基于AVR技術的智能家居管理系統,包含原理圖、電路結構
圖3.5—1 安全防范子系統模塊
2)單元模塊介紹
2.1 煙霧傳感器
本系統采用MQ—2煙霧傳感器。MQ-2傳感器成本低,靈敏性能很好。它所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫,當室內有煙霧時,MQ-2的電導率隨空氣中可燃氣體的濃度增大而增大,使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該濃度相對應的輸出信號。其外形如圖3.5—2所示。圖3.5—3是傳感器的基本測試電路。傳感器需要施加2個電壓:加熱器電壓(VH)和測試電壓(VC)。其中VH用于為傳感器提供特定的工作溫度。VC用于測定與傳感器串聯的負載電阻(RL)上的電壓(VRL)。這種傳感器具有輕微的極性,VC需用直流電源。在滿足傳感器電性能要求的前提下,VC和VH可以共用同一個電源電路。為更好利用傳感器的性能,需要選擇適當的RL值。
2.2 報警模塊
報警模塊實現了有緊急情況時自動報警,煙霧傳感器、溫度傳感器接收到相應的信號會告知單片機產生中斷,而且其優先級最高,從而產生報警。該模塊由一個有源蜂鳴器電路組成。
(六)、GSM遠程控制子系統
1)模塊概要
GSM遠程控制子系統模塊主要由GSM短信模塊、本地計算機和遠程計算機通過TC/IP協議外網連接組成,該子系統實現了上述所有模塊的遠程控制。
2)單元模塊介紹
GSM遠程監控模塊由GSM短信模塊、串口通信、遠程計算機組成,其原理和上述的遠程監控與開門模塊一樣。
3.2 硬件平臺選用及資源配置
本系統采用EVK1100開發板兩塊,ATXMEGA32D4-AU芯片兩塊。其中一塊EVK1100開發板作為主芯片主要用于和紅外遙控器、GSM以及串口通信模塊的連接,達到遠程控制和實時控制的目的,另外一塊EVK1100開發板用于實時顯示以及家電控制、智能窗簾控制模塊,兩塊ATXMEGA32D4-AU芯片分別用于門禁子系統模塊和安全防范子系統模塊的控制。兩塊ATXMEGA32D4-AU芯片盒第二塊EVK1100開發板分別控制的模塊從屬于第一塊EVK1100開發板作為子核。主芯片和從屬芯片分工合作。
3.3系統軟件架構
3.4 系統軟件流程(除圖片外需有文字介紹)
(一)實時顯示子模塊、家電控制子模塊和智能窗簾子模塊系統軟件流程圖如圖所示:
當單片機收到調節時間信號時,及時在液晶顯示器中顯示出來,同時根據不同時段的設定值播放相應的音樂。同時,單片機會調用傳感器采集到的數據并與設定值比較,并自動調節照明家電的功率大小和空調輸出功率大小,同時根據設定值調節窗簾的位置。同時,每一個家用電器的開啟狀態都GSM發送到遠程電腦終端可以通過VB界面看到任意家用電器的開啟狀態,同時也可以控制其開啟狀態。
(二)門禁報警子系統模塊軟件流程圖如圖所示:
單片機檢測到有人的時候,產生中斷,進而檢測是否需要開樓道燈,如果需要則控制燈光的繼電器打開;同時當單片機收到需要修改密碼的時候,提醒先輸入原來密碼,若輸入正確則進入修改密碼狀態,同時在七段數碼管中顯示出來,若輸入錯誤,則產生報警信號,連續三次輸入錯誤則將修改密碼功能鎖定;同時,當單片機收到需要設定某段時間內不接受任何人入內的信號時,又產生中斷,設定后跳出中斷,此時,若檢測到有人是,單片機產生一個報警信號,并通過GSM模塊發送到遠程電腦終端。
(三)安全防范子系統模塊軟件流程圖如圖所示:
當煙霧傳感器和溫度傳感器收到相應的信號時,單片機產生中斷進入報警狀態,同時通過GSM模塊發送到遠程電腦終端。
程序運行流程圖
3.5 系統預計實現結果
系統預計實現結果如下表:
子系統模塊 | 場所 | 設備 | 預計達到的初期效果 |
實時顯示、家電控制、背景音樂、智能窗簾子系統 | 信息中心103實驗室 | 液晶顯示器、臺燈、風扇、模擬窗簾、PC機、音樂播放器 | 通過按鍵、遙控器、PC機調節時間,控制臺燈開啟狀態和亮度,控制風扇開啟狀態和轉速,背景音樂、控制窗簾的定位。 |
門禁報警子系統 | 信息中心103實驗室 | 報警器、矩陣鍵盤、遙控器、PC機 | 通過矩陣鍵盤、遙控器、PC機修改密碼,開門,遠程開門等 |
安全防范子系統 | 信息中心103實驗室 | 煙霧傳感器、紅外傳感器、按鍵、遙控器、PC機等 | 通過煙霧傳感器和按鍵、紅外傳感器模擬產生緊急信號,實現報警和遠程報警等功能 |
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