II某幼兒園單片機(jī)安防系統(tǒng)的硬件設(shè)計案例概述1.1STC單片機(jī)STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。在單芯片上,擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8k字節(jié)Flash,512字節(jié)RAM,32位I/O口線,看門狗定時器，內(nèi)置4KBEEPROM,MAX810復(fù)位電路，3個16位定時器/計數(shù)器，6矢量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串口。此外，STC89X52可以減少到0Hz靜態(tài)邏輯運(yùn)行，支持兩種軟件選擇節(jié)電模式。在空閑模式，CPU停止工作，允許RAM，計時器/計數(shù)器，串行端口，中斷繼續(xù)工作。在斷電保護(hù)模式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，所有SCM的工作停止，直到下一次中斷或硬件復(fù)位。1.2煙霧傳感器煙霧檢測傳感器采用可燃?xì)怏w傳感器MQ-2,MQ-2氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時,傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。MQ-2氣體使用檢測溫度傳感器對那些使用氣體液化氣、丙烷、氫氣的使用檢測氣體靈敏度高,對那些使用液化天然氣和其它使用可燃?xì)夂推渌羝氖褂脷怏w進(jìn)行檢測也很理想。這種新型煙霧質(zhì)量傳感器多種產(chǎn)品類型可以作用于煙霧檢測多種可燃性和放射性有害氣體,另外它在檢測煙霧中如果同時含有多種可燃?xì)怏w,而MQ-2可以作用于煙霧檢測的其它,則其多種產(chǎn)品類型可同時作為多種類型煙霧應(yīng)用質(zhì)量煙氣傳感器檢測設(shè)備組合使用,是一款非常適合檢測多種類型煙霧應(yīng)用的低頻率功耗和低成本應(yīng)用煙霧質(zhì)量傳感器。MQ-2煙霧質(zhì)量傳感器是一款目前應(yīng)用廣泛且低技術(shù)成本的新型高性能煙霧傳感器,根據(jù)煙霧傳感器中氣敏度和材料電導(dǎo)率隨煙霧檢測器得到煙霧氣體質(zhì)量濃度變化大小的不斷變化而自動進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出。對于大多數(shù)易燃物質(zhì)氣體,MQ-2氣體運(yùn)動傳感器的運(yùn)動靈敏度較高。檢測報警電路與煙霧控制管理系統(tǒng)中的接口電路如下表圖3-1所示,比較器接口u1a根據(jù)煙霧閾值濃度設(shè)置檢測電位器中rrp的濃度值和模擬煙霧尾氣濃度值的高低分別輸出一個模擬和多路數(shù)字煙霧報警電路信號。圖3-1煙霧檢測傳感器電路1.3火焰探測器火焰輻射強(qiáng)度檢測控制電路通過設(shè)計采用一個紅外線電源檢測電路器件中的a-d0檢測溫度穩(wěn)定型的火焰,紅外線電源的接收管在60°c的檢測角度下在檢測頻率范圍內(nèi)將一個檢測穩(wěn)定火焰的溫度高低輻射亮度轉(zhuǎn)換成一個根據(jù)溫度高低火焰亮度不斷變化的控制開關(guān)響應(yīng)電信號,通過下載軟件lm393比較器與控制開關(guān)電的設(shè)定值數(shù)據(jù)進(jìn)行計算比較后將控制開關(guān)電的信號響應(yīng)數(shù)據(jù)直接送入控制開關(guān)信號控制響應(yīng)處理單元,控制開關(guān)信號響應(yīng)處理單元人員可以根據(jù)需要設(shè)定檢測火焰的熱輻射燃燒強(qiáng)度控制檢測器件做出穩(wěn)定開關(guān)信號響應(yīng),火焰輻射強(qiáng)度控制檢測及做出開關(guān)響應(yīng)接口器的控制電路結(jié)構(gòu)如下載軟件所示圖3-2所示。圖3-2火焰探測器電路1.4視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻圖像監(jiān)控管理系統(tǒng)主要由監(jiān)控前端視頻圖像數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)、系統(tǒng)管理控制平臺、客戶端三個大部分共同組成。三部分組成。1.4.1前端圖像采集系統(tǒng):槍形/球形攝像機(jī)是一種面向全球普及型手機(jī)網(wǎng)絡(luò)視頻攝像機(jī),支持多種手機(jī)微信客戶端高清視頻訪問以及一種無需在后臺的手機(jī)點(diǎn)對點(diǎn)操作模式,確保手機(jī)用戶安全放心使用。pc或pd手機(jī)用戶需通過一個專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)平臺才能訪問無線網(wǎng)絡(luò)上的攝像機(jī),可以提供多個成人在線共享,適于專業(yè)幼兒園教育應(yīng)用?？捎眯栽试S多個不同授權(quán)層的用戶同時進(jìn)行訪問。支持任何智能手機(jī)直接訪問,但是對手機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的配置要求也比較高。支持安卓/蘋果手機(jī)電腦客戶端直接在線訪問,高清、流暢,可操作性好，示意圖如3-3（a）、3-3（b）。（a）槍形攝像機(jī)（b）球形攝像機(jī)圖3-3品牌及型號主要參數(shù)實用面積紅外夜視距離智能識別方式監(jiān)視角度大華牌槍形攝像機(jī)40-80㎡50m移動識別75.7°大華牌球形攝像機(jī)40-80㎡30m移動識別360°前端收集系統(tǒng)選型及主要參數(shù)1.4.2系統(tǒng)管理平臺:如圖3-4所示,ivideo業(yè)務(wù)管理軟件平臺通常是由一個以上的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)管理軟件平臺用來進(jìn)行中心管理。攝像頭和整個視頻播放終端都應(yīng)該是通過erinternet連接起來的。用戶注冊開通前端視頻接入業(yè)務(wù)后,中心將會通知后臺視頻設(shè)備接入服務(wù)器,告知即將接入有一臺前端視頻設(shè)備無法接入,予以合法注冊通過,其后臺的視頻接入服務(wù)器將在接到中心通知后,予以停止接收該已有前端視頻設(shè)備的用戶注冊。圖3-4ivideo管理平臺1.4.3客戶端:移動電腦客戶端監(jiān)控是中國網(wǎng)絡(luò)無線視頻圖像監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)用平臺移動客戶端的一單元,產(chǎn)品應(yīng)用形式為一個運(yùn)行于一臺移動電腦終端上的監(jiān)控軟件。完成需要用戶日常操作的手機(jī)請求回饋發(fā)送,解析手機(jī)服務(wù)器的請求回饋控制信息,視頻數(shù)據(jù)流的控制解碼器和播放,發(fā)送手機(jī)云鏡像和控制器的消息,將手機(jī)報警控制信息發(fā)送到需要用戶自行設(shè)定的智能手機(jī)或電子信箱等等多項功能。終端軟件兼容的智能手機(jī)操作系統(tǒng)應(yīng)用平臺主要包括:windows、mobile、iphone、android等。A.用戶登錄用戶密碼登錄微信啟動開通微信手機(jī)客戶端以后,首先就會出現(xiàn)一個顯示的屏幕是微信用戶直接進(jìn)行賬號登錄密碼信息提示界面,用戶通過右側(cè)左鍵鼠標(biāo)輸入自己注冊微信賬號和密碼登錄時的密碼信息即可直接進(jìn)行微信用戶密碼登錄。B.視頻解碼移動視頻客戶端必須具備高清視頻數(shù)字解碼以及播放處理能力。通過下載安裝電信移動終端視頻解碼監(jiān)控系統(tǒng)客戶端應(yīng)用軟件和安裝相應(yīng)的視頻解碼播放插件,實現(xiàn)視頻解碼或者播放支持h.264格式的移動視頻。移動直播客戶端視頻軟件系統(tǒng)支持使用rtsp/tcp等流協(xié)議并可實現(xiàn)移動視頻下載流的實時請求和承載控制,支持rtudp,rtcp/rtp,rtsp實現(xiàn)視頻中的流實時承載。C.視頻播放移動客戶端從視頻服務(wù)器獲取的視頻流數(shù)據(jù)(H.264)可以實時播放。保證移動終端監(jiān)控端到端延遲2~5秒，初始視頻連接時間小于10秒，停止直播時間小于3秒，實現(xiàn)暫停、恢復(fù)、重新加載功能。D.云鏡控制云鏡碼流控制功能是一種具有實時控制手機(jī)權(quán)限的是當(dāng)用戶在手機(jī)連接中看到手機(jī)實時遠(yuǎn)端視頻云鏡碼流后,可以直接利用手機(jī)移動通信客戶端上的一個圖形界面或者快捷列右鍵對所有遠(yuǎn)端實時視頻碼流資源及相關(guān)聯(lián)的實時云鏡碼流進(jìn)行實時視頻控制的一種功能。E.視頻截圖用戶在觀看實時監(jiān)控視頻時，需要對當(dāng)前圖像進(jìn)行視頻截圖。為了保證截圖的質(zhì)量，移動客戶端將截圖保存為BMP格式，并在文件名中采用“設(shè)備名(前10個字節(jié)切掉)+日期和時間(日期和時間格式為YYYYMMDDHHMMSS)”的方式保存，例如益昌東路監(jiān)控點(diǎn)2008年8月8日08點(diǎn)8分8秒所拍照片文件名為"益昌東路20080808080808.bmp"。F.手機(jī)本地錄像在需要觀看手機(jī)實時錄像監(jiān)控中的視頻時,用戶通?？梢酝ㄟ^右鍵點(diǎn)擊監(jiān)控工具欄的視頻錄像開始按鈕,立即自動開始對當(dāng)前視頻播放器的視頻錄像進(jìn)行實時錄像。錄像截圖視頻文件存儲為3gp##b的文件,保存數(shù)據(jù)地址與手機(jī)截圖視頻保存文件地址相同。錄像視頻文件經(jīng)過存儲后,可以通過手機(jī)客戶端進(jìn)行播放。將一些需要視頻監(jiān)看的監(jiān)控領(lǐng)域進(jìn)行安裝監(jiān)控前端,如:攝像頭,一體化監(jiān)控攝像機(jī)等。管理員首先建立好您的有關(guān)視頻前端編碼信息,待有關(guān)前端信息注冊成功后,前端根據(jù)用戶要求將報警攝像機(jī)音頻采集接收到的有關(guān)圖像視頻信息、麥克風(fēng)音頻采集接