《大学生宿舍防逃课,防火,防盗智能管理系统结题报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学生宿舍防逃课,防火,防盗智能管理系统结题报告（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、大学生宿舍防逃课大学生宿舍防逃课, ,防火防火, ,防盗智能管理防盗智能管理 系统结题报告系统结题报告篇一：宿舍智能防火防盗报警系统XX 全国大学生电子设计竞赛论文 题目: （山东赛区）宿舍防火防盗智能报警系统摘要：本系统采用 ARM1138 单片机作为控制系统的控制核心，利用 Q-2 烟雾传感器实现烟雾检测，热释电人体红外传感器实现人体检测，红外光电传感器检测人员进出，URAT 模块实现异地通讯和网络控制，键盘输入密码解警，无线发射器和无线接收报警器实现贵重物品进出检测，蜂鸣器模块实现报警，所有记录情况采用液晶显示。上位机与主控端直接通信，实现人机交互，体现智能化。主控端可以与各监控端通信，
2、能显示当前各监控端的安全信息。监控端具有人体监测、烟雾监测、声光报警。烟雾传感器放大电路、声光报警电路、键盘电路、稳压电源电路经过测试均达到较好效果。 利用有线通信实现主控端对各宿舍监控端传感器模块的控制。经过测试，本系统能够很好的完成题目各项要求。关键词：ARM1138；UART 通信；烟雾传感器；热释电人体红外传感器1 方案论证与设计给出总体方案，列举出关键技术，分别对关键技术阐述方案。1.1 控制模块方案方案一：采用通用的 51 单片机作为主控制器。51 单片机通用灵活、价格低廉、使用方便，但此单片机字长有限，数据处理能力很弱，处理速度较慢，资源不够丰富，需要扩展较多的外围电路，降低了系
3、统的可靠性，增加了制作的费用，难以满 足本设计要求。方案二：可编程逻辑器件 CPLD,它具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、标准产品无需测试等特点，可实现较大规模的电路设计。但是，该器件主要依赖于软件设计，缺少硬件的配合，致使 程序设计复杂，难以使用，运算速度太快。CPLD 同样难以满足本设计的需要。 方案三： 采用 ARM1138 单片机来实现，此单片机 I/O 接口比较多，易于扩展外围电路，开发板集成了键盘、数码管，时钟、ZLG7290 等芯片。另外方便的是该芯片内置在线仿真，编程接口，可以方便实现在线调试，这大大简化了系统的开发和调试的复杂度
4、。对以上三种方案进行比较，方案一需要扩展较多的外围电路，降低了系统的可靠性，增加了制作的费用，方案二依赖于软件设计，缺少硬件的配合，致使程序设计复杂，难以使用，采用方案三接口比较多，可以方便实现在线调试，这大大简化了系统的开发和调试的复杂度。1.2 电源模块方案一：采用两节 4.2V 可充电式锂电池供电，经过7805 的电压变换后给单片机系统和其他芯片供电。锂电池的电量比较足，并且可以充电，重复利用，因此，这种方案比较可行。但锂电池的价格过于昂贵，这会大大超出我们的预算，为遵循此次大赛成本低的原则，放弃了这种方案。方案二： 采用 9V 干电池经 7805 降压、稳压后给单片机系统和其他传感器供
5、电。电池电量低，使用后丢弃会对环境造成污染，不符合绿色环保的理念。方案三：采用直流稳压电源。输出精度高，0 到 32V 可调，调节范围大，使用简单，能为单片机提供稳定的工作环境。经过比较，采用方案三。1.3 有线模块方案方案一：红外通信，红外通信器件易得，价格低廉，但必须直线收发是其致命弱点。方案二：采用自制的无线电发射和接收电路进行无线收发，此方案虽然思路简单，但是硬件电路的连接与调试十分复杂，装置工作时的稳定性难以保证。方案三：综合使用 RS485 总线和 RS232 总线，通过RS485 与 RS232 接口转换，将通过 RS485 的信息通过 RS232传到单片机上，但是这需要连线布局
6、，较为麻烦。方案四：采用 UART 有线通信模块，UART 有线通信协议十分简单，以低电平作为起始位，高电平作为停止位，中间可传输 58 比特数据和一比特奇偶校验位，奇偶校验位的有无和数据比特的长度有通信双方约定。收发可同时进行，互不干扰。综上考虑，我们选用 UART 有线通信模块，确保了通信的流畅性和准确性。1.4 显示部分设计方案方案一：采用八位共阴极 LED 数码管进行显示，利用单片机串行口的移位寄存器工作方式，外接 MAX7219 串行输入共阴极显示驱动器，每片可驱动 8 个 LED 数码管。方案二：采用点阵字符型 TS12864A-3LCD 液晶显示，可以显示数字与阿拉伯字母等字符，
7、随着半导体技术的发展，TS12864A-3LCD 的液晶显示越来越广泛的应用于各种显示场合。比较这两种方案，数码管显示驱动简单，但显示信息量少，功耗大；利用液晶显示可以工作在低电压、低功耗下，显示界面友好、内容丰富，综合考虑，选用 TS12864A-3LCD 来实现显示功能。1.5 烟雾检测模块方案方案一：采用光敏传感器，该传感器是最常见的传感器之一，可以对许多烟雾浓度进行检测，但是在进行检测时要将烟雾信号转化为光信号才可以，经尝试，电路不稳定，不易控制。方案二：采用 Q2 烟雾传感器，它是一种离子是烟雾传感器，工作性能稳定可靠，低功耗，结构设计独特，防虫、防尘、抗外界光线干扰并且有特殊的防潮
8、设计。可以广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器，并且价格适中。综合考虑我们选择方案二。1.6 人员监测模块的选择 方案一：采用光电开关。它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通，从而检测物体有无的。物体不限于人、动物、金属等，所有能反射光线的物体均可被检测。因此，它不能起到只检测宿舍有无人员的作用，并且监测距离有限。方案二：利用图像识别的原理。先提前把宿舍人员信息存储起来，对宿舍的人员进行辨别，当非本宿舍人员进入时便提示并报警，直到宿舍人承认并消除报警后再停止报警，利用图像识别不仅能实现报警功能，而且还能实现记录进入人的面貌，但是其成本高，推广起来不方便，不
9、适用于学校宿舍的推广。方案三：采用热释电人体红外传感器。菲涅尔滤光片能有效地让人体辐射的红外线通过，而阻止太阳光、灯光等可见光中的红外线通过，免除干扰。在电子防盗、人体探测器领域中，应用广泛，技术性能稳定。本身不发生任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉。综合考虑以上情况我们选择方案三。1.7 提示锁门模块方案一：采用自制的蜂鸣器电路，实现声光报警。该方案实现比较容易，蜂鸣器的声音可以很好的提示锁门。并且所有报警电路都用蜂鸣器模块，节省了 I/O 口线资源。方案二：采用 ARM1138 内部自带的语音模块，以软件的形式实现。程序设计较为复杂，并且降低程序执行效率。综合考虑，选用方案一
10、。1.8 贵重物品检测模块方案一:采用振动传感器。将振动的加速度转换成与之成比例的电压输出。可以检测环境振荡及低振荡，当物体移动时就报警，达到实时检测，但是其抗干扰能力低，而且麻烦，不利于一些经常移动的物体检测。方案二：根据超市等一些大型场合的防偷盗检测原理，采用贴条形码的形式，将贵重物品的表面贴上条形码，将检测装置放置在宿舍的门口，当物品被拿出时便报警。方案三：采用再昂贵物品上装信号发生器，在监测地点装信号接收器，当贵重物品被拿出超过一定范围之后，自动发生报警信号，以此来监测贵重物品。此物品小巧，便宜，使用简单并且监测效果较好。综合上述方案，考虑推广普及成本及监测效果，采用方案三。2 原理分
11、析与硬件电路图2.1 稳压电源模块根据系统要求，我们使用直流信号源，为单片机提供一个稳定的输出电压，确保机内核、外设以及外接传感器工作准确性、稳定性。2.2 传输模块设计我们采用的有线传输模组以芯片集成 UART 模块为核心，使得设备之间即使晶振频率不同也可进行异步通信，完全可编程的串口接口特性，可有效降低误码率，使用简单可靠。实现宿舍情况数据的异地监控。2.3 键盘模块设计我们采用 28 键盘实现输入密码解码解除报警功能，并且可以用键盘模拟锁门与未锁门，开启与关闭人体检测功能。电路图见附录图 2篇二：宿舍智能防盗防火报警系统(F 题)编号：F 甲 XX 宿舍智能防盗防火报警系统（F 题） 学
12、校：鲁东大学 专业：电气工程及其自动化参赛学生：张召 向恒 李刚指导教师：张平联系电话：13583509872XX 年 9 月 20 日 宿舍智能防盗防火报警系统（F 题）摘要：本体统是利用 STC89C52 作为主控制器，设计出的一套具有人体检测、烟雾检测、声光报警、液晶显示、异地监控、语音播放等多功能的宿舍智能防盗防火报警系统。系统集成了上位机、人机交互界面、STC89C52 单片机、NRF905 无线发射接收模块、人体红外热释电传感器、MQ-2烟雾传感器、CH451 矩阵键盘、12864 液晶模块、智能防丢器、凌阳语音播放模块、DS1302 时钟模块等硬件电路。整个系统结构清晰、成本低廉
13、，经测试，能够完成题目基本要求和发挥部分的各项内容且运行可靠。 关键词：STC89C52，异地监控，人体检测，烟雾检测Abstract：This system, who used STC89C52 as main controller ,designed a dormitory intellectualized burglarproof and fireproof alarm system, with man detection, smog detection, alarming, liquid crystal displaying, supervising and controlling i
14、n another place ,speech playing and so on. This system integrated many hardware electric circuits, such as the position machine,STC89C52 processors,NRF905 wireless modules, infrared sensors,MQ-2 smog sensors, keyboard with CH451,12864 liquid crystal modules, speech playing modules of Lingyang,DS1302
15、 clock modules and so on. The whole system with clear structure and low cost has been tested to complete all the design of this topic requested by the various indicators and reliable operation.Keywords: STC89C52, supervise and control among different places, human detection, smog detection1. 系统方案设计与
16、论证1.1 方案设计与论证 1.1.1 异地监控模块 方案一：上位机上位机是指人可以直接发出操控命令的计算机，一般是 PC，屏幕上显示各种信号变化（液压，水位，温度等） 。由于其直观、清晰、人性化的界面和方便简易的操作，再加上计算机的普及，上位机已广泛应用于工业控制和自动化领域。方案二：单片机+液晶单片机又称单片微控制器,是把一个计算机系统集成到一个芯片上。由于体积小、质量轻、价格便宜、功能强大，单片机已广泛应用于智能仪表、实时工控、通讯设备、家用电器等领域。方案选择：虽然上位机价格稍贵一些，但界面直观、操作方便、处理速度快、功能强大；单片机内存有限，液晶显示不稳定，操作较繁琐。综合考虑，选择方案一。1.1.2 主从机通信模块 方案一：RS232接口简单，操作容易，但传输距离较短。方案二：RS485RS485 接口传输速度快，采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰性好。虽然传输距离有限，最大为1219 米。方案三：NRF905 无线发射接收模块利用电磁波作为媒介进行通信，传输距离远，功耗低，且体积小、质量轻，具有高抗干扰能力和低误码率。方案选择：RS485 虽然
