【正文】
vention and collecting crime evidences. Lastly, taking safety of energy conservation into consideration, solar panels, leadacid battery are applied in this design to supply power in case of sudden loss of power. Keywords: MSP430F149。 smoke sensor?! etforming monitor WT588D 一、方案論證與比較 根據(jù)題目要求以及從設(shè)計(jì)的客觀實(shí)際情況出發(fā),我們對(duì)單片機(jī)的控制系統(tǒng)、上位機(jī)的設(shè)計(jì)方式、通訊方式的選擇進(jìn)行了詳細(xì)論證與比較,具體內(nèi)容如下: 1.1控制器的選擇與論證 方案一:采用MCS51系列單片機(jī)。但是MCS51系列單片機(jī)的I/O口少,RAM、ROM容量小,運(yùn)算速度低,執(zhí)行一條指令是1us,功能單一,功耗高。此款單片機(jī)是TI(德州儀器公司)推出的一種超低功耗16位工業(yè)級(jí)混合微處理器,60KB的Flash,2KB的RAM,有48個(gè)I/O口。 方案選擇:基于功耗低的設(shè)計(jì)要求,我們?cè)诒容^了MSP430 與MCS51的處理速度,功耗高低和串口通信的前提下,選擇了MSP430F149單片機(jī)作為本系統(tǒng)的主要控制芯片。VB語言是一種可視化、面向?qū)ο蠛筒捎檬录?qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)化高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言,可用于開發(fā)Windows環(huán)境下的各類應(yīng)用程序。利用微軟封裝好的MSComm控件,可以設(shè)計(jì)良好的人機(jī)交互界面,安裝簡便易行。利用組態(tài)軟件的內(nèi)部控件和通用控件可以方便、快捷的進(jìn)行軟件的開發(fā)?! 》桨高x擇:為了簡化單片機(jī)通信的配置過程,最大限度的降低成本,在最短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出功能完善的上位機(jī)監(jiān)控軟件,我們采用VB語言進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)控軟件的開發(fā)。使用簡單,通訊距離較近。傳輸距離15米之內(nèi)可以進(jìn)行有效通訊,超出距離會(huì)產(chǎn)生通訊干擾; 方案三:使用RS485接口實(shí)現(xiàn)二線差分方式通訊,通訊抗干擾好,測試監(jiān)控距離可達(dá)到500m,有利于實(shí)現(xiàn)多機(jī)通訊。同時(shí)要求遠(yuǎn)距離通信,信息抗干擾性強(qiáng),RS485通訊滿足設(shè)計(jì)需要,選擇用485通信模式。同時(shí)要求遠(yuǎn)距離通信,信息抗干擾性強(qiáng),RS485通訊滿足設(shè)計(jì)需要,選擇用485通信模式。本方案包括三大部分:宿舍監(jiān)控、樓管監(jiān)控室和無線通信。樓管監(jiān)控室是以VB編寫的上位機(jī)為核心,組合了短信貓、打印機(jī)、攝像頭等模塊。其原理方框圖如圖1所示。在宿舍無人的狀況下,如果人體紅外檢測到有人在活動(dòng),說明有人非法進(jìn)入,啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。貴重物品檢測是通過一對(duì)帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無線遙控發(fā)射/接收芯片PT2262與PT2272來實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)貴重物品上的接收模塊接收不到發(fā)射信號(hào)時(shí),說明貴重物品被帶出宿舍,這時(shí)通過單片機(jī)串行通信進(jìn)行無線數(shù)據(jù)發(fā)送,在上位機(jī)通過GSM手機(jī)短信模塊將貴重物品出入情況發(fā)送到宿舍成員手機(jī)上。溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù),存儲(chǔ)器采用24C08存儲(chǔ)人員出入情況、溫度、貴重物品移動(dòng)等檢測數(shù)據(jù),液晶顯示用12864實(shí)時(shí)顯示各種數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)中將震動(dòng)傳感器鑲嵌在貴重物品上,當(dāng)傳感器被輕微碰到就能檢測出來,單片機(jī)根據(jù)情況進(jìn)行處理,以保護(hù)貴重物品。利用太陽能電池板和蓄電池組合進(jìn)行突然斷電情況下供電,以免因電費(fèi)不夠或其他原因給學(xué)生帶來不便。樓管監(jiān)控室主要是用安裝好上位機(jī)軟件的PC機(jī)來代替,我們用VB里面封裝好的MSCOM控件,通過串行接口安裝了打印機(jī)、手機(jī)短信模塊和攝像頭等模塊。我們還利用TCP/IP協(xié)議件將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和視頻發(fā)送到社長指定的郵箱里,以助于舍友在外地及時(shí)查詢宿舍狀況。 2.3熱釋電人體紅外檢測參數(shù)的確定 本設(shè)計(jì)中對(duì)人體的檢測使用熱釋電人體紅外傳感器,用BISS0001芯片處理人體紅外檢測到的信號(hào),將處理后信號(hào)交給單片機(jī)處理?! ∪魏挝矬w都會(huì)發(fā)射出紅外線輻射能,其中紅外線最長波長和溫度的關(guān)系為: ?。?1) 式中 為最大波長, 為絕對(duì)溫度。菲涅耳透鏡只允許10 左右的紅外線透過。參考電源VM≈,VR≈,VH≈,VL≈,噪聲系數(shù)為VZ=(VHVL)。其中根據(jù)電容充放電計(jì)算出輸出延遲時(shí)間 觸發(fā)封銷時(shí)間 。下面將對(duì)電路的重點(diǎn)部分進(jìn)行詳細(xì)論述,具體如下: 3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 MSP430單片機(jī)最小系統(tǒng)由430單片機(jī)芯片、復(fù)位電路、AD電壓電路、晶振電路、JTAG下載電路組成。最小系統(tǒng)電路圖如附圖3所示。再經(jīng)由電壓比較器COP1和COP2構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后,檢出有效觸發(fā)信號(hào)去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器輸出。熱釋電人體紅外電路圖如附圖4所示。由于當(dāng)有煙霧產(chǎn)生時(shí)引起傳感器變化的是電阻,所以用附圖5中所示電路圖,可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓。LM324電壓跟隨電路可以使比較輸出電壓比較穩(wěn)定的傳輸給單片機(jī)的接口,沒有煙霧時(shí)輸出是0V。 3.4振動(dòng)傳感器電路設(shè)計(jì)與分析 該震動(dòng)傳感器內(nèi)部有壓電片,震動(dòng)時(shí)帶動(dòng)壓電片震動(dòng),從而產(chǎn)生電壓信號(hào),~。經(jīng)過放大后,再經(jīng)過減法電路將放大的電壓信號(hào)采集出來。該電路很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)語音播報(bào)提示鎖門功能的實(shí)現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)?! ?.6貴重物品檢測電路 貴重物品檢測是利用一對(duì)帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無線遙控發(fā)射/接收芯片PT2262/2272來實(shí)現(xiàn)的。將PT2262掛在貴重物品上,