智能家居安全系统

1、 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，

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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4*4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

8、，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 al

9、arms!，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

10、。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=pina&0x0f; for(j=0;j pb0 */ /* rw- pb1 */ /* e - pb2

11、*/ /* 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.6 unsigned char mima=1,2,3,1,2

12、,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;

13、#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)

14、; 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_l%10; lcd_gotoxy(0,1); sprintf(lcd_buffer,temp:%d%d.%dxdfcnr,shi,ge,_1); lcd_puts(lcd_buffer); unsigned char getkeyval(void) /键盘扫描 unsigned char col4=0xef,0xdf,0xb

15、f,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=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) /播放语音 p

16、ortd.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)

17、; /语音播放完后进入快进 nextone(); wendu(); void shuzuqingkong(void) unsigned char i; for(i=0;i1&ge7) /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(); lc

18、d_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;j=10) ttt=0; yyy=0; 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); fuw