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(shè)計(jì)學(xué)院：電子與通信學(xué)院班級(jí)：課程組組員：指導(dǎo)老師：第一章、概述1. 課程介紹2. 功能簡(jiǎn)介第二章、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 系統(tǒng)框架2. 功能模塊第三章、電路設(shè)計(jì)1模塊介紹及其原理第四章、程序設(shè)計(jì)1代碼展示第五章、實(shí)驗(yàn)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(cè)試結(jié)果 第七章、結(jié)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(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、 智能家居 - 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案安全防范技術(shù)、

2、自動(dòng)控制技術(shù)、 音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施 集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)， 提升家居安全性、 便利 性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)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(luò)化的進(jìn) 程，智能化的浪潮席卷了世界的每一個(gè)角落， 成為一種勢(shì)不可擋的歷史化大趨勢(shì)。 這一切的最終目的為人們提供一個(gè)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(gè)高效率、 低成本的智能家居系統(tǒng)已成為當(dāng)今世界的一個(gè)熱點(diǎn)問 題。本項(xiàng)目的起源與產(chǎn)生既基于此背景。2、功能簡(jiǎn)介該系統(tǒng)主要能夠?qū)崿F(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(dāng)溫度過高時(shí)該系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出報(bào)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(xiǎn)情， 并及時(shí)進(jìn)行處理。 當(dāng)有盜賊從窗戶或者其他 一些地方進(jìn)入時(shí)家中時(shí)， 會(huì)觸動(dòng)紅外設(shè)置， 單片機(jī)發(fā)信號(hào)給聲光模塊， 告知主人 和鄰居有險(xiǎn)情。采取有效的措施，防止損失。第二章系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、系統(tǒng)框架電源模塊語音模塊顯示模塊輸入模塊警報(bào)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(cè)模塊：采集溫度(2) 聲光報(bào)警模塊：通過聲音(3) 紅外模塊：檢測(cè)有無人闖入(4) 液晶顯示模塊：顯示信息，人機(jī)交流(5) 電源模塊：給各個(gè)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(shè)計(jì)1、溫度檢測(cè)模塊該模塊主要用于檢測(cè)室

4、內(nèi)溫度。采用改進(jìn)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(cè)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(jié)構(gòu)更趨簡(jiǎn)單，可靠性更高。 當(dāng)溫度過高時(shí)即發(fā)生火災(zāi)時(shí) , 單片機(jī)向聲光模塊發(fā)出信號(hào)，即發(fā)出聲光報(bào)警。 DS18B20的1腳接地，2腳接PORTC.0 3腳接電源，在2腳接一個(gè)4.7K的上拉 電阻抗干擾。2、聲光報(bào)警模塊當(dāng)溫度過高時(shí)， 該模塊接收到單片機(jī)發(fā)出的信號(hào)后， 聲光模塊開始動(dòng)作， LED 燈開始閃爍， 蜂鳴器并發(fā)出聲音報(bào)警

5、， 告知主人或鄰居及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情， 及時(shí)的控 制火情。當(dāng)紅外模塊感知到有外人闖入時(shí)，該模塊發(fā)出報(bào)警，威懾他人，使其不 敢進(jìn)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(gè)LED燈擺成笑臉形狀。因?yàn)槿舾蓚€(gè)LED燈和一個(gè)蜂鳴器工作時(shí)需要 較大的電流。因此我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)三極管(S9013)來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，保證了電路有足 夠大的電流。三極管的基極與 PORTD.6S接。同時(shí)我們用了倆個(gè)1K分別與LED 和蜂鳴器串聯(lián)來進(jìn)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(dāng)有盜賊闖入時(shí)，會(huì)觸 動(dòng)到那些安置好了的紅外裝置， 發(fā)送信號(hào)給單片機(jī)， 單片機(jī)經(jīng)過處理后發(fā)送給聲 光模塊

6、。為了防止錯(cuò)報(bào)， 我們安裝若干個(gè)紅外對(duì)管， 當(dāng)只有達(dá)到一定數(shù)量的紅外 對(duì)管發(fā)生中斷時(shí)才報(bào)警。 因?yàn)閱纹瑱C(jī)的中斷資源有限， 所以我們用了 2對(duì)紅外對(duì) 管來模擬若干個(gè)， 當(dāng)只有其中一個(gè)紅外對(duì)管發(fā)生中斷時(shí)， 系統(tǒng)不報(bào)警， 當(dāng)兩個(gè)紅 外對(duì)管都發(fā)生中斷 時(shí) ，系統(tǒng) 發(fā) 出警報(bào) 。 這兩對(duì)紅 外對(duì)管 分別接單片 機(jī)的 PORTD.4(INT0)、PORTD.5(INT1)。comTriMiyj14 com4、液晶顯示模塊該模塊主要應(yīng)用于顯示一些信息，起到與用戶進(jìn)行人機(jī)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(jī)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(gè)系統(tǒng)提供能夠應(yīng)用且穩(wěn)定的電源。我們采用了 7805 這種型號(hào)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(fù) 極安裝了一個(gè)按鍵開關(guān)，便于控制電源的開關(guān)，如下圖：6、輸入模塊該模塊由4*4個(gè)按鍵組成，用于用戶對(duì)系統(tǒng)的設(shè)置與

8、控制等，給用戶提供一 個(gè)輸入的方式，輸入用戶所需求的信息。我們將鍵盤與單片機(jī)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(shè)防撤防7、語音模塊J_ISD1700AUCMAUXAna InI該模塊主要由ISD1730揚(yáng)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(dǎo)用戶對(duì)安全系統(tǒng)的操作，例如設(shè)防，撤防等，把語 音芯片的復(fù)位腳（24腳）與單片機(jī)的P0RTD.1相連接，播放腳（23腳）與單片 機(jī)的P0RTD.4相連接，快進(jìn)腳（26腳）與單片機(jī)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(shè)計(jì)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(shè)防時(shí)顯示 Fortification of success ，撤防時(shí)顯示 Please enter your password ，第一次輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)，顯示 Please try again ，第二次輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)，顯示 The last chance ，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)顯示 Alarm!Fi

10、re! ，當(dāng)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(dāng)開機(jī)時(shí)PORTD.給一個(gè)低電平，讓語音芯片的指針復(fù)位，P0TD.4給一個(gè)低 電平并進(jìn)行延時(shí)，然后在給高電平， 進(jìn)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(gè)低電平并進(jìn)行適當(dāng)?shù)难訒r(shí)，當(dāng)設(shè)防按鍵按下時(shí)P0RTD.4合一 個(gè)低電平并進(jìn)行延時(shí)，然后在給高電平，播放“請(qǐng)輸入密碼” ，然后進(jìn)行快進(jìn)， 讓播放指針指向下一個(gè)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(jī)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(cè)是否有按鍵按下，那一列有按 鍵按下。根據(jù)當(dāng)哪一行輸出 0時(shí)，那一列檢測(cè)到了 0，計(jì)算出是哪個(gè)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(gè)位 unsigned char flage_0=0; / 中斷 0 標(biāo)志 unsigned char flage_1=0; /中斷 1 標(biāo)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(bǔ)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(jìn)void nextone(void)/PORTD.5=0;快進(jìn)到第一段語音delay_ms(35); /PORTD.5=1;void kaiji(void) / 開機(jī)界面 lcd_clear(); lcd_gotoxy(6,0);lcd_putsf(A_a);lcd_gotoxy(5,1);lcd_putsf(WELCOM);PORTD.1=0; / 復(fù)位不用時(shí)間 PORTD.1=1;delay_ms(10);yuyin(); /播放開機(jī)音delay_ms(2000);delay_ms(2000);/語音播放完后進(jìn)入快進(jìn)nextone();wendu();void shu

18、zuqingkong(void)unsigned char i; for(i=0;i1&ge7) / 溫度報(bào)警 lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf(Alarm!Fire!); jingbao=1;if(flage_1=1) / 紅外報(bào)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