智能家居安全系统.doc

现代智能家居安全系统题目:现代智能家居安全系统设计学院：电子与通信学院班级：课程组组员:指导老师：目录第一章、概述1. 课程介绍2。 功能简介第二章、系统设计1。 系统框架2。 功能模块第三章、电路设计1模块介绍及其原理第四章、程序设计1代码展示第五章、实验与调试1、下载调试2、LCD的调试3、按键的调试4、电源模块的调试5、语音模块的调试6、LED与蜂鸣器的调试第六章、测试结果第七章、结论附录程序代码第一章概述1、 课程介绍智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。伴随着数字化和网络化的进程,智能化的浪潮席卷了世界的每一个角落,成为一种势不可挡的历史化大趋势。这一切的最终目的为人们提供一个以人为本的舒适、便捷、高效、安全的生活环境。如何建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当今世界的一个热点问题。本项目的起源与产生既基于此背景。2、 功能简介该系统主要能够实现的功能：正常情况下，该系统能够采集室内的温度,并显示出来供主人参考。当温度过高时该系统就会发出报警,灯光发亮,语音提示等，使得主人知道家中发生了险情，并及时进行处理。当有盗贼从窗户或者其他一些地方进入时家中时，会触动红外设置,单片机发信号给声光模块，告知主人和邻居有险情。采取有效的措施，防止损失。第二章 系统设计1、系统框架单片机电源模块显示模块警报模块语音模块输入模块ISP下载模块温度模块红外模块2、功能模块(1)温度检测模块：采集温度(2)声光报警模块:通过声音(3)红外模块：检测有无人闯入（4）液晶显示模块：显示信息,人机交流（5)电源模块：给各个模块提供电源(6）输入模块：4*4键盘，输入信息（7）语音模块:发出语音第三章电路设计1、温度检测模块该模块主要用于检测室内温度。采用改进型智能温度传感器DS18B20 与传统的热敏电阻相比，DS18B20能够直接读出被测温度,它仅需要一根口线(单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电,而无需额外电源.因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。当温度过高时即发生火灾时,单片机向声光模块发出信号，即发出声光报警。DS18B20的1脚接地，2脚接PORTC。0,3脚接电源,在2脚接一个4。7K的上拉电阻抗干扰。2、声光报警模块当温度过高时，该模块接收到单片机发出的信号后,声光模块开始动作,LED灯开始闪烁，蜂鸣器并发出声音报警，告知主人或邻居及时发现险情,及时的控制火情。当红外模块感知到有外人闯入时,该模块发出报警，威慑他人，使其不敢进入主人家中,并提醒邻居或主人，及早做出防范.我们把若干个LED灯摆成笑脸形状。因为若干个LED灯和一个蜂鸣器工作时需要较大的电流。因此我们设计一个三极管（S9013）来进行驱动，保证了电路有足够大的电流。三极管的基极与PORTD.6连接.同时我们用了俩个1K分别与LED和蜂鸣器串联来进行分压保证其安全性.3、红外线模块该模块主要用于防盗，安置在窗户或者门口等地方,当有盗贼闯入时，会触动到那些安置好了的红外装置，发送信号给单片机,单片机经过处理后发送给声光模块。为了防止错报，我们安装若干个红外对管,当只有达到一定数量的红外对管发生中断时才报警。因为单片机的中断资源有限,所以我们用了2对红外对管来模拟若干个,当只有其中一个红外对管发生中断时,系统不报警,当两个红外对管都发生中断时,系统发出警报.这两对红外对管分别接单片机的PORTD.4（INT0）、PORTD。5（INT1）。4、液晶显示模块该模块主要应用于显示一些信息，起到与用户进行人机交流作用，用户可以通过显示模块，看到一些信息，例如现在的室内温度、现在系统启用的模式等.我们将采用1602lcd来显示,四线制方式将1602与单片机的PORTB口相连接，1602的RS、RW、E、D4、D5、D6、D7分别接PORTA.0、PORTA。1、PORTA.2、PORTA。4、PORTA。5、PORTA.6、PORTA。7。电路如下:5、电源模块该模块主要用于给整个系统提供能够应用且稳定的电源。我们采用了7805这种型号的稳压器件,在输入端我们用了火牛插孔，便于连接电源，在输入的负极安装了一个按键开关,便于控制电源的开关,如下图：6、输入模块该模块由44个按键组成，用于用户对系统的设置与控制等,给用户提供一个输入的方式，输入用户所需求的信息.我们将键盘与单片机的PORTA口相连，PORTA口的高八位接按键的行，低八位接按键的列。电路如下:按键功能如下图所示：0123456789空取消确定设防撤防空7、语音模块该模块主要由ISD1730、扬声器、mic、按键及其一些电阻电容等组成。它的作用的是通过语音提示,指导用户对安全系统的操作，例如设防，撤防等，把语音芯片的复位脚（24脚）与单片机的PORTD.1相连接,播放脚（23脚）与单片机的PORTD。4相连接，快进脚（26脚）与单片机的PORTD。5脚相连接.第四章 程序设计1、显示模块该模块主要有1602液晶显示屏组成，上电后初始化1602，屏幕上显示欢迎界面，2秒后显示温度，设防时显示Fortification of success，撤防时显示Please enter your password，第一次输入密码错误时,显示Please try again，第二次输入密码错误时，显示The last chance，当发生火灾时显示Alarm!！Fire!！,当发生盗窃是显示Burglar alarms!！!,及其一些其他的显示都用putsf（）函数来完成显示工作。2、语音模块当开机时PORTD。1给一个低电平，让语音芯片的指针复位，POTD.4给一个低电平并进行延时,然后在给高电平，进行播放语音“欢迎使用智能家居安全系统”.然后PORTD.5给一个低电平并进行适当的延时，当设防按键按下时PORTD。4给一个低电平并进行延时，然后在给高电平，播放“请输入密码,然后进行快进，让播放指针指向下一个语音片断，撤防成功后播放“成功撤防”。3、输入模块我们采用键盘扫描的方式来采取键盘的输入信息，单片机的A口高四输出,轮流输出0，A口第四位输入，采集键盘的信息，检测是否有按键按下，那一列有按键按下。根据当哪一行输出0时,那一列检测到了0，计算出是哪个按键，即：行4+列/键盘扫描 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+） PORTA=coli；delay_us（2）；if（PINA!=coli) getsta=PINA0x0F； for（j=0；j PB0 */ / RW- PB1 */ /* E - PB2 / /* FREE PB3 */ / D4- PB4 */ /* D5- PB5 */ / D6- PB6 / / D7- PB7 */ /*/ include mega16。h include delay。h #include #include ds1820。h #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；unsigned char shuru6=0，0，0,0，0，0;int shi，ge； /温度的十位与个位unsigned char flage_0=0； /中断0标志unsigned char flage_1=0； /中断1标志 /*/ /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 OFF MCUCR=0x0F; MCUCSR=0x00; GIFR=0xC0； asm(sei”)/ External Interrupt 0 service routineinterrupt EXT_INT0 void ext_int0_isr（void)flage_0=1; /待补充/ External Interrupt 1 service routineinterrupt EXT_INT1 void ext_int1_isr(void）flage_1=1;/待不从 void wendu(void） /温度显示 char lcd_buffer33； int temp，temp_h,temp_l，_1,_2; temp=ds1820_temperature_10(0）； temp_h=temp/80; /DS18B20要/80 temp_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_l10； lcd_gotoxy(0,1）; sprintf（lcd_buffer,TEMP：%dd.dxDFCnr”,shi，ge，_1）； lcd_puts(lcd_buffer）； unsigned char getkeyval（void） /键盘扫描 unsigned char col4=0xef，0xdf，0xbf，0x7f；unsigned char 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=PINA0x0F； 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） /播放语音 PORTD。4=0; delay_ms(35)； /播放 PORTD.4=1； void nextone（void） /快进 PORTD.5=0； delay_ms(35）; /快进到第一段语音 PORTD.5=1;void kaiji（void) /开机界面 lcd_clear()； lcd_gotoxy（6，0）； lcd_putsf（”_); lcd_gotoxy（5,1）； lcd_putsf（WELCOM”）; PORTD。1=0； /复位不用时间 PORTD。1=1； delay_ms(10）； yuyin（）； /播放开机音 delay_ms(2000）； delay_ms（2000)； /语音播放完后进入快进 nextone（）; wendu（）; void shuzuqingkong（void) unsigned char i； for(i=0；i7) /温度报警 lcd_gotoxy(0，0）; lcd_putsf(”Alarm!！!Fire！!”）; jingbao=1; if（flage_1=1） /红外报警 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（”Please enter your password”）； yuyin(）;/播放语音 delay_ms（2000); delay_ms(1000）； nextone()； lcd_clear（）； while(flage) keyval=getkeyval(）; if（keyval10） shurui=keyval; lcd_putchar(shurui+0x30)； i+; if（keyval=12） i=0; lcd_clear()； for（j=0;j6；j+） if（mimaj=shuruj) t+; if（t=6) shuzuqingkong（)； lcd_gotoxy（0,0); lcd_putsf(OK”）； yuyin()； /播放语音 flage=0； i=0； t=0； jingbao=0； delay_ms(1000)； delay_ms(2000); fuwei=0; fuwei=1； delay_ms（10)； nextone（)； lcd_clear(); lcd_gotoxy（5，0)； lcd_putsf（WELCOM”)； else i=0; t=0； /标志清空 shuzuqingkong（）； lcd_putsf（ERROR”）； cishu； lcd_putchar（cishu+0x30); lcd_gotoxy（0，1)；