一、宿舍智能报警系统设计方案
本文引用地址：
摘要：系统采用凌阳公司16位单片机作为主控制器。它分别通过烟雾传感器和人体热释电红外传感器感应烟雾和人体红外信号，并通过单片机做出报警动作。本系统的设计主要是为了满足宿舍自动报警的需要。设计目标是实现语音报警、时间设置与显示、灯光报警、网络报警等功能。
1 设计方案
1.1 主控制器选择
的 16 位微控制器用作主控制器。由于内置2 KB SRAM和32 KB内存FLASH，可以满足系统存储密码和各种数据的要求，CPU时钟频率高达49.152 MHz，可以保证响应速度快，内置语音模块，进一步提高了系统人机界面的友好性。
1.2 远程监控方案的选择
使用无线通信。使用无线收发模块进行无线通信。这种通讯方式不受线路长度的影响，主从站位置可任意设置，布局更灵活。
1.3 有价物检测方案选择
门框宽度一般为1~2m。使用射频收发模块更方便。发射器附在贵重物品上，接收器固定在门口。贵重物品进出时，可记录。发射器和接收器的电路结构都比较简单，体积小，便于携带。
1.4 整体系统框图
根据上述设计思路，系统整体框图如图1所示。系统由上位机和下位机组成。上位机进行键盘输入、语音提示、报警和人员、物品进出记录等。下位机进行烟雾探测、人体红外探测、贵重物品探测、人员出入探测等数据采集工作。下位机通过无线收发模块将检测信号发送给上位机。上位机处理数据并做出相应动作。
620)this.width=620;" alt="图1整体系统框图" src="" />
图1 系统总体框图
2 理论分析与计算
2.1 物品检测电路的计算
使用无线发射和接收来检测贵重物品，通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。选用的通信频率为8MHz，电感为47μH。
620)this.width=620;"alt=""src=""/>
2.2 控制方案分析
根据课题要求，为实现对宿舍安全状况的远程监控，以一主两从的方式进行仿真。，记录和报警，并从站获取和发送信息。主站可实现从站信息的实时显示，将报警及贵重物品进出信息存储在主站的FLASH中，无需外接存储芯片，方便读取显示. 使用人体感应器，通过统计进出宿舍的人数，判断宿舍人数，并提示锁门。以单片机内部时钟作为时间基准，通过键盘设置时间，记录闹铃时间。利用单片机内部的语音模块实现语音报警，直观实用。该控制方案充分利用了单片机的片上资源，使用的外部器件少，简单实用。
2.3 烟雾探测模块
采用MQ-2型烟雾传感器，具有探测范围宽、灵敏度高、响应恢复快、稳定性好、寿命长等优点，只需简单的驱动电路即可实现烟雾探测。烟雾传感器电路如图2所示。当没有检测到烟雾信号时路灯控制系统，比较器输出低电平；当传感器检测到烟雾信号时，比较器输出5V高电平，报警器动作。
620)this.width=620;" alt="图2烟雾传感器结构" src="" />
图2 烟雾传感器结构
2.4 人体红外检测模块
该芯片搭载热释电红外传感器KBS-6B和少量外接元件，构成被动红外人体传感器。加装了菲涅耳透镜，大大提高了检测范围，满足了人体检测的需要。当有人通过热释电传感器时，V.口输出正脉冲，报警器动作。电路结构如图3所示。
620)this.width=620;" alt="图3热释电红外传感器结构" src="" />
图3 热释电红外传感器结构
2.5 人员出入检测设计
前后两个红外光电开关，通过对开关顺序的检测，确定宿舍的进出。当有人离开宿舍时，控制信号1先置高，然后控制信号2置高。通过判断时间，可以断定该人正在外出。当有人进入时做同样的事情。检测电路如图4所示。
620)this.width=620;" alt="图4 人员进出检测电路图" src="" />
图4 人员进出检测电路图
2.6 贵重物品检测设计
为了满足贵重物品检测的要求，在卡内放置一个单调谐环路谐振放大器，将卡挂在贵重物品上，卡发出射频信号。进出宿舍时，与次级线圈发生共振，负载电压发生变化。，通过对负载的检测，可以记录人员的进出。电路如图 5 所示。
620)this.width=620;" alt="贵重物品检测电路图" src="" />
图5 贵重物品检测电路图
3 编程
主站系统上电后进行初始化，需要密码。如果密码输入正确，可以对火灾、贵重物品、键盘等进行监控，并根据监控情况进行相应处理。从站上电初始化后，开始监测各个传感器的状态并发送数据。其程序流程如图6所示。
620)this.width=620;" alt="图6主程序流程图" src="" />
图6 主程序流程图
4 测试数据与分析
4.1 测试设备
测试仪器和型号如表1所示。
620)this.width=620;" alt="测试设备和型号" src="" />
4.2 测试方法和测试数据
测试方法和测试数据见表2、表3。
表 2 中的测试数据表明，烟雾传感器性能良好。
表 3 所示测试数据符合设计要求。
620)this.width=620;"alt=""src=""/>
5 结论
该系统通过测试很好地达到了设计的各项要求。主要创新在于增加了语音报警功能，更加实用；增加从站搜索功能，可实时显示各个从站的工作状态；增加无人值守功能，特定时段发现人员活动后立即报警；增加时钟功能，可实现时间设置和显示。
二、基于单片机控制的智能路灯仿真系统
1.实现功能
（1）支路控制器有时钟功能，可以设置和显示开关灯时间，控制整个支路按时开灯和关灯。
（2）分支控制器应该能够根据环境的变化自动开灯和关灯。
（3）支路控制器应能根据交通情况自动调整照明状态：当可移动物体M（在物体前方标出定位点，确定物体位置时）定位点）从左到右到达 S 点，灯 1 亮；当物体 M 到达 B 点时，灯 1 熄灭，灯 2 亮；如果物体 M 从右到左移动，则照明顺序与上述相反。
（4）支路控制器可以独立控制每个路灯的开启和关闭时间。
（5）当路灯出现故障（灯不亮）时，支路控制器应发出声光报警信号，并显示故障路灯的地址号。
2.原理图设计
本设计主要基于单片机。其中，分控模块通过单片机控制单元控制器1和单元控制器2，完成显示和声光报警部分。光敏传感器用于感应自然光的亮度，并将感应结果发送到分支控制器，控制LED1和LED2的工作状态。单元控制器1模块控制可移动物体M从S到B再到定向路灯的变化过程。例如，当可移动物体M到达位置S时，通过红外线检测可移动物体M的位置，并向单元控制器1发送信号。当允许分支控制器工作时，单元控制器1打开继电器，
620)this.width=620;"alt=""src=""/>
图1 模拟电路控制系统框图
2.1 恒流源方案演示
程控分流器用于实现电源的功率调节。220V交流电经变压器转换成直流电。电源经过整流桥到7809芯片得到+9V的电压得到恒流源，再由7805芯片转换成相应的恒流源路灯控制系统，得到的功率可调为1W。优点是电路简单，易于搭建。缺点是性能不可靠且不稳定。其组成如下图2所示。
光电开关相关文章：光电开关原理