1、 現(xiàn)代智能家居安全系統(tǒng) 題目：現(xiàn)代智能家居安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院：電子與通信學(xué)院班級(jí)：課程組組員：指導(dǎo)老師： 目 錄第一章、概述1. 課程介紹 2. 功能簡(jiǎn)介 第二章、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 系統(tǒng)框架 2. 功能模塊 第三章、電路設(shè)計(jì)1模塊介紹及其原理第四章、程序設(shè)計(jì)1代碼展示第五章、實(shí)驗(yàn)與調(diào)試1、下載調(diào)試2、LCD的調(diào)試3、按鍵的調(diào)試4、電源模塊的調(diào)試5、語(yǔ)音模塊的調(diào)試6、LED與蜂鳴器的調(diào)試第六章、測(cè)試結(jié)果第七章、結(jié)論附錄 程序代碼第一章 概 述1、 課程介紹 智能家居是以住宅為平臺(tái)，利用綜合布線(xiàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、 智能家居-系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，

2、構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。伴隨著數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)程，智能化的浪潮席卷了世界的每一個(gè)角落，成為一種勢(shì)不可擋的歷史化大趨勢(shì)。這一切的最終目的為人們提供一個(gè)以人為本的舒適、便捷、高效、安全的生活環(huán)境。如何建立一個(gè)高效率、低成本的智能家居系統(tǒng)已成為當(dāng)今世界的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。本項(xiàng)目的起源與產(chǎn)生既基于此背景。2、 功能簡(jiǎn)介該系統(tǒng)主要能夠?qū)崿F(xiàn)的功能：正常情況下，該系統(tǒng)能夠采集室內(nèi)的溫度，并顯示出來(lái)供主人參考。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)該系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出報(bào)警，燈光發(fā)亮，語(yǔ)音提示等，使得主人知道家中發(fā)生了險(xiǎn)情，并及時(shí)進(jìn)行處理。當(dāng)有盜賊從窗戶(hù)或者其

3、他一些地方進(jìn)入時(shí)家中時(shí)，會(huì)觸動(dòng)紅外設(shè)置，單片機(jī)發(fā)信號(hào)給聲光模塊，告知主人和鄰居有險(xiǎn)情。采取有效的措施，防止損失。第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、系統(tǒng)框架 單片機(jī)電源模塊顯示模塊警報(bào)模塊語(yǔ)音模塊輸入模塊ISP下載模塊溫度模塊紅外模塊2、功能模塊（1）溫度檢測(cè)模塊：采集溫度（2）聲光報(bào)警模塊：通過(guò)聲音（3）紅外模塊：檢測(cè)有無(wú)人闖入（4）液晶顯示模塊：顯示信息，人機(jī)交流（5）電源模塊：給各個(gè)模塊提供電源（6）輸入模塊：4*4鍵盤(pán)，輸入信息（7）語(yǔ)音模塊：發(fā)出語(yǔ)音第三章 電路設(shè)計(jì)1、溫度檢測(cè)模塊該模塊主要用于檢測(cè)室內(nèi)溫度。采用改進(jìn)型智能溫度傳感器DS18B20 與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，DS18B20能夠直接讀出被測(cè)

4、溫度，它僅需要一根口線(xiàn)（單線(xiàn)接口）讀寫(xiě),溫度變換功率來(lái)源于數(shù)據(jù)總線(xiàn)，總線(xiàn)本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無(wú)需額外電源。因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡(jiǎn)單，可靠性更高。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)即發(fā)生火災(zāi)時(shí),單片機(jī)向聲光模塊發(fā)出信號(hào)，即發(fā)出聲光報(bào)警。DS18B20的1腳接地，2腳接PORTC.0，3腳接電源，在2腳接一個(gè)4.7K的上拉電阻抗干擾。2、聲光報(bào)警模塊當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，該模塊接收到單片機(jī)發(fā)出的信號(hào)后，聲光模塊開(kāi)始動(dòng)作，LED燈開(kāi)始閃爍，蜂鳴器并發(fā)出聲音報(bào)警，告知主人或鄰居及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，及時(shí)的控制火情。當(dāng)紅外模塊感知到有外人闖入時(shí)，該模塊發(fā)出報(bào)警，威懾他人，使其不敢進(jìn)入主人家中，并提醒鄰

5、居或主人，及早做出防范。我們把若干個(gè)LED燈擺成笑臉形狀。因?yàn)槿舾蓚€(gè)LED燈和一個(gè)蜂鳴器工作時(shí)需要較大的電流。因此我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)三極管（S9013）來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，保證了電路有足夠大的電流。三極管的基極與PORTD.6連接。同時(shí)我們用了倆個(gè)1K分別與LED和蜂鳴器串聯(lián)來(lái)進(jìn)行分壓保證其安全性。3、紅外線(xiàn)模塊該模塊主要用于防盜，安置在窗戶(hù)或者門(mén)口等地方，當(dāng)有盜賊闖入時(shí)，會(huì)觸動(dòng)到那些安置好了的紅外裝置，發(fā)送信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過(guò)處理后發(fā)送給聲光模塊。為了防止錯(cuò)報(bào)，我們安裝若干個(gè)紅外對(duì)管，當(dāng)只有達(dá)到一定數(shù)量的紅外對(duì)管發(fā)生中斷時(shí)才報(bào)警。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的中斷資源有限，所以我們用了2對(duì)紅外對(duì)管來(lái)模擬若干個(gè)，當(dāng)只有其

6、中一個(gè)紅外對(duì)管發(fā)生中斷時(shí)，系統(tǒng)不報(bào)警，當(dāng)兩個(gè)紅外對(duì)管都發(fā)生中斷時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)。這兩對(duì)紅外對(duì)管分別接單片機(jī)的PORTD.4(INT0)、PORTD.5(INT1)。4、液晶顯示模塊該模塊主要應(yīng)用于顯示一些信息，起到與用戶(hù)進(jìn)行人機(jī)交流作用，用戶(hù)可以通過(guò)顯示模塊，看到一些信息，例如現(xiàn)在的室內(nèi)溫度、現(xiàn)在系統(tǒng)啟用的模式等。我們將采用1602lcd來(lái)顯示，四線(xiàn)制方式將1602與單片機(jī)的PORTB口相連接，1602的RS、RW、E、D4、D5、D6、D7分別接PORTA.0、PORTA.1、PORTA.2、PORTA.4、PORTA.5、PORTA.6、PORTA.7。電路如下：5、電源模塊該模塊主要用于

7、給整個(gè)系統(tǒng)提供能夠應(yīng)用且穩(wěn)定的電源。我們采用了7805這種型號(hào)的穩(wěn)壓器件，在輸入端我們用了火牛插孔，便于連接電源，在輸入的負(fù)極安裝了一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)，便于控制電源的開(kāi)關(guān)，如下圖：6、輸入模塊該模塊由4*4個(gè)按鍵組成，用于用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)的設(shè)置與控制等，給用戶(hù)提供一個(gè)輸入的方式，輸入用戶(hù)所需求的信息。我們將鍵盤(pán)與單片機(jī)的PORTA口相連，PORTA口的高八位接按鍵的行，低八位接按鍵的列。電路如下：按鍵功能如下圖所示：0123456789空取消確定設(shè)防撤防空7、語(yǔ)音模塊該模塊主要由ISD1730、揚(yáng)聲器、mic、按鍵及其一些電阻電容等組成。它的作用的是通過(guò)語(yǔ)音提示，指導(dǎo)用戶(hù)對(duì)安全系統(tǒng)的操作，例如設(shè)防，撤防等

8、，把語(yǔ)音芯片的復(fù)位腳（24腳）與單片機(jī)的PORTD.1相連接，播放腳（23腳）與單片機(jī)的PORTD.4相連接，快進(jìn)腳（26腳）與單片機(jī)的PORTD.5腳相連接。第四章 程序設(shè)計(jì)1、顯示模塊該模塊主要有1602液晶顯示屏組成，上電后初始化1602，屏幕上顯示歡迎界面，2秒后顯示溫度，設(shè)防時(shí)顯示Fortification of success，撤防時(shí)顯示Please enter your password，第一次輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)，顯示Please try again，第二次輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)，顯示The last chance，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)顯示Alarm!Fire!，當(dāng)發(fā)生盜竊是顯示Burglar al

9、arms!，及其一些其他的顯示都用putsf()函數(shù)來(lái)完成顯示工作。2、語(yǔ)音模塊當(dāng)開(kāi)機(jī)時(shí)PORTD.1給一個(gè)低電平，讓語(yǔ)音芯片的指針復(fù)位，POTD.4給一個(gè)低電平并進(jìn)行延時(shí)，然后在給高電平，進(jìn)行播放語(yǔ)音“歡迎使用智能家居安全系統(tǒng)”。然后PORTD.5給一個(gè)低電平并進(jìn)行適當(dāng)?shù)难訒r(shí)，當(dāng)設(shè)防按鍵按下時(shí)PORTD.4給一個(gè)低電平并進(jìn)行延時(shí)，然后在給高電平，播放“請(qǐng)輸入密碼”，然后進(jìn)行快進(jìn)，讓播放指針指向下一個(gè)語(yǔ)音片斷，撤防成功后播放“成功撤防”。3、輸入模塊我們采用鍵盤(pán)掃描的方式來(lái)采取鍵盤(pán)的輸入信息，單片機(jī)的A口高四輸出，輪流輸出0，A口第四位輸入，采集鍵盤(pán)的信息，檢測(cè)是否有按鍵按下，那一列有按鍵按下

10、。根據(jù)當(dāng)哪一行輸出0時(shí)，那一列檢測(cè)到了0，計(jì)算出是哪個(gè)按鍵，即：行*4+列/鍵盤(pán)掃描 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; /溫度的十位與個(gè)位unsigned char flage_0=0; /中斷0標(biāo)志unsigned char flage_1=0; /中斷1標(biāo)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; /待補(bǔ)充/ External Interrupt 1 service routineinterrupt EXT_INT1 void ext_int1_isr(void)flage_1=1;/待不從 void wendu(void) /溫度顯示 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) /鍵盤(pán)掃描 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) /播放語(yǔ)音 P

16、ORTD.4=0; delay_ms(35); /播放 PORTD.4=1; void nextone(void) /快進(jìn) PORTD.5=0; delay_ms(35); /快進(jìn)到第一段語(yǔ)音 PORTD.5=1;void kaiji(void) /開(kāi)機(jī)界面 lcd_clear(); lcd_gotoxy(6,0); lcd_putsf(_); lcd_gotoxy(5,1); lcd_putsf(WELCOM); PORTD.1=0; /復(fù)位不用時(shí)間 PORTD.1=1; delay_ms(10); yuyin(); /播放開(kāi)機(jī)音 delay_ms(2000); delay_ms(2000)

17、; /語(yǔ)音播放完后進(jìn)入快進(jìn) nextone(); wendu(); void shuzuqingkong(void) unsigned char i; for(i=0;i1&ge7) /溫度報(bào)警 lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf(Alarm!Fire!); jingbao=1; if(flage_1=1) /紅外報(bào)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();/播放語(yǔ)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(); /播放語(yǔ)音 flage=0; i=0; t=0; jingbao=0; delay_ms(1000); delay_ms(2000); fuw