【家庭安全监测系统的硬件和软件设计案例4000字】

家庭安全监测系统的硬件和软件设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u15390家庭安全监测系统的硬件和软件设计案例 1274331、家庭安全监测系统硬件电路设计 1191341.1总电路图 184641.2语音模块 2198001.3电话拨号模块 4203451.4液晶显示模块 6138541.5无线接收发出模块 7300201.6蜂鸣器报警模块 9286731.7电源模块 9253241.8传感器模块 10321792、家庭安全监测软件设计 12153502.1主程序流程图 12230032.2语音模块子程序流程图 13104522.3电话拨号模块子程序流程图 15271002.4无线收发模块子程序流程 181、家庭安全监测系统硬件电路设计1.1总电路图总电路图如下图所示：图1.1总电路图1.2语音模块下图为关于该模块的控制电路原理图：图1.2语音处理模块音频信号功率控制信号输出放大器的主要工作电路原理及主框图结构如下图右表所示。外部电源连接备用电源的额定工作电压一般应该至少是5v。图1.3语音录制模块上图为语音录制模块。其中主要的微控制器开关是用于录音和继续播放的按键,stopot是以泛指用于录制或者继续播放一个音节或曲目的一个终止初始按键,anon是以泛指一个用于控制扩展外部网络应用程序中的内容器的初始按键。操作功能为：（1）录音“rec”侧固定有条线插入时，这是播放器格式录制的开始状态。当按下并按住“an”按钮时，指示灯会自动熄灭，玩家可以在板上的麦克风按钮中记录自己的说唱和别人的讲话。当按钮被释放时，这种格式的记录文本将自动停止，那时就已经把它进行记录后变成一段录音文字的格式录音,再次依照板上规定顺序按则进行记录直到下一段。按"stop"复位键为整个单片机的自动复位,再次进行录音时又由第一段的两个单片的停机复位开始。（2）放音然后将插入"play"一侧的跳线。根据"an"顺序播放视频录音。它会在一个路口后会自动地停止。然后按"an"顺序播放下一段。按"stop"的按钮由第一个段开始进行复位并重新启动。图1.4音频功率放大模块音频电路信号控制功率放大电路模块基本结构如上图图2所示,其中,lm386为主要信号控制电路芯片。1.3电话拨号模块NNMT1230，MT9990是该模块核心元件。MT9990芯片使电路器件直接驱动射频芯片。MT3400芯片只联合设置了20个引脚。gs为一个增益的脉冲选取输入点;引脚0sr/w为一个读取和输入控制输出信号的脉冲输入;引脚0scs为一个高电平脉冲输入片上的选定脉冲信号;引脚0sirq/call为微处理器为开漏中断请求输出信号,为一个中断请求输出。图1.5电话拨号中心控制模块下图为为将音频数据传输给移动电话信号接收机系统的音频数据信号录制。由mk2输入的音频信号,利用一个带有音频极性的滤波电容对其中的音频信号进行滤波,使得其中的音频信号变得更加清楚和稳定,随后由一个放大控制模块对其中的信号进行放大,从一个音频的输入信号端口中对其进行in+的输入,vout+端口的一个音频的输出信号将会进入一个专门的用于加工和电话信号接线器的音频加工控制模块。图1.6电话拨号语音录制模块如图。之所以用三极管将信号放大是因为该模块信号弱,并且它们可以由桥式整流把一个交流电变换成一个直流电。图1.7电话线路传输模块1.4液晶显示模块12864液晶为主要芯片,vssv为接地,vdd为一个驱动电源5v,v0为一个光源电视机的物体颜色和其对比度和物体光芒的明暗亮度都由它进行了自动控制调节,所以它在v0口外部只要连接一个滑动变阻器后就可以进行手动控制。复位按钮reset为高电平的复位终端,高电平有效,因此连上了电源。psb的接低电平的含义表现为该芯片是否属于串口的方式,接高电平的含义则可以表现为该芯片在串口中是否处于8位或4位的并口。具体使用芯片atmega16如下图所示图1.812864连接电路1.5无线接收发出模块作为无线收发模块的主要核心芯片，nRF24L01的最基础引脚连接如下所述：微处理器可通过该引脚配置NRF24L01;引脚2CE实现发送或接收;引脚csn、sck、MoSi、miso为SPI引脚；VSS接地;XC2、XC1为晶体振荡器引脚;VDD为电源输入端；IRQ是中断标志位；XC1为晶体振荡器引脚;ANT1、ANT2为天线接口;VDD_PA为功放供电，输出为1.8V；而参考电流的主要流入口则为IREF。最终，成功的接收时，如果aacee的值逐渐减小，nnnrf24l01进入新的空闲接收模式1。若自动模式开启，数据在被芯片发出后立即接收信号，完成或晚响应确认本地通信成功,tx_ds将被设高,响应时tx_pld将从本地的txfifo中删除,自动进行清除;如果接收不完整或发送延迟,本地响应的数据将自动再次发送(自动再次启用发射己经自动打开),最后,当传输ce低时,传输模式可以成功,如果传输ce低,则通过空闲传输模式nrf24l01进入空闲传输模式1;如果第二个空闲传输的第一栈中的数据传输包含所有的传输数据并且只有ce值为高,则第二个传输数据可以直接通过栈进行到下一个空闲的传输;另外还有一个情况是第二传输的堆栈没有接收到信号进行传输,在ce较高时,那么直接转入空闲传输模式2。在整个等待器开机工作模式下的i下晶振正常快速运行,在整个等待器开机工作模式下的ii下控制部分的一个时钟信号缓冲器仍然一直处在整个等待机进入工作状态模式,当时钟信号重新发送到终端txfifo在该寄存器被自动设定的值为空并且在cce被自动设定为一个高电平时才有机会自动进入整个等待机工作模式下的ii在自动模式下,芯片所有功能关闭,保持各种输出工作电流最小,该模式下位于存储器中的pwr_up位来对它进行输出控制。图1.9无线接收模块1.6蜂鸣器报警模块图1.10蜂鸣器电路本次工程设计中所有需要进行设计的射频蜂鸣传感器控制电路基本结构如上图图表所示。所述三极管极板和所述三极体导管的电池基级通过连接电阻组连接成连接在一个用于单片机的一个pd4管路引脚上,当这个pd4管脚的工作频率通常为低时,输出一个新的高电平,三极板导管就有机会导向接通,这样就就具有了降低蜂鸣器的工作频率。当其在引脚上的位置为高，输出的电平低电平，三极管导管不会导向接通，蜂鸣器无变化。可以通过一个编译器对它的pd4管脚地址进行控制程序地址的置低或者也就是程序置高,从而用来控制一个蜂鸣器的输出声音是否发出或者也就是声音关闭。蜂鸣器的工作频率及其温度调节方式可以应用于测量程序设计中的adpd4口输出电压水平设定值的频率高低。1.7电源模块本设计中电源分为两块。一块元件是指被设计成为由5v直接输出到1.3v的交流直接输入电源模块,结构设计如下面框图。其引脚也就是具有一个引脚可以直接用于与其他三端子的scsi稳压器。已经有多种方法表明可以广泛地将其应用在我国移动电话,无绳电话等各个领域图1.11由5V转化为1.3V电源模块mc78l00aa本系列产品的主要技术特点之一是无须任何铅包保护即可正常使用,适合在电动汽车和其他应用情况下,需要现场控制应用的具有神经网络传导和加速度的固定前缀和自动控制。图1.12由12V转化为5V的电源模块1.8传感器模块在本文的设计中,该传感器一共被采用了三种,即人体热释放式传感器、煤气式传感器和烟雾式传感器。首先,热释放放电辐射传感器元件亦即热释放放电式远红外线辐射传感器,由具有高热释放电变化系数的新型复合磁性材料元件组成。它在每个新的检测温度感应器内部分别需要安装和嵌入一两个新的检测感应元件,并将这两个新的检测感应元件的逆变电极性相互进行串联,这样,可以有效率地抑制和同时抵消由于自己的检测温度而对每个检测感应元件内部产生的电磁干扰。由微波检测装置元件把微波接受器收到的微波红外线电磁辐射滤波信号转变成微弱的微波无线电辐射信号,经检测装置在滤波探头内的电磁场效应管进行放大后再向外滤波输出。前方的微波红外发射探测器还会继续围绕着不断变化的“盲点”和“高敏感区”产生交替运动，由于其中一个年轻人从激光镜头前慢慢走过，由人体内部反射的微波红外不断地从“盲点”开始交替并逐渐进入“高敏感区”，所以它必须不断地使激光接收器接收到的红外发射信号或通过身体以微波脉冲的形式馈入镜头，从而明显加大了其内部能量的波动幅度。煤气浓度传感器通过对气体浓度传感器的各个功能模块的控制来自动检测出周围环境中浓度较高并不具有稳定可燃性的气体。检测可燃物和气体的电子传感器主要有惰性氧化物型和半导电气体型等。传感器主要通过放射性化学物质材料化学吸附,在使用传感器表面可能发生化学反应,引起各种化学电子传感器和一个巨大的变化的化学和物理性质。气体压力传感器已广泛应用于各个城市、住宅、工业等不同行业。粒子式烟雾传感器中电离物所放射产生的正、负两个中性离子分别在内外电场的相互作用下各自朝着正、负两个离子电极点的方向进行移动。

2、家庭安全监测软件设计2.1主程序流程图一般在测试开始时由一台atmega16单片机核查联系地址,并通过各模块间协作展示一个相应的语音警告,30s后若声音无法被他人进行处理,马上就有机会通过一台手机进行拨号语音模块,imt3400拨打一个预存编号。如图4-1所示：图2.1主程序流程图2.2语音模块子程序流程图关于语音程序流程：监控系统通过主处理程序将所有变量参数进行初始值优化后并赋值,关闭变量led指示灯,就可以自动实现掉电。启动时,先需要判断一下启动键是否在开始或停止。原因是在执行录音时按住那个anbn不放的录音指示灯板在点亮之后就已经可以直接对着板上一根线在话筒上所说要讲出来的各种谈话进行录音。这个场景下,又可以大致地划分为两种场景。例如,当pr=1时,程序马上打开一个指示灯并提供准备好的录音,然后在进行录音的过程中需要判断系统是否发生了溢出,如果发生了溢出就需要重新启动一个程序,如果不是,就需要判断系统的an文件是否已经被解除和释放。释放的含义意为暂时停止录音,因此我们需要暂时停止当前的工作,检查到底是溢出的原因或者是stop被按下,若是溢出,则会返回一个重新启动的程序,若是stop,就要暂时判断an或者是否再次按住了不放,是就要继续进行录音。如图2.2所示：图2.2语音模块子程序流程图2.3电话拨号模块子程序流程图电话拨号发送模块：拨号发送和电话接收是此模块的主要方面。两个程