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基于单片机的智能家居报警系统设计

时间:2022-04-16

随着国民经济的增长、科技的发展和人民生活水平的提高,人们需要对室内环境的安全进行有效的监控并及时报警。传统的防盗窗、防盗门等安防设备在使用中存在灵活性弱、有效性差、时效性差等缺点。如果有智能家居报警系统,能够在室内环境出现异常时及时检测、报警并通知业主,人们的生活环境就会更加安全。嵌入式技术和传感技术的发展为该系统的实现提供了可能。

本文引用地址:

本设计提出了一种基于GSM的单片机控制的智能家居报警系统,可以对房屋灾害进行实时监控和报警。系统采用温度传感器检测室内温度并显示在数码管上;它利用热释电红外传感器检测房屋内是否有非法入侵,检测数据传输到单片机,单片机对数据进行分析处理。如有异常,蜂鸣器报警,并控制GSM系统向主机发送信息。智能报警系统可根据环境变化及时响应,保障家居环境安全。

1 系统硬件设计

1.1 整体系统设计

该系统基于单片机,主要模块有热释电红外传感器模块、温度检测模块、蜂鸣器报警模块、数码管显示模块和GSM短信报警模块。系统总体框架如图1所示。

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1.2 温度检测与显示模块设计

温度检测显示模块采用数字温度传感器。数字温度计易于连接。包装后可用于各种场合。温度检测电路如图2所示。

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1.3 热释电红外传感模块设计

热释电红外传感器模块主要用于检测房间内是否有人,主要由热释电红外传感器和处理芯片组成。它是一种CMOS型运算放大器,具有独立的高输入阻抗,可与多种传感器匹配,进行信号处理,并能有效抑制其他信号的干扰,稳定性高,调节范围广。

如果有人进入热释电红外传感器的扫描范围,一个微弱的电压变化就会导致芯片被触发。芯片经过二级放大后,在VO信号输出端会产生3.3V左右的电压;当没有人经过时,VO端输出0V,输出电压送单片机进行判断处理,从而实现人体检测。

1.4 GSM短信报警模块设计

GSM模块主要由TC35i、电源电路、串口电路和GSM保护电路组成。TC35i全新西门子工业GSM模块是一款工业级GSM模块,支持中英文短信。支持发送数据和语音两种格式的短信智能报警器,格式设置可以通过AT指令实现。TC35i短信模块体积小、重量轻、能耗低,具有SIM应用工具包和AT指令集控制的优势。电源电路为 GSM 提供适当的电压。GSM 保护电路用于防止电源电压过高。

2 系统软件设计

该系统使用 C 和汇编语言作为编程语言。系统通过传感器检测室内环境状况,并将检测到的数据传输给单片机,单片机对数据进行处理并采取相应措施。系统程序流程如图3所示。系统启动后,首先进行初始化操作。为了及时显示温度和非法入侵报警,系统采用中断技术,利用单片机定时中断TO,每500ms中断一次。打开中断后,系统开始工作。当有人进入时,系统调用GSM短信发送程序,并进行蜂鸣器报警。为使闹铃生效,闹铃时间延迟2分钟。

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3 系统测试

系统软硬件设计完成后,对各个模块进行测试。接通电源后,数码管可以正常显示当前室内温度,并且随着室内温度的变化而变化,说明温度检测显示模块功能正常;当红外传感器在扫描范围内时,系统会报警并向指定手机发送短信。当没有人体进入时,系统不报警,说明报警和短信通知功能正常。因此智能报警器,系统的温度检测、显示、报警、发送短信等功能均正常。

4。结论

这个家庭报警系统主要是基于防盗和室内温度检测。防盗报警体现在发送短信报警和驱动蜂鸣器报警。室内温度检测主要显示在数码管上。整个设计的创新点在于系统的自动化、智能化,实用性强。该系统采用简单实用的传感器,集成声音、温度、电力、网络信息传输等技术,易于实现。此外,该系统的设计思路为智能家居、智能安防等系统的开发提供了参考价值。