關鍵詞： SPCE061A , 單片機 , 煙霧傳感器 , 智能報警

　摘 要：該系統(tǒng)以凌陽公司的16位單片機SPCE061A作為主控制器，通過煙霧傳感器與人體熱釋電紅外傳感器分別感應煙霧與人體紅外信號，通過單片機做出報警動作。采用兩片凌陽單片機作為從站，達到異地網絡監(jiān)控的目的。采用雙光電開關的設計，感應人員的進出情況。采用射頻信號發(fā)射與接收裝置，感應貴重物品的進出。測試結果表明，系統(tǒng)工作良好，幾天內的人員與貴重物品進出情況均有記錄。該設計主要創(chuàng)新點是采用單片機進行控制，可以實現網絡監(jiān)控。
　　本系統(tǒng)設計主要是滿足宿舍自動報警的需要，設計的目標是要實現語音報警、時間設定和顯示、燈光報警并實現網絡報警等功能。

　　1 設計方案

　　1.1 主控制器的選擇
　　采用凌陽公司的16位單片機SPCE061A 作為主控制器。由于SPCE061A 內置有2KB的SRAM 和32KB的內存FLASH，能滿足本系統(tǒng)存儲密碼及各類數據的要求，且CPU時鐘頻率高達49.152MHz，能保證響應的快速性，內置的語音模塊更提高了系統(tǒng)人機界面的友好性。
　　1.2 異地監(jiān)控方案選擇
　　采用無線通信方式。使用無線收發(fā)模塊NRF2401進行無線通信。這種通信方式不受線路長短影響，主從站位置可任意設置，布置比較靈活。
　　1.3 貴重物品檢測方案選擇
　　門框寬一般在1~2m，采用射頻收發(fā)模塊實現較為方便，將發(fā)射機附在貴重物品上，接收機固定在門口，當貴重物品出入時，即可進行記錄。發(fā)射機與接收機電路結構都較簡單，體積小，攜帶方便。
　　1.4 系統(tǒng)總體框圖
　　根據上述設計思想，系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。系統(tǒng)由上位機和下位機兩大部分組成。上位機進行鍵盤輸入、語音提示、報警和人員物品進出情況記錄。下位機進行煙霧檢測、人體紅外檢測、貴重物品檢測、人員進出情況檢測等數據采集工作。下位機通過無線收發(fā)模塊將檢測信號送入上位機。上位機進行數據處理并作出相應動作。

　　

2011-12-30 21:07:16 上傳

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　　圖1 系統(tǒng)總體框圖

　　2 理論分析與計算

　　2.1 物品檢測電路的計算
　　采用無線發(fā)射與接收方式進行貴重物品檢測，通信距離與發(fā)射功率、接收靈敏度和工作頻率有關。選用通信頻率為8MHz，電感為47μH。

　　

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　　則：

　　

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　　2.2 控制方案分析
　　根據題目要求，為實現對宿舍安防情況進行異地監(jiān)控，采用一主兩從的方式進行模擬，其中主站可以實現對從站的搜索，實時顯示從站是否在線，并進行信息的接收處理、顯示、記錄與報警，從站進行信息獲取與發(fā)送。主站上可實現對從站信息的實時顯示，并將報警及貴重物品進出信息存儲在主站的FLASH 內，省去了外接存儲芯片，可方便地讀取與顯示。利用人體傳感器并通過對進出宿舍的人員進行計數來確定宿舍內人數，并提示鎖門。采用單片機內部時鐘作為時間基準，通過鍵盤進行時間設定，用以記錄報警時間。利用單片機內部的語音模塊實現語音報警，直觀實用。這種控制方案充分利用了單片機的片內資源，使用外部器件少，簡單實用。
　　2.3 煙霧探測模塊
　　采用MQ-2煙霧傳感器，它具有探測范圍廣，靈敏度高，響應恢復快，穩(wěn)定性優(yōu)，壽命長等優(yōu)點，配以簡單的驅動電路即可實現煙霧檢測。煙霧傳感器電路如圖2所示。當未檢測到煙霧信號時，比較器輸出低電平；當傳感器檢測到煙霧信號時，比較器輸出5V高電平，報警器動作。