基于AVR家庭智能防盗系统的设计与实现主机——毕业答辩PPT课件

论文题目 基于AVR家庭智能防盗系统的设计与实现 主机 合肥学院2012届本科生学士学位论文答辩 1系统设计背景 随着社会经济的飞速发展和人民物质生活水平的不断提高 人民对其住宅的要求也越来越高 不仅表现在希望拥有舒适 温馨的住所 而且对其安全性 智能性等方面也提出了更高的要求 因而对防盗措施提出了新的要求 本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭电子式防盗系统 家庭防盗示意图 2系统设计思路 系统设计从机系统框图 系统设计主机系统框图 3系统设计任务 任务1 主机与从机之间的无线通信任务2 主机监测到的信息以直观的形式告知用户 包括语音和文字显示 任务3 发生险情 以短信形式向家庭屋主报警任务3 系统存储的所有号码都可以随时更改 4系统的主要结构 第一部分NRF905无线接收第二部分CH320240液晶显示器第三部分WT588D语音模块第四部分HUAWEIGTM900 C短信模块 5主从机之间的无线通信NRF905 5 1NRF905的电路设计ATMEGA128单片机内含标准的SPI 串行外设 接口 可用于单片机与单片机或外设之间进行高速同步数据传输 它使用标准的四线接口 SCK MOSI MISO SS分别与PB1 PB2 PB3和PB0复用 在硬件设计时 本设计把MCU的SPI接口 nRF905的SPI接口 以及另外选定的几个I O口连接到nRF905的输入输出信号 其外部连接图如下图所示 RF905外部电路设计 5 2nRF905的数据接收过程首先 在650 s以后 nRF905将不断监测空中的信息 当nRF905发现有和接收频率相同的载波时 其载波检测 CD 被置为高电平 此后 当nRF905接收到有效地址时 地址匹配 AM 被置为高电平 在这之后 当nRF905接收到有效的地址包 CRC校验正确 时 nRF905将去掉前导码 地址和CRC位 同时将数据准备就绪位 DR 置为高电平 并用MCU设置TRX CN为低电平 以进入standby模式 从而使MCU能够以合适的速率通过SPI接口读出有效的数据 当所有的数据读出后 nRF905将AM和DR设置为低电平 以便使nRF905准备进入ShockBurstRX ShockBurstTX或Powerdown模式 5主从机之间的无线通信NRF905 5 4从机与主机之间的通信本次系统主机根据NRF905接收到的来自从机的数据作出相应的处理动作 从而达到安防效果 5主从机之间的无线通信NRF905 6CH320240液晶显示器的控制 6 1系统设计对CH320240显示器的需求分析本次系统所要显示的信息量比较大 不但要显示家中各个地方的当前状态信息 还要提示用户相应的信息 而且显示屏一般需挂在墙上供用户随时查看 故系统对显示屏可显示信息量有较严格的要求外 还要对屏幕大小有比较大的要求 而CH320240液晶显示器的屏幕大小为5 7寸 像素是320 240 可以满足本系统要求 6CH320240液晶显示器的控制 6 2CH320240显示器的外部硬件电路的设计根据以上介绍的该显示器的管脚说明 以及一些相关资料 对CH320240显示器的外部驱动电路设计如下图所示 CH320240显示器的外部驱动电路 6CH320240液晶显示器的控制 6 3CH320240显示器的软件控制我们知道 对该显示器的控制包括4个控制管脚 分别为 CS A0 RD和 WR 它们的控制信号如表1所示 表1CH320240控制信号 在主机对CH320240显示器发出控制指令之前 我们还得需要对显示器进行初始化设置 它的初始化指令如表2所示 6CH320240液晶显示器的控制 表2CH320240初始化设置指令 6CH320240液晶显示器的控制 6 4系统设计对CH320240应用本次设计系统所要在显示屏上显示的内容比较多 为了显示界面布局合理及显示内容坐标合理分配 通过对显示器编写画线函数将显示屏进行空间区分 以显示不同的信息内容 7WT588D语音模块的控制 7 1系统设计对WT588D语音模块的需求分析用语音传递信息非常方便而且及时 即使当事人正忙于其他事也能接收到信息 本次主机系统增加了一个语音播报功能 当有盗贼入室时 播放事先设定好的内容 第一时间警告盗贼 干扰盗贼的行动 同时 当用户在家 燃气泄漏或者屋中起火时 及时语音报警 可以使昏然的户主及时采取措施 以防中毒 确保人生财产安全 本系统中所使用的语音芯片是WT588D 7WT588D语音模块的控制 7 2WT588D语音模块的外部硬件电路的设计WT588D的控制模式有很多中 本次设计中考虑到播放语音段的数量及硬件电路的复杂程度 我选用的是三线串口控制模式 其典型应用电路如图4所示 WT588D典型应用电路 PWM输出 8HUAWEIGTM900 C的GSM短信模块的控制 8 1系统设计对HUAWEIGTM900 C的GSM短信模块的需求分析当今 随着GSM移动通信网的迅速发展 手机成为人们通信的重要工具之一 移动通信在社会治安 紧急救援等突发事件中的地位已越来越重要 因而采用手机短信报警在当下是可以讲险情及时通知屋主的 8 2HUAWEIGTM900 C的GSM短信模块的硬件电路设计本次设计系统所用的HUAWEIGTM900 C的GSM模块是一个集成模块 无须对其硬件电路设计 只需给其赋上12V的电压即可驱动它 8HUAWEIGTM900 C的GSM短信模块的控制 8 3HUAWEIGTM900 C的GSM短信模块的控制指令由于该短信模块支持标准的AT命令及增强AT命令 所以MCU对该短信模块的控制主要是通过串口通信将AT控制指令发送给GTM900 C 相关部分AT指令如表5所示 表5部分AT指令 8HUAWEIGTM900 C的GSM短信模块的控制 8 4HUAWEIGTM900 C的GSM短信模块的软件实现系统检测到不同的险情时 主机需要根据不同的险情控制GSM模块发送相应的短消息 本系统发送的是中文短消息 故在发送消息之前 需要将信息模式设置为PDU模式 并且对信息内容进行PDU编码 将信息PDU编码后 主机控制芯片ATmega128通过串口直接将PDU码发送给GSM模块 即可发送短信 在这里要注意的是短信中心号码和用户手机号码在PDU码中是每两个数字顺序颠倒存储的 如合肥移动的短信中心号码为8613800551500 其PDU码为683108501505F0 10系统软件设计 9系统总原理图设计 该主机系统对模块化的使用比较多 而且许多模块以前从来没有接触过 所以 做毕业设计起初 遇到很多麻烦 不知道从何开始 后来不断在网上查找资料 学习如何使用并程序控制各个模块 此系统最终完成了基本的功能 但是还没有实现手机短信或者打电话控制家电的功能 只不过考虑到家里无人的情况下启动家用电器的不确定性比较大 而且当节点部分检测到突发情况 完