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1、基于單片機(jī)的室內(nèi)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)
摘要:本次設(shè)計(jì)是以STC89C52單片機(jī)為控制核心設(shè)計(jì)的一款室內(nèi)智能系統(tǒng),用于遠(yuǎn)程室內(nèi)平安監(jiān)控。此系統(tǒng)由單片機(jī)最小的系統(tǒng)、電源電路、煙霧檢測(cè)電路、紅外檢測(cè)電路、按鍵電路、GSM收發(fā)短信電路及顯示電路等組成。利用LCD顯示屏顯示當(dāng)前室內(nèi)的平安狀態(tài),也可通過按鍵控制系統(tǒng)報(bào)警。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī);GSM通信;安防;LCD顯示
本設(shè)計(jì)下的室內(nèi)智能系統(tǒng)不僅制作簡(jiǎn)單,操作方便,而且功能齊全,能滿足根本突發(fā)事件的報(bào)警。并且在STC89C52控制下的控制電路占空間小,隱蔽性強(qiáng),能夠滿足現(xiàn)代家庭裝修美觀大方的特點(diǎn)。最后,設(shè)計(jì)本錢低,不僅單片機(jī)芯片屬于價(jià)格廉價(jià),液晶12864也
2、是同類產(chǎn)品中價(jià)廉物美的產(chǎn)品。
1系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架
根據(jù)總體方案的分析,本次設(shè)計(jì)的硬件總設(shè)計(jì)框圖設(shè)計(jì)為如圖1所示,本設(shè)計(jì)主要由七個(gè)模塊組成,包括STC89C52單片機(jī)控制模塊、GSM通信模塊、12864液晶顯示模塊、MQ2煙霧傳感器模塊、紅外傳感器模塊、按鍵模塊、電源模塊組成。
2硬件模塊設(shè)計(jì)
本次GSM模塊采用的是TC35I新版西門子工業(yè)GSM模塊,是一個(gè)支持中文短信息的工業(yè)級(jí)GSM模塊,工作在EGSM900和GSM1800雙頻段,電源范圍為直流3.3~4.8V,電流消耗——休眠狀態(tài)為3.5MA,空閑狀態(tài)為25MA,發(fā)射狀態(tài)為300MA〔平均〕,2.5A峰值;可傳輸語音和數(shù)據(jù)信號(hào),功耗在E
3、GSM900〔4類〕和GSM1800〔1類〕分別為2W和1W,通過接口連接器和天線連接器分別連接SIM卡讀卡器和天線。
TLED為600MS亮/600MS熄時(shí),說明SIM卡沒有插入或TC35I正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登錄;當(dāng)LED為75MS亮/3S熄時(shí),說明TC35I已經(jīng)登錄進(jìn)網(wǎng)絡(luò),處于待機(jī)狀態(tài)。
30、31、32腳為控制腳,其中30為RTCBACKUP,31為POWERDOWN,32為SYNC。
35~38為語音接口,35、36接揚(yáng)聲器放音。37、38可以直接接駐極體話筒來采集聲音〔37是話筒正端,39是話筒負(fù)端〕。
GSM模塊與計(jì)算機(jī)的通信協(xié)議是一些AT指令集,其中AT指令是以AT為開頭,字符
4、為結(jié)尾的字符串,AT指令的響應(yīng)數(shù)據(jù)包在。每條指令執(zhí)行成功與否都有相應(yīng)的返回程序。對(duì)于其他意外信息比方有人撥號(hào),線路上沒有信號(hào),等等,模塊也會(huì)做出一些相應(yīng)的信息提示,而此接收端可以據(jù)此迅速處理。
3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
程序循環(huán)檢測(cè)連接煙霧傳感器的I/O接口,檢測(cè)到數(shù)據(jù)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷,如果不是觸發(fā)信號(hào)就繼續(xù)檢測(cè)接口;如果是觸發(fā)信號(hào)那么開啟蜂鳴器向室內(nèi)人員報(bào)警,調(diào)用LCD顯示函數(shù)將火災(zāi)預(yù)警顯示到顯示器上,調(diào)用GSM通信函數(shù)遠(yuǎn)程向外出人員報(bào)警。具體程序如下:
{
if〔key1==0〕
{
clearBuff〔〕;
SendUDPMessage〔CALL_YOU_TELNUM
5、BER,SEND_MESSA_CY,Print_Str〕;
key1=1;
}
}
程序循環(huán)檢測(cè)連接按鍵的I/O接口,檢測(cè)到按鍵按下那么開啟蜂鳴器向室內(nèi)人員報(bào)警,調(diào)用LCD顯示函數(shù)將有人闖入顯示到顯示器上,調(diào)用GSM通信函數(shù)遠(yuǎn)程向外出人員報(bào)警。具體程序如下:
{
if〔key2==0〕
{
clearBuff〔〕;
key2=1;
}
}
4系統(tǒng)調(diào)試與仿真
本次仿真通過proteus軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,由于軟件的元件庫內(nèi)元件種類有限,所以只對(duì)局部功能進(jìn)行了仿真。本次主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)控制模塊、警鈴模塊及顯示模塊的仿真。本次仿真通過上下電平來模擬傳感器
6、的觸發(fā),通過蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)警鈴報(bào)警,將警報(bào)情況顯示到LCD顯示器上。
當(dāng)單片機(jī)不同的引腳被觸發(fā)時(shí),LCD會(huì)顯示出不同的報(bào)警信息,當(dāng)P1.2引腳被觸發(fā)時(shí),LCD顯示火災(zāi)報(bào)警信息;當(dāng)P1.4引腳被觸發(fā)時(shí),LCD顯示有人闖入報(bào)警信息;當(dāng)P1.3引腳被觸發(fā)時(shí),LCD顯示室內(nèi)求救報(bào)警信息。同時(shí),只要有觸感器觸發(fā),蜂鳴器便會(huì)報(bào)警。
翻開電源開關(guān),單片機(jī)啟動(dòng)開始初始化,首先完成與GSM通信模塊的連接注冊(cè)信息到基站,然后翻開LCD顯示,顯示初始內(nèi)容,進(jìn)入循環(huán)檢測(cè)傳感器狀態(tài)。等到傳感器接收到異常信號(hào)觸發(fā),單片時(shí)機(jī)根據(jù)不同觸發(fā)器的觸發(fā)完成相應(yīng)的指令,如煙霧傳感器觸發(fā),單片時(shí)機(jī)翻開蜂鳴器,向室內(nèi)人員報(bào)警,再顯示煙
7、霧警報(bào)信息到顯示屏,最后發(fā)送報(bào)警短信給用戶,以保證用戶即使出門在外也可第一時(shí)間知道室內(nèi)平安情況。如果是室內(nèi)人員不小心自己出發(fā)了警報(bào),用戶也可通過發(fā)送短息進(jìn)行控制警報(bào)。
本設(shè)計(jì)下的室內(nèi)智能系統(tǒng)不僅制作簡(jiǎn)單,操作方便,而且功能齊全,能滿足根本突發(fā)事件的報(bào)警。并且在STC89C52控制下的控制電路占空間小,隱蔽性強(qiáng)能夠滿足現(xiàn)代家庭裝修美觀大方的特點(diǎn)。最后,設(shè)計(jì)本錢低,不僅單片機(jī)芯片屬于價(jià)格廉價(jià),液晶12864也是同類產(chǎn)品中價(jià)廉物美的產(chǎn)品。
5結(jié)論
本款設(shè)計(jì)最終以單片機(jī)STC89C52為主控制芯片,實(shí)現(xiàn)了將從傳感器接收到的信號(hào)處理轉(zhuǎn)化發(fā)送給其他模塊。具體實(shí)現(xiàn)如下:利用STC89C52單片機(jī)接收煙
8、霧傳感器和人體熱釋電傳感器接收到的信號(hào),蜂鳴器發(fā)出蜂鳴,液晶顯示屏顯示提示發(fā)生的突發(fā)事件種類,通信模塊發(fā)送報(bào)警短信給家人。最后,復(fù)位整個(gè)系統(tǒng),復(fù)原狀態(tài)。通過系統(tǒng)的整合,使整個(gè)系統(tǒng)的安裝和調(diào)試更加系統(tǒng),減少重復(fù)投資,降低安裝和調(diào)試的費(fèi)用,生產(chǎn)物美價(jià)廉的產(chǎn)品,使智能家居得到更好的普及,使智能家居走入一般人家,向“平民化〞轉(zhuǎn)變。
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