91成人国产视频_国产A级毛片体验区_国产无码在线免播放观看_永久免费AV无码网站性色AV网站_(爱妃)国产喷水在线观看_国产激情毛片无码专区_一边摸一边叫床一边爽_97人人操夜夜操_精品国产经典三级在线看资讯_粉嫩av久草热视频

您好!歡迎訪問上海育仰科教設(shè)備有限公司網(wǎng)站!
全國服務(wù)咨詢熱線:

15216837090

當(dāng)前位置:首頁 > 技術(shù)文章 > 單片機(jī)控制宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

單片機(jī)控制宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

更新時(shí)間:2018-10-12      點(diǎn)擊次數(shù):2567

當(dāng)前,學(xué)生宿舍被盜以及發(fā)生火災(zāi)的事件普遍存在,極大地危脅到學(xué)生的人身安全及財(cái)產(chǎn)安全。如何有效地對宿舍進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,降低宿舍安全隱患是亟須探討的一個(gè)問題。而宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng)能夠在宿舍被盜及發(fā)生火災(zāi)時(shí)及時(shí)報(bào)警,降低損失。基于此,筆者對其設(shè)計(jì)展開研究。
1 設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)
本次報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涵蓋了軟件和硬件兩部分,其中對硬件主要進(jìn)行各種參數(shù)的設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì),對軟件的設(shè)計(jì)主要針對報(bào)警系統(tǒng)主程序和子程序開展。本次設(shè)計(jì)的流程圖如圖1 所示。
本次設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)組件包含了AD 數(shù)據(jù)采集、STC89C51型號單片機(jī)、報(bào)警控件、煙霧感應(yīng)組件等??傮w框圖如圖2所示。

 

圖1 報(bào)警系統(tǒng)流程圖

圖2 本次設(shè)計(jì)總體框圖

1.1 結(jié)構(gòu)物件的選型
(1)控制器單片機(jī)部分。本次設(shè)計(jì)采用英特爾公司推出的51 系列,該系列包含了8051 和8031,近年來已經(jīng)從SCM 階段發(fā)展至SoC 階段,其中8051 具備眾多優(yōu)點(diǎn),例如性能強(qiáng)大,反應(yīng)快,具備較強(qiáng)的可靠性,因此,本次設(shè)計(jì)選用8051 型號單片機(jī)。
(2)煙霧傳感器組件。煙霧傳感器在本次設(shè)計(jì)中主要負(fù)責(zé)利用煙霧的濃度將其從模擬信號進(jìn)行電信號的轉(zhuǎn)換,隨后系統(tǒng)依據(jù)電信號電壓的大小來判斷環(huán)境煙霧濃度,從而達(dá)到系統(tǒng)的監(jiān)測以及報(bào)警功能。本次設(shè)計(jì)采用的傳感器為MQ2,MQ2 傳感器隸屬于N 型半導(dǎo)體氣體傳感器,其優(yōu)點(diǎn)包含恢復(fù)迅速,靈敏度高,響應(yīng)快速,輸出穩(wěn)定,使用壽命長,可執(zhí)行高強(qiáng)度的工作等。
(3)人體紅外傳感器。本次設(shè)計(jì)采用DYPMT003 人體感應(yīng)模塊,這是一種基于紅外技術(shù),低功率耗能少、可靠性高靈敏高、低電壓的操作系統(tǒng),目前在國內(nèi)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于感應(yīng)電氣設(shè)備。
(4)溫度傳感器。本次設(shè)計(jì)選用DS18B20 溫度傳感器。溫度傳感器是一種可感知溫度,同時(shí)將感知到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、輸出的系統(tǒng)。
1.2 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
本次報(bào)警系統(tǒng)包含四個(gè)模塊組件,防盜防火報(bào)警系統(tǒng)功能模塊示意圖如圖3 所示。

圖3 防盜防火報(bào)警系統(tǒng)功能模塊示意圖
本次系統(tǒng)包含煙霧監(jiān)測、溫度監(jiān)測、紅外監(jiān)測、緊急事件四大報(bào)警功能模塊。
(1)煙霧監(jiān)測模塊功能設(shè)計(jì)。當(dāng)煙霧傳感器對宿舍進(jìn)行監(jiān)測期間,會對宿舍內(nèi)的煙霧濃度進(jìn)行監(jiān)測,同時(shí)將濃度直通預(yù)先設(shè)置好的煙霧濃度閥值以進(jìn)行對比,這種對比有兩種結(jié)果:一種是大于閥值,另一種是小于閥值。當(dāng)環(huán)境內(nèi)的煙霧濃度大于閥值,煙霧傳感器就會向單片機(jī)傳送模擬信號,單片機(jī)對信號進(jìn)行處理后向蜂鳴器發(fā)送信號,蜂鳴器根據(jù)信號指令開啟報(bào)警功能,同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)扇,開啟排煙換氣功能;如果監(jiān)測到的煙霧濃度小于閥值,那么傳感器就會始終處于對宿舍煙霧濃度的監(jiān)測狀態(tài)。
(2)溫度監(jiān)測功能模塊設(shè)計(jì)。由溫度傳感器來對宿舍環(huán)境的溫度進(jìn)行監(jiān)測,同時(shí)將數(shù)據(jù)同溫度傳感器閥值進(jìn)行比較,比較結(jié)果同樣包含兩種,即大于報(bào)警閥值或小于報(bào)警閥值。一旦宿舍內(nèi)的煙霧濃度大于報(bào)警閥值,溫度傳感器就會向單片機(jī)傳送模擬信號,單片機(jī)對信號處理轉(zhuǎn)換后,向蜂鳴器發(fā)出信號,蜂鳴器接收指令開啟報(bào)警功能;如果監(jiān)測到的溫度數(shù)據(jù)小于閥值,那么溫度監(jiān)測傳感器就會始終處于監(jiān)測狀態(tài)。
(3)紅外監(jiān)測功能模塊設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)中的紅外監(jiān)測功能模塊負(fù)責(zé)監(jiān)測宿舍是否有人進(jìn)入,監(jiān)測狀態(tài)分為兩種,一種是非布防,一種是布防。如果在布防的狀態(tài)下監(jiān)測到有人進(jìn)入宿舍,紅外傳感器就會向單片機(jī)傳輸監(jiān)測信號,單片機(jī)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換后向蜂鳴器發(fā)起指令,從而引發(fā)紅外警報(bào);在非布防狀態(tài)下,紅外監(jiān)測功能處于休眠的狀態(tài),進(jìn)而一定程度上節(jié)省電能。
(4)緊急事件功能模塊設(shè)計(jì)。該模塊負(fù)責(zé)當(dāng)宿舍的人員遇到緊急突發(fā)事件時(shí),手動(dòng)點(diǎn)擊報(bào)警鍵,開啟報(bào)警功能。

圖4 單片機(jī)主控電路示意圖
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬件部分
2.1 主控制模塊
本次設(shè)計(jì)中單片機(jī)主控電路示意圖如圖4 所示。針對智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì),小系統(tǒng)包括單片機(jī)時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。
其中復(fù)位電路負(fù)責(zé)對單片機(jī)進(jìn)行初始工作狀態(tài)的判斷,從而完成自身的啟動(dòng)狀態(tài),當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行過程中,受到來自外部環(huán)境的干擾,可以利用復(fù)位鍵,讓內(nèi)部程序進(jìn)行重新啟動(dòng)。包括兩種方式,一種是手動(dòng),一種是自動(dòng)復(fù)位,本次設(shè)計(jì)的防盜防火智能報(bào)警系統(tǒng),采用手動(dòng)按鍵復(fù)位的形式,其復(fù)位原理是利用連接上拉電阻,將輸出電瓶升高,從而完成復(fù)位。
2.2 煙霧AD 數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)采用MQ2 煙霧傳感器,數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換采用ADC0832,系統(tǒng)可以利用ADC0832 的轉(zhuǎn)換,得出各種煙霧濃度的電壓等級。
2.3 顯示模塊設(shè)計(jì)
本次防盜防火報(bào)警系統(tǒng)顯示方面采用LCD1602 液晶顯示屏,能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的直觀展示,用戶操作便捷易懂。
2.4 聲音報(bào)警電路
本次防盜防火報(bào)警系統(tǒng)聲音報(bào)警電路的實(shí)現(xiàn)及實(shí)現(xiàn)原理為利用三極管基極串聯(lián)電阻,與單片機(jī)的端口進(jìn)行連接,從而實(shí)現(xiàn)對蜂鳴器是否報(bào)警的控制。
2.5 電源模塊
本次設(shè)計(jì)采用5V 鋰電池作為供電電源,鋰電池具備如下優(yōu)勢:體積小,可重復(fù)利用,供電穩(wěn)定。
2.6 溫度傳感器模塊電路設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)采用DS18B20 溫度傳感器,該型號充電器設(shè)有非易失性電EEPRAM 以及一個(gè)便捷內(nèi)存,便捷內(nèi)存負(fù)責(zé)TH、TL 值的寫入,存儲,隨后對EEPRAM 進(jìn)行檢查,當(dāng)DS18B20 轉(zhuǎn)換出的數(shù)值精度的值始終等于1,只有TM 來決定DS18B2 處于測試模式或是工作模式。
2.7 轉(zhuǎn)換器模塊設(shè)計(jì)
本次防盜防火報(bào)警系統(tǒng)采用ADC0832 轉(zhuǎn)換器,這是一種八位分辨率,并且設(shè)有兩個(gè)通道的轉(zhuǎn)換芯片,具備著體積小、性價(jià)比高、金融性強(qiáng)的特點(diǎn)。單片機(jī)與轉(zhuǎn)換器接口電路示意圖如圖5 所示。

圖5 單片機(jī)與轉(zhuǎn)換器接口電路示意圖
3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件部分
3.1 煙霧監(jiān)測功能部分
本次設(shè)計(jì)的煙霧監(jiān)測功能,煙霧濃度通過K5 設(shè)置,K4負(fù)責(zé)設(shè)置煙霧濃度增大,K3 負(fù)責(zé)設(shè)置煙霧濃度降低,當(dāng)煙霧傳感器監(jiān)測到實(shí)際溫度超出預(yù)警閥值,蜂鳴器就會報(bào)警,點(diǎn)亮發(fā)光,二極管同時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇開啟排煙功能。
3.2 溫度監(jiān)測功能部分
本次設(shè)計(jì)溫度閥值為W30℃,一旦系統(tǒng)監(jiān)測的溫度高于閥值,蜂鳴器就會發(fā)出報(bào)警,同時(shí)點(diǎn)亮發(fā)光,二極管進(jìn)行閃爍,開啟風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)降溫。
3.3 紅外監(jiān)測公共部分
紅外監(jiān)測部分利用K3 進(jìn)行布防設(shè)置,取消布防利用K4 實(shí)現(xiàn),在系統(tǒng)布防狀態(tài)下(HW=ON),一旦監(jiān)測到有人進(jìn)入數(shù)值就會迅速地從0 變成1。同時(shí)單片機(jī)指令蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警,點(diǎn)亮發(fā)光二極管。
3.4 緊急事件報(bào)警部分
對緊急事件報(bào)警部分的軟件設(shè)計(jì),利用K2 來進(jìn)行報(bào)警觸發(fā),使用K1 進(jìn)行復(fù)位,當(dāng)人員按下緊急報(bào)警,按鈕蜂鳴器就會發(fā)出報(bào)警,同時(shí)點(diǎn)亮發(fā)光二極管并開啟風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)功能。
4 防盜防火報(bào)警系統(tǒng)功能測試
4.1 系統(tǒng)功能性測試
對本次設(shè)計(jì)的防盜防火報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行四個(gè)方位的功能測試,在進(jìn)行煙霧監(jiān)測報(bào)警功能測試期間,采取將紙片點(diǎn)燃放在傳感器附近進(jìn)行觀察的方式。當(dāng)將點(diǎn)燃的紙片靠近傳感器,顯示屏上的煙霧濃度數(shù)字逐漸增大,等到煙霧濃度超過閥值就會聽見報(bào)警器蜂鳴,同時(shí)二極管被點(diǎn)亮閃爍,風(fēng)扇啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng),顯示屏數(shù)據(jù)顯示煙霧濃度大于100ppm。
4.2 傳感器干擾測試
對煙霧傳感器進(jìn)行測試期間,測試員采用釋放打火機(jī)氣體,隨著氣體釋放,越來越多,顯示屏上的數(shù)字越來越大,即證明該傳感器也可以測試有毒氣體的濃度。對紅外傳感器的測試,測試人員先將塑料殼套在紅外傳感器上,隨后使用熱源靠近溫度傳感器,發(fā)現(xiàn)紅外傳感器和溫度傳感器的靈敏度都有所下降,此測試證明在實(shí)際應(yīng)用期間,應(yīng)該避免將雜物靠近傳感器,從而保持傳感器的靈敏度和度。
4.3 防盜防火報(bào)警系統(tǒng)測試結(jié)果
經(jīng)過實(shí)驗(yàn)人員多次對本次設(shè)計(jì)的測試,其結(jié)果表示本次設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期要求,實(shí)現(xiàn)了對宿舍煙霧溫度紅外和緊急報(bào)警的四大功能。
5 結(jié) 論
在學(xué)校內(nèi)發(fā)生的宿舍失竊事故、火災(zāi)等事件都會對學(xué)生的生命、財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的威脅,所以基于以上背景,作者設(shè)計(jì)了一種專門應(yīng)用于學(xué)生宿舍的智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng),從而通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對學(xué)生宿舍的有效監(jiān)測。
 

上海育仰科教設(shè)備有限公司
地址:上海市松江區(qū)洞涇鎮(zhèn)洞厙路601號
郵箱:742805758@qq.com
傳真:021-60766769
關(guān)注我們
歡迎您關(guān)注我們的微信公眾號了解更多信息:
歡迎您關(guān)注我們的微信公眾號
了解更多信息