SPCE061A單片機(jī)。但是，該器件主要依賴于軟件設(shè)計(jì)，缺少硬件的配合，致使程序設(shè)計(jì)復(fù)雜，難以使用 ，運(yùn)算速度太快。 51單片機(jī)通用靈活、價(jià)格低廉、使用方便，但此單片機(jī)字長有限，數(shù)據(jù)處理能力很弱，處理速度較慢，資源不夠豐富，需要擴(kuò)展較多的外圍電路，降低了系統(tǒng)的可靠性，增加了制作的 費(fèi)用 ，難以滿足本設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)總體 由 煙霧傳感器、熱釋電 人體 紅外傳感器、 鍵盤模塊，語音 提示 模塊 ，無線傳輸 模塊組成 ，系統(tǒng)組成如圖 所示。經(jīng)過測試，本系統(tǒng)能夠很好的完成題目 各項(xiàng) 要求。煙霧傳感器 放大 電路 、聲光報(bào)警 電路 、鍵盤電路 、穩(wěn)壓電源電路 均 為自制電路 ，經(jīng)過測試均達(dá)到較好效果。主控端可以與各監(jiān)控端 無線 通信，能顯示當(dāng)前 各 監(jiān) 控 端的 安全信息 與人員進(jìn)出 情況， 并能發(fā)送 一些安防提示信息 。 2021 年 山東省 大學(xué)生電子 設(shè)計(jì) 競賽 論文設(shè)計(jì) 題 目： 宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng) 2021年 9 月 20日 宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng) 目 錄 摘 要 ............................................................. 1 一、 方案設(shè)計(jì)與論證 ................................................... 1 主控系統(tǒng)的選擇 ................................................................................................... 1 電源模塊的選擇 ................................................................................................... 2 無線收發(fā)模塊的選擇 ............................................................................................ 2 顯示模塊的選擇 ......................................