智能家居安全系统.doc
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1、现代智能家居安全系统题目:现代智能家居安全系统设计学院:电子与通信学院班级:课程组组员:指导老师:目录第一章、概述1. 课程介绍2。 功能简介第二章、系统设计1。 系统框架2。 功能模块第三章、电路设计1模块介绍及其原理第四章、程序设计1代码展示第五章、实验与调试1、下载调试2、LCD的调试3、按键的调试4、电源模块的调试5、语音模块的调试6、LED与蜂鸣器的调试第六章、测试结果第七章、结论附录程序代码第一章概述1、 课程介绍智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程
2、事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。伴随着数字化和网络化的进程,智能化的浪潮席卷了世界的每一个角落,成为一种势不可挡的历史化大趋势。这一切的最终目的为人们提供一个以人为本的舒适、便捷、高效、安全的生活环境。如何建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当今世界的一个热点问题。本项目的起源与产生既基于此背景。2、 功能简介该系统主要能够实现的功能:正常情况下,该系统能够采集室内的温度,并显示出来供主人参考。当温度过高时该系统就会发出报警,灯光发亮,语音提示等,使得主人知道家中发生了险情,并及时进行处理。当有盗贼从窗户或者其他一些地方进入时家中时,会触
3、动红外设置,单片机发信号给声光模块,告知主人和邻居有险情。采取有效的措施,防止损失。第二章 系统设计1、系统框架单片机电源模块显示模块警报模块语音模块输入模块ISP下载模块温度模块红外模块2、功能模块(1)温度检测模块:采集温度(2)声光报警模块:通过声音(3)红外模块:检测有无人闯入(4)液晶显示模块:显示信息,人机交流(5)电源模块:给各个模块提供电源(6)输入模块:4*4键盘,输入信息(7)语音模块:发出语音第三章电路设计1、温度检测模块该模块主要用于检测室内温度。采用改进型智能温度传感器DS18B20 与传统的热敏电阻相比,DS18B20能够直接读出被测温度,它仅需要一根口线(单线接口
4、)读写,温度变换功率来源于数据总线,总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电,而无需额外电源.因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单,可靠性更高。当温度过高时即发生火灾时,单片机向声光模块发出信号,即发出声光报警。DS18B20的1脚接地,2脚接PORTC。0,3脚接电源,在2脚接一个4。7K的上拉电阻抗干扰。2、声光报警模块当温度过高时,该模块接收到单片机发出的信号后,声光模块开始动作,LED灯开始闪烁,蜂鸣器并发出声音报警,告知主人或邻居及时发现险情,及时的控制火情。当红外模块感知到有外人闯入时,该模块发出报警,威慑他人,使其不敢进入主人家中,并提醒邻居或主人,及早做出防范.我们把若
5、干个LED灯摆成笑脸形状。因为若干个LED灯和一个蜂鸣器工作时需要较大的电流。因此我们设计一个三极管(S9013)来进行驱动,保证了电路有足够大的电流。三极管的基极与PORTD.6连接.同时我们用了俩个1K分别与LED和蜂鸣器串联来进行分压保证其安全性.3、红外线模块该模块主要用于防盗,安置在窗户或者门口等地方,当有盗贼闯入时,会触动到那些安置好了的红外装置,发送信号给单片机,单片机经过处理后发送给声光模块。为了防止错报,我们安装若干个红外对管,当只有达到一定数量的红外对管发生中断时才报警。因为单片机的中断资源有限,所以我们用了2对红外对管来模拟若干个,当只有其中一个红外对管发生中断时,系统不
6、报警,当两个红外对管都发生中断时,系统发出警报.这两对红外对管分别接单片机的PORTD.4(INT0)、PORTD。5(INT1)。4、液晶显示模块该模块主要应用于显示一些信息,起到与用户进行人机交流作用,用户可以通过显示模块,看到一些信息,例如现在的室内温度、现在系统启用的模式等.我们将采用1602lcd来显示,四线制方式将1602与单片机的PORTB口相连接,1602的RS、RW、E、D4、D5、D6、D7分别接PORTA.0、PORTA。1、PORTA.2、PORTA。4、PORTA。5、PORTA.6、PORTA。7。电路如下:5、电源模块该模块主要用于给整个系统提供能够应用且稳定的电
7、源。我们采用了7805这种型号的稳压器件,在输入端我们用了火牛插孔,便于连接电源,在输入的负极安装了一个按键开关,便于控制电源的开关,如下图:6、输入模块该模块由44个按键组成,用于用户对系统的设置与控制等,给用户提供一个输入的方式,输入用户所需求的信息.我们将键盘与单片机的PORTA口相连,PORTA口的高八位接按键的行,低八位接按键的列。电路如下:按键功能如下图所示:0123456789空取消确定设防撤防空7、语音模块该模块主要由ISD1730、扬声器、mic、按键及其一些电阻电容等组成。它的作用的是通过语音提示,指导用户对安全系统的操作,例如设防,撤防等,把语音芯片的复位脚(24脚)与单
8、片机的PORTD.1相连接,播放脚(23脚)与单片机的PORTD。4相连接,快进脚(26脚)与单片机的PORTD。5脚相连接.第四章 程序设计1、显示模块该模块主要有1602液晶显示屏组成,上电后初始化1602,屏幕上显示欢迎界面,2秒后显示温度,设防时显示Fortification of success,撤防时显示Please enter your password,第一次输入密码错误时,显示Please try again,第二次输入密码错误时,显示The last chance,当发生火灾时显示Alarm!!Fire!!,当发生盗窃是显示Burglar alarms!!!,及其一些其他的
9、显示都用putsf()函数来完成显示工作。2、语音模块当开机时PORTD。1给一个低电平,让语音芯片的指针复位,POTD.4给一个低电平并进行延时,然后在给高电平,进行播放语音“欢迎使用智能家居安全系统”.然后PORTD.5给一个低电平并进行适当的延时,当设防按键按下时PORTD。4给一个低电平并进行延时,然后在给高电平,播放“请输入密码,然后进行快进,让播放指针指向下一个语音片断,撤防成功后播放“成功撤防”。3、输入模块我们采用键盘扫描的方式来采取键盘的输入信息,单片机的A口高四输出,轮流输出0,A口第四位输入,采集键盘的信息,检测是否有按键按下,那一列有按键按下。根据当哪一行输出0时,那一
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