智能家居安全系統(tǒng)

1、葆州殲隸枚貓厚院SH E.NIZHEN POLYTECH IM【C現(xiàn)代智能家居安全系統(tǒng)題目：現(xiàn)代智能家居安全系統(tǒng)設計學院：電子與通信學院班級：課程組組員：指導老師：第一章、概述1. 課程介紹2. 功能簡介第二章、 系統(tǒng)設計1. 系統(tǒng)框架2. 功能模塊第三章、電路設計1模塊介紹及其原理第四章、程序設計1代碼展示第五章、實驗與調(diào)試1、下載調(diào)試2、LCD的調(diào)試3、按鍵的調(diào)試4、電源模塊的調(diào)試5、語音模塊的調(diào)試6、LED與蜂鳴器的調(diào)試 第六章、測試結果 第七章、結論附錄程序代碼第一章 概 述1、課程介紹智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網(wǎng)絡通信技術、 智能家居 - 系統(tǒng)設計方案安全防范技術、

2、自動控制技術、 音視頻技術將家居生活有關的設施 集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統(tǒng)， 提升家居安全性、 便利 性、舒適性、藝術性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。伴隨著數(shù)字化和網(wǎng)絡化的進 程，智能化的浪潮席卷了世界的每一個角落， 成為一種勢不可擋的歷史化大趨勢。 這一切的最終目的為人們提供一個以人為本的舒適、 便捷、高效、安全的生活環(huán) 境。如何建立一個高效率、 低成本的智能家居系統(tǒng)已成為當今世界的一個熱點問 題。本項目的起源與產(chǎn)生既基于此背景。2、功能簡介該系統(tǒng)主要能夠實現(xiàn)的功能：正常情況下，該系統(tǒng)能夠采集室內(nèi)的溫度，并 顯示出來供主人參考。 當溫度過高時該系統(tǒng)就會發(fā)出報警， 燈光發(fā)亮

3、， 語音提示 等，使得主人知道家中發(fā)生了險情， 并及時進行處理。 當有盜賊從窗戶或者其他 一些地方進入時家中時， 會觸動紅外設置， 單片機發(fā)信號給聲光模塊， 告知主人 和鄰居有險情。采取有效的措施，防止損失。第二章系統(tǒng)設計1、系統(tǒng)框架電源模塊語音模塊顯示模塊輸入模塊警報模塊紅外模塊溫度模塊ISP下載模塊2、功能模塊(1) 溫度檢測模塊：采集溫度(2) 聲光報警模塊：通過聲音(3) 紅外模塊：檢測有無人闖入(4) 液晶顯示模塊：顯示信息，人機交流(5) 電源模塊：給各個模塊提供電源(6) 輸入模塊：4*4鍵盤，輸入信息(7) 語音模塊：發(fā)出語音第三章 電路設計1、溫度檢測模塊該模塊主要用于檢測室

4、內(nèi)溫度。采用改進型智能溫度傳感器 DS18B2 0與傳統(tǒng) 的熱敏電阻相比，DS18B2C能夠直接讀出被測溫度，它僅需要一根口線(單線接 口)讀寫 ,溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的 DS18B20 供電，而無需額外電源。因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結構更趨簡單，可靠性更高。 當溫度過高時即發(fā)生火災時 , 單片機向聲光模塊發(fā)出信號，即發(fā)出聲光報警。 DS18B20的1腳接地，2腳接PORTC.0 3腳接電源，在2腳接一個4.7K的上拉 電阻抗干擾。2、聲光報警模塊當溫度過高時， 該模塊接收到單片機發(fā)出的信號后， 聲光模塊開始動作， LED 燈開始閃爍， 蜂鳴器并發(fā)出聲音報警

5、， 告知主人或鄰居及時發(fā)現(xiàn)險情， 及時的控 制火情。當紅外模塊感知到有外人闖入時，該模塊發(fā)出報警，威懾他人，使其不 敢進入主人家中，并提醒鄰居或主人，及早做出防范。我們把若干個LED燈擺成笑臉形狀。因為若干個LED燈和一個蜂鳴器工作時需要 較大的電流。因此我們設計一個三極管(S9013)來進行驅動，保證了電路有足 夠大的電流。三極管的基極與 PORTD.6S接。同時我們用了倆個1K分別與LED 和蜂鳴器串聯(lián)來進行分壓保證其安全性。3、紅外線模塊 該模塊主要用于防盜，安置在窗戶或者門口等地方，當有盜賊闖入時，會觸 動到那些安置好了的紅外裝置， 發(fā)送信號給單片機， 單片機經(jīng)過處理后發(fā)送給聲 光模塊

6、。為了防止錯報， 我們安裝若干個紅外對管， 當只有達到一定數(shù)量的紅外 對管發(fā)生中斷時才報警。 因為單片機的中斷資源有限， 所以我們用了 2對紅外對 管來模擬若干個， 當只有其中一個紅外對管發(fā)生中斷時， 系統(tǒng)不報警， 當兩個紅 外對管都發(fā)生中斷 時 ，系統(tǒng) 發(fā) 出警報 。 這兩對紅 外對管 分別接單片 機的 PORTD.4(INT0)、PORTD.5(INT1)。comTriMiyj14 com4、液晶顯示模塊該模塊主要應用于顯示一些信息，起到與用戶進行人機交流作用，用戶可以 通過顯示模塊，看到一些信息，例如現(xiàn)在的室內(nèi)溫度、現(xiàn)在系統(tǒng)啟用的模式等。 我們將采用1602lcd來顯示，四線制方式將16

7、02與單片機的PORT口相連接， 1602 的 RS RWE、D4 D5 D6 D7分別接 PORTA.0 PORTA. 1 PORTA.2 PORTA.4 PORTA.5 PORTA.6 PORTA.7 電路如下：U11JB14* If Of ch. LlRP4 2 4 J - I 7 MBK卸 JEIE ibnM n M n M5、電源模塊該模塊主要用于給整個系統(tǒng)提供能夠應用且穩(wěn)定的電源。我們采用了 7805 這種型號的穩(wěn)壓器件，在輸入端我們用了火牛插孔，便于連接電源，在輸入的負 極安裝了一個按鍵開關，便于控制電源的開關，如下圖：6、輸入模塊該模塊由4*4個按鍵組成，用于用戶對系統(tǒng)的設置與

8、控制等，給用戶提供一 個輸入的方式，輸入用戶所需求的信息。我們將鍵盤與單片機的PORTA口相連,PORT/口的高八位接按鍵的行，低八位接按鍵的列。電路如下：1即nTFiT按鍵功能如下圖所示:nc口啜舉巴一:削卜.HN.9空取消80 1確定設防撤防7、語音模塊J_ISD1700AUCMAUXAna InI該模塊主要由ISD1730揚聲器、mic、按鍵及其一些電阻電容等組成。它的 作用的是通過語音提示，指導用戶對安全系統(tǒng)的操作，例如設防，撤防等，把語 音芯片的復位腳（24腳）與單片機的P0RTD.1相連接，播放腳（23腳）與單片 機的P0RTD.4相連接，快進腳（26腳）與單片機的P0RTD.5卻

9、相連接。產(chǎn)-MIC*MC -PLAY廿rLERASE-IfFLFWD二a.Fh咱LLfcRESET3r1FT一VOLRLSETFTCH 5?1 KflLED-FxJJ_蓋DC第四章 程序設計1、顯示模塊該模塊主要有 1602 液晶顯示屏組成，上電后初始化 1602，屏幕上顯示歡迎 界面， 2 秒后顯示溫度，設防時顯示 Fortification of success ，撤防時顯示 Please enter your password ，第一次輸入密碼錯誤時，顯示 Please try again ，第二次輸入密碼錯誤時，顯示 The last chance ，當發(fā)生火災時顯示 Alarm!Fi

10、re! ，當發(fā)生盜竊是顯示 Burglar alarms! ，及其一些其他的顯 示都用 putsf() 函數(shù)來完成顯示工作。2、語音模塊當開機時PORTD.給一個低電平，讓語音芯片的指針復位，P0TD.4給一個低 電平并進行延時，然后在給高電平， 進行播放語音“歡迎使用智能家居安全系統(tǒng)” 。 然后P0RTD.5合一個低電平并進行適當?shù)难訒r，當設防按鍵按下時P0RTD.4合一 個低電平并進行延時，然后在給高電平，播放“請輸入密碼” ，然后進行快進， 讓播放指針指向下一個語音片斷，撤防成功后播放“成功撤防” 。3、輸入模塊我們采用鍵盤掃描的方式來采取鍵盤的輸入信息，單片機的A口高四輸出，輪流輸出0

11、，A 口第四位輸入，采集鍵盤的信息，檢測是否有按鍵按下，那一列有按 鍵按下。根據(jù)當哪一行輸出 0時，那一列檢測到了 0，計算出是哪個按鍵，即： 行*4+列/ 鍵盤掃描unsigned char getkeyval(void)unsigned char col4=0xef,0xdf,0xbf,0x7f;/ 行unsigned char row4=0x07,0x0b,0x0d,0x0e;/ 列unsigned char i,j,getsta,keyval;for(i=0;i4;i+)P0RTA=coli;delay_us(2);if(PINA!=coli)getsta=PINA&0x0F;for(

12、j=0;j PB0*/*RW- PB1*/*E PB2*/*FREE- PB3*/*D4- PB4*/*D5- PB5*/*D6- PB6*/*D7- PB7*/*/*#include #include #include #include #include #asm.equ _lcd_port=0x18;PORTB#endasm#include #asm.equ _w1_port=0x15 ;PORTC.equ _w1_bit=0#endasm#define fuwei PORTD.1#define jingbao PORTD.6unsigned char mima=1,2,3,1,2,3;u

13、nsigned char shuru6=0,0,0,0,0,0;int shi,ge; / 溫度的十位與個位 unsigned char flage_0=0; / 中斷 0 標志 unsigned char flage_1=0; /中斷 1 標志/* */ 初始化void init(void)w1_init();lcd_init(16);PORTA=0xff;DDRA=0xF0;PORTD=0x32;DDRD=0x72;jingbao=0;GICR|=0xC0; /INT0 ON INT1 ON INT2 OFFMCUCR=0x0F;MCUCSR=0x00;GIFR=0xC0;#asm(sei

14、)/ External Interrupt 0 service routineinterrupt EXT_INT0 void ext_int0_isr(void)flage_0=1; / 待補充/ External Interrupt 1 service routineinterrupt EXT_INT1 void ext_int1_isr(void)flage_1=1;/ 待不從void wendu(void) / 溫度顯示char lcd_buffer33;int temp,temp_h,temp_l,_1,_2; temp=ds1820_temperature_10(0); temp_h

15、=temp/80; /DS18B20 要 /80temp_l=temp%80;shi = temp_h/10;ge = temp_h%10;_1 = temp_l/10;if(_1 = 4)_1 =5;else_1 = 0;_2 = temp_l%10;lcd_gotoxy(0,1);sprintf(lcd_buffer,TEMP:%d%d.%dxDFCnr,shi,ge,_1); lcd_puts(lcd_buffer);unsigned char getkeyval(void) / 鍵盤掃描unsigned char col4=0xef,0xdf,0xbf,0x7f;unsigned ch

16、ar row4=0x07,0x0b,0x0d,0x0e;unsigned char i,j,getsta,keyval;for(i=0;i4;i+)PORTA=coli; delay_us(2);if(PINA!=coli) getsta=PINA&0x0F; for(j=0;j4;j+)if(getsta=rowj)keyval=j+i*4;delay_ms(300); /300 while(getsta=rowj)getsta=PINA&0x0F;return keyval;return 16;void yuyin(void)/播放語音PORTD.4=0;delay_ms(35);PORT

17、D.4=1;/播放快進void nextone(void)/PORTD.5=0;快進到第一段語音delay_ms(35); /PORTD.5=1;void kaiji(void) / 開機界面 lcd_clear(); lcd_gotoxy(6,0);lcd_putsf(A_a);lcd_gotoxy(5,1);lcd_putsf(WELCOM);PORTD.1=0; / 復位不用時間 PORTD.1=1;delay_ms(10);yuyin(); /播放開機音delay_ms(2000);delay_ms(2000);/語音播放完后進入快進nextone();wendu();void shu

18、zuqingkong(void)unsigned char i; for(i=0;i1&ge7) / 溫度報警 lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf(Alarm!Fire!); jingbao=1;if(flage_1=1) / 紅外報警 if(flage_0=1)flage_1=0;flage_0=0; lcd_gotoxy(0,0);lcd_putsf(Burglar alarms!);jingbao=1;if(keyval=14)/撤防i=0;lcd_clear(); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf(Pleaseenteryourpassword);yuyin();/播放語音delay_ms(2000);delay_ms(1000);n