基于單片機(jī)的警報(bào)系統(tǒng).doc

基于WT588D宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng)作者:iushiyuan 標(biāo)簽：WT588D智能防盜防火報(bào)警系語(yǔ)音報(bào)警系2010-10-13 12:02 星期三 晴基于WT588D宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng)摘要：本設(shè)計(jì)以超低功耗單片機(jī)MSP430F149為控制核心實(shí)現(xiàn)了宿舍智能防盜防火報(bào)警功能。其中含人體紅外檢測(cè)，煙霧檢測(cè)及聲光報(bào)警，安防數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等模塊。在設(shè)計(jì)中，人體紅外檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了最遠(yuǎn)距離9.6米；煙霧傳感器檢測(cè)能在0.5秒內(nèi)快速反應(yīng)，在掉電的情況下可存儲(chǔ)安防監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；具有事故語(yǔ)音播報(bào)等功能。除此之外考慮宿舍安防特點(diǎn)，設(shè)計(jì)中還添加了貴重物品檢測(cè)功能；用VB語(yǔ)言編寫上位機(jī)監(jiān)控程序，通過(guò)無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)異地監(jiān)控；監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)可在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行查詢；外人強(qiáng)制開(kāi)門時(shí)自動(dòng)錄像，短信報(bào)警和真人語(yǔ)音報(bào)警,視頻發(fā)送到主人郵箱等功能。另考慮到節(jié)能安全的效果，設(shè)計(jì)中還加入太陽(yáng)能電池板、鉛酸蓄電池以便在突然停電情況下供電。關(guān)鍵詞：MSP430F149；人體紅外傳感器；煙霧傳感器；無(wú)線模塊；組網(wǎng)監(jiān)控WT588D語(yǔ)音模塊Abstract:This design achieved such functions as intelligent burglary-resisting and fire prevention in dormitories，taking super-low consumption series MSP430F149 as control core. Modules including infrared detection over human body, smoke detection, the valuables detection,data storage ,acousto-optic alarm, etc. are carried out in the design. Among them, in maximum distance and frequency, the infrared detection module achieved the effects of 9.6m. Smoke sensor could react rapidly within 0.5seconds and storage can store the monitoring data under the condition of power failure. And the function of voice broadcast upon accidents is also included.Apart from these functions, in view of dormitory security, VB Language was adopted in this design to write the PC monitor procedure. Then net-forming monitoring was realized via wireless communication and monitoring data could also be stored within database for data query. Additionally, when a stranger tries to force the door, the camera could automatically record a video and then inform the master by means of a short message. Meanwhile, it could also send the video to the masters mailbox, playing a role in burglary-prevention and collecting crime evidences. Lastly, taking safety of energy conservation into consideration, solar panels, lead-acid battery are applied in this design to supply power in case of sudden loss of power.Keywords: MSP430F149; human infrared sensor; smoke sensor; wireless module;net-forming monitor WT588D一、方案論證與比較 根據(jù)題目要求以及從設(shè)計(jì)的客觀實(shí)際情況出發(fā)，我們對(duì)單片機(jī)的控制系統(tǒng)、上位機(jī)的設(shè)計(jì)方式、通訊方式的選擇進(jìn)行了詳細(xì)論證與比較，具體內(nèi)容如下：11控制器的選擇與論證方案一：采用MCS-51系列單片機(jī)。MCS-51系列單片機(jī)是8位單片機(jī)，具有價(jià)格低廉，技術(shù)成熟，使用簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。但是MCS-51系列單片機(jī)的I/O口少，RAM、ROM容量小，運(yùn)算速度低，執(zhí)行一條指令是1us，功能單一，功耗高。方案二：采用MSP430F149單片機(jī)。此款單片機(jī)是TI（德州儀器公司）推出的一種超低功耗16位工業(yè)級(jí)混合微處理器，60KB的Flash，2KB的RAM，有48個(gè)I/O口。這款單片機(jī)的特點(diǎn)是低電壓，低功耗（五種低功耗模式），具有高速的運(yùn)算處理能力，執(zhí)行一條指令時(shí)間是0.125us,穩(wěn)定的串行數(shù)據(jù)通信能力，適合于低功耗要求的場(chǎng)合。方案選擇：基于功耗低的設(shè)計(jì)要求，我們?cè)诒容^了MSP430 與MCS-51的處理速度，功耗高低和串口通信的前提下，選擇了MSP430F149單片機(jī)作為本系統(tǒng)的主要控制芯片。12上位機(jī)監(jiān)控的設(shè)計(jì)與論證方案一：采用VB語(yǔ)言進(jìn)行組網(wǎng)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。VB語(yǔ)言是一種可視化、面向?qū)ο蠛筒捎檬录?qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)化高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，可用于開(kāi)發(fā)Windows環(huán)境下的各類應(yīng)用程序。VB同時(shí)還具有可視化的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理以及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換等功能。利用微軟封裝好的MSComm控件，可以設(shè)計(jì)良好的人機(jī)交互界面，安裝簡(jiǎn)便易行。方案二：采用組態(tài)軟件進(jìn)行組網(wǎng)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。利用組態(tài)軟件的內(nèi)部控件和通用控件可以方便、快捷的進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā)。組態(tài)軟件沒(méi)有通用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)，且單片機(jī)需要根據(jù)組態(tài)軟件的通信協(xié)議進(jìn)行通信配置，通信的實(shí)現(xiàn)過(guò)程比較復(fù)雜。方案選擇：為了簡(jiǎn)化單片機(jī)通信的配置過(guò)程，最大限度的降低成本，在最短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出功能完善的上位機(jī)監(jiān)控軟件，我們采用VB語(yǔ)言進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)控軟件的開(kāi)發(fā)。13通訊方式的選擇和設(shè)計(jì)方案一：使用單片機(jī)自帶的串口進(jìn)行通訊，不需要增加任何器件就可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)主從通訊。使用簡(jiǎn)單，通訊距離較近。方案二：使用RS232接口通訊。傳輸距離15米之內(nèi)可以進(jìn)行有效通訊，超出距離會(huì)產(chǎn)生通訊干擾；方案三：使用RS485接口實(shí)現(xiàn)二線差分方式通訊，通訊抗干擾好，測(cè)試監(jiān)控距離可達(dá)到500m，有利于實(shí)現(xiàn)多機(jī)通訊。方案選擇：因?yàn)樯衔粰C(jī)需要監(jiān)控多個(gè)宿舍，需要實(shí)現(xiàn)多機(jī)通訊。同時(shí)要求遠(yuǎn)距離通信，信息抗干擾性強(qiáng)，RS485通訊滿足設(shè)計(jì)需要，選擇用485通信模式。14報(bào)警方式的選擇和設(shè)計(jì) 方案一：使用WT588D的話,不須要錄音,是flash作存儲(chǔ), 重復(fù)下載語(yǔ)音可達(dá)5萬(wàn)次,用直接用下載器配合上位機(jī)軟件就可以下載電腦的聲音,而且音質(zhì)好,操作簡(jiǎn)單,連接電路也方便方案二：使用WTV-SR,錄音和放音時(shí)間長(zhǎng),可以隨意選flash的容量,更可以上傳下載電腦的聲音,隨意操作,但缺點(diǎn)就是要用到下載器和上位機(jī)軟件,方案三：使用WTR-S4模塊,錄音音質(zhì)好,同時(shí)也是用flash來(lái)做存貯,可以隨意選擇容量,外圍電路少,對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)是很容易接受方案選擇：因?yàn)樯衔粰C(jī)需要監(jiān)控多個(gè)宿舍，需要實(shí)現(xiàn)多機(jī)通訊。同時(shí)要求遠(yuǎn)距離通信，信息抗干擾性強(qiáng)，RS485通訊滿足設(shè)計(jì)需要，選擇用485通信模式。二、理論分析與參數(shù)計(jì)算21系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)框圖 根據(jù)宿舍防火防盜功能的實(shí)現(xiàn)，充分考慮各方面的因素，制定了完整的設(shè)計(jì)方案。本方案包括三大部分：宿舍監(jiān)控、樓管監(jiān)控室和無(wú)線通信。宿舍監(jiān)控部分以MSP430F149為控制核心，包括人體紅外檢測(cè)、溫度傳感器、煙霧傳感器、振動(dòng)傳感器、輸入模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、電磁鎖、語(yǔ)音模塊、液晶顯示等模塊。樓管監(jiān)控室是以VB編寫的上位機(jī)為核心，組合了短信貓、打印機(jī)、攝像頭等模塊。無(wú)線通信模塊作為宿舍監(jiān)控與樓管監(jiān)控室的連接部分，起到雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔?。其原理方框圖如圖1所示。圖1 宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng)總體框圖22系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn) 221宿舍監(jiān)控部分本設(shè)計(jì)通過(guò)紅外對(duì)管來(lái)檢測(cè)宿舍內(nèi)人員的進(jìn)出情況，并且對(duì)房間內(nèi)部的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在宿舍無(wú)人的狀況下，如果人體紅外檢測(cè)到有人在活動(dòng)，說(shuō)明有人非法進(jìn)入，啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。利用熱釋電人體紅外的紅外線感應(yīng)功能檢測(cè)房間內(nèi)部人體活動(dòng)情況，在輸入密碼正確進(jìn)入屋內(nèi)的情況下，人體紅外不起作用。貴重物品檢測(cè)是通過(guò)一對(duì)帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無(wú)線遙控發(fā)射/接收芯片PT2262與PT2272來(lái)實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)貴重物品上的接收模塊接收不到發(fā)射信號(hào)時(shí)，說(shuō)明貴重物品被帶出宿舍，這時(shí)通過(guò)單片機(jī)串行通信進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送，在上位機(jī)通過(guò)GSM手機(jī)短信模塊將貴重物品出入情況發(fā)送到宿舍成員手機(jī)上。煙霧傳感器檢測(cè)到煙霧濃度高時(shí)，通過(guò)單片機(jī)的外部中斷通知單片機(jī)，交給單片機(jī)處理，做出聲光報(bào)警。溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器采用24C08存儲(chǔ)人員出入情況、溫度、貴重物品移動(dòng)等檢測(cè)數(shù)據(jù)，液晶顯示用12864實(shí)時(shí)顯示各種數(shù)據(jù)。本部分的創(chuàng)新是：使用了震動(dòng)傳感器、溫度傳感器和太陽(yáng)能電池三個(gè)模塊。在設(shè)計(jì)中將震動(dòng)傳感器鑲嵌在貴重物品上，當(dāng)傳感器被輕微碰到就能檢測(cè)出來(lái)，單片機(jī)根據(jù)情況進(jìn)行處理，以保護(hù)貴重物品。溫度傳感器配合煙霧傳感器，從而判斷是煙氣從外進(jìn)入還是火災(zāi)發(fā)生，這樣可以很好的布置火災(zāi)營(yíng)救工作，以減少學(xué)生的生命財(cái)產(chǎn)損失。利用太陽(yáng)能電池板和蓄電池組合進(jìn)行突然斷電情況下供電，以免因電費(fèi)不夠或其他原因給學(xué)生帶來(lái)不便。222樓管監(jiān)控室部分該部分是本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新部分，我們較好的利用電腦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行宿舍組網(wǎng)監(jiān)控。樓管監(jiān)控室主要是用安裝好上位機(jī)軟件的PC機(jī)來(lái)代替，我們用VB里面封裝好的MSCOM控件，通過(guò)串行接口安裝了打印機(jī)、手機(jī)短信模塊和攝像頭等模塊。在出現(xiàn)偷盜或者火災(zāi)等事件時(shí)，上位機(jī)通過(guò)TC35I手機(jī)短信通知主人，并且啟動(dòng)攝像頭錄像監(jiān)控以備警方調(diào)查取證。我們還利用TCP/IP協(xié)議件將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和視頻發(fā)送到社長(zhǎng)指定的郵箱里，以助于舍友在外地及時(shí)查詢宿舍狀況。本設(shè)計(jì)還創(chuàng)新性的觸摸屏，當(dāng)電腦開(kāi)不了機(jī)或者其他原因時(shí)作為備用監(jiān)控方案，簡(jiǎn)單的控制各個(gè)宿舍的開(kāi)門和關(guān)門情況，以保障同學(xué)們正常的日常休息。 23熱釋電人體紅外檢測(cè)參數(shù)的確定本設(shè)計(jì)中對(duì)人體的檢測(cè)使用熱釋電人體紅外傳感器，用BISS0001芯片處理人體紅外檢測(cè)到的信號(hào),將處理后信號(hào)交給單片機(jī)處理。BISS0001芯片的原理圖如附圖1所示，現(xiàn)就具體參數(shù)論證如下。任何物體都會(huì)發(fā)射出紅外線輻射能，其中紅外線最長(zhǎng)波長(zhǎng)和溫度的關(guān)系為：（2-1）式中 為最大波長(zhǎng)， 為絕對(duì)溫度。人體的正常溫度為3637.5，即309310.5K其輻射的最強(qiáng)的紅外線的波長(zhǎng)為 ，（2-2）所以人體紅外的中心波長(zhǎng)為9.65 。菲涅耳透鏡只允許10 左右的紅外線透過(guò)。用菲涅爾透鏡配合放大電路將信號(hào)放大6070db，就可以檢測(cè)1020m處人的活動(dòng)。參考電源VM0.5VDD，VR0.2VDD，VH0.7VDD，VL0.3VDD，噪聲系數(shù)為VZ=0.9(VH-VL)。根據(jù)人體紅外電路圖（附圖4）計(jì)算出兩級(jí)運(yùn)放后運(yùn)放放大倍數(shù)，（2-3）RR1、RC1，輸出延遲時(shí)間Tx的調(diào)節(jié)端；RR2、RC2，觸發(fā)封銷時(shí)間Ti的調(diào)節(jié)端。其中根據(jù)電容充放電計(jì)算出輸出延遲時(shí)間 觸發(fā)封銷時(shí)間 。通過(guò)調(diào)節(jié)輸出延遲時(shí)間和觸發(fā)封銷時(shí)間可以調(diào)節(jié)人體紅外傳感器的檢測(cè)頻率 ，（2-4）三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與分析根據(jù)設(shè)計(jì)要求，用Altium Designer專業(yè)繪圖軟件繪制出了系統(tǒng)總體電路圖如附圖2所示。下面將對(duì)電路的重點(diǎn)部分進(jìn)行詳細(xì)論述，具體如下：31單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 MSP430單片機(jī)最小系統(tǒng)由430單片機(jī)芯片、復(fù)位電路、AD電壓電路、晶振電路、JTAG下載電路組成。本系統(tǒng)主要是對(duì)執(zhí)行器件采集數(shù)據(jù)并控制其有效運(yùn)行，同時(shí)與上位機(jī)進(jìn)行全雙工數(shù)據(jù)通信。最小系統(tǒng)電路圖如附圖3所示。32人體檢測(cè)電路設(shè)計(jì)與分析傳感器檢測(cè)BISS0001接收人體紅外傳感器輸出的電信號(hào)首先經(jīng)內(nèi)部運(yùn)算放大器OP1進(jìn)行前置放大，由C3耦合給運(yùn)算放大器OP2進(jìn)行第二級(jí)放大。再經(jīng)由電壓比較器COP1和COP2構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號(hào)去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器輸出。輸出信號(hào)經(jīng)LM339電壓比較器轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可以識(shí)別的高低電平交給單片機(jī)進(jìn)行處理。熱釋電人體紅外電路圖如附圖4所示。33煙霧檢測(cè)電路設(shè)計(jì)與分析本設(shè)計(jì)中煙霧傳感器采用MQ-2,在可燃?xì)怏w或煙霧中MQ-2煙霧傳感器的電阻會(huì)有相應(yīng)的變化。由于當(dāng)有煙霧產(chǎn)生時(shí)引起傳感器變化的是電阻，所以用附圖5中所示電路圖，可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓。將電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)LM339電壓比較器轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能夠識(shí)別的電平，調(diào)節(jié)兩個(gè)滑動(dòng)變阻器可以調(diào)節(jié)煙霧檢測(cè)的靈敏度。LM324電壓跟隨電路可以使比較輸出電壓比較穩(wěn)定的傳輸給單片機(jī)的接口，有煙霧時(shí)輸出3.3V，沒(méi)有煙霧時(shí)輸出是0V。煙霧傳感器電路如附圖5所示。34振動(dòng)傳感器電路設(shè)計(jì)與分析該震動(dòng)傳感器內(nèi)部有壓電片，震動(dòng)時(shí)帶動(dòng)壓電片震動(dòng)，從而產(chǎn)生電壓信號(hào)，輸出電壓Uout是在0.10.2V之間。輸出地電壓信號(hào)先采用差分運(yùn)放電路進(jìn)行放大，這樣能夠很好的抑制共模信號(hào)，有助于小信號(hào)的放大。經(jīng)過(guò)放大后，再經(jīng)過(guò)減法電路將放大的電壓信號(hào)采集出來(lái)。振動(dòng)傳感器電路如附圖6所示，R38、R43為r，R37、R42為cr，R39為ar1，R41為br1，R40為r1，根據(jù)電路分析計(jì)算得輸出電壓 ，（3-1）35語(yǔ)音播報(bào)電路設(shè)計(jì)語(yǔ)音電路使用唯創(chuàng)公司生產(chǎn)的WT588D語(yǔ)音模塊，該模塊采用flash做存儲(chǔ)技術(shù)，每個(gè)采樣值可直接存儲(chǔ)在flash單元中，因此能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音樂(lè)、音調(diào)和效果聲，從而避免了一般固體錄音電路因量化或壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”。該電路很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)語(yǔ)音播報(bào)提示鎖門功能的實(shí)現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)。語(yǔ)音播報(bào)電路如附圖7所示。36貴重物品檢測(cè)電路 貴重物品檢測(cè)是利用一對(duì)帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無(wú)線遙控發(fā)射/接收芯片PT2262/2272來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其中發(fā)射芯片PT2262-IR將載波振蕩器、編碼器和發(fā)射單元集成于一身，使發(fā)射電路變得非常簡(jiǎn)潔。將PT2262掛在貴重物品上，PT2272接收PT2262發(fā)送的數(shù)據(jù)，當(dāng)PT2272接收不到發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，說(shuō)明貴重物品被帶出房間（我們可以通過(guò)調(diào)節(jié)電位器來(lái)改變接收的距離，使其恰好調(diào)節(jié)到門口的距離）。具體硬件電路圖如附圖8所示。 37無(wú)線通信模塊設(shè)計(jì) JZ863無(wú)線模塊可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與上位機(jī)的無(wú)線通信，從而實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)下位機(jī)的數(shù)據(jù)采集和控制功能。四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)41單片機(jī)程序流程圖MSP430單片機(jī)主程序?qū)崿F(xiàn)密碼控制、人數(shù)紀(jì)錄、語(yǔ)音提示鎖門、鎖門等基本功能。程序流程圖如圖2所示。首先將系統(tǒng)加電開(kāi)始，程序進(jìn)入初始化設(shè)置，進(jìn)入輸入密碼狀態(tài)，然后系統(tǒng)進(jìn)行鍵盤掃描，如果此時(shí)輸入密碼正確，解鎖，然后鍵盤掃描，進(jìn)入檢測(cè)溫度日期狀態(tài)、修改密碼狀態(tài)、查看檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)狀態(tài)、查看當(dāng)前宿舍出入情況及人數(shù)狀態(tài)，如果當(dāng)前人數(shù)為0，語(yǔ)音提示鎖門，按下確定鍵鎖門，進(jìn)入輸入密碼狀態(tài)。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中對(duì)煙霧檢測(cè)控制和貴重物品檢測(cè)控制采用中斷處理，對(duì)人體檢測(cè)控制通過(guò)當(dāng)前檢測(cè)人數(shù)判斷是否執(zhí)行中斷處理，若人數(shù)大于0不執(zhí)行中斷，若等于0時(shí)則打開(kāi)中斷執(zhí)行對(duì)人體的檢測(cè)，若檢測(cè)到煙霧超標(biāo)、非法入室或貴重物品丟失時(shí)聲光報(bào)警，主程序運(yùn)行到輸入密碼解警狀態(tài)，鍵盤掃描，若輸入密碼正確，解除報(bào)警，然后進(jìn)入輸入密碼開(kāi)門狀態(tài)。圖2 程序流程圖42上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)上位機(jī)軟件使用VB語(yǔ)言編寫，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：1、權(quán)限登錄：在登錄窗口需要輸入登錄人的用戶名和密碼，樓管和學(xué)生登錄有不同的權(quán)限設(shè)置，如附圖9所示；2房間狀態(tài)顯示及控制功能：顯示門狀態(tài)、煙霧情況、宿舍人數(shù)、非法入室情況、宿舍溫度、貴重物品數(shù)量，同時(shí)還設(shè)置有功能按鈕，菜單中還有一些系統(tǒng)功能，如附圖10所示；3、手機(jī)短信設(shè)置：設(shè)置短信接收方電話號(hào)碼、短信內(nèi)容等，如附圖11所示；4、宿舍記錄查詢表：包括記錄編號(hào)、宿舍溫度、宿舍非法入室情況、宿舍煙霧狀況等數(shù)據(jù)，該表格還具有快速查詢功能，具體如附圖12所示； 5、攝像監(jiān)控：在出現(xiàn)緊急情況時(shí)，安裝在樓道的攝像頭會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行錄像記錄并自動(dòng)存儲(chǔ)，方便警方采證破案。五 系統(tǒng)測(cè)試與數(shù)據(jù)分析51紅外對(duì)管發(fā)射端正向電壓V與正向電流I的測(cè)試 測(cè)試工具：多功能萬(wàn)用電表發(fā)射二極管兩端正向電壓V與正向電流I，測(cè)試結(jié)果如表1和圖2所示：表1 電壓電流數(shù)據(jù)記錄表V（v） 1.0 1.1 1.14 1.16 1.18 1.2 1.22I（mA） 0.07 0.24 0.47 0.73 1.47 1.98 3.82V（v） 1.24 1.26 1.28 1.3 1.32 1.34 1.36I（mA） 5.76 6.94 8.20 10.50 13.0 18.65 20.6圖2 電壓電流二維表通過(guò)數(shù)據(jù)測(cè)試分析知，電位器串入電路的電阻值安全范圍是95歐180歐，當(dāng)電阻值太低時(shí)紅外發(fā)射管就會(huì)燒壞，太高時(shí)發(fā)射光就會(huì)很低接收管感應(yīng)不到。52人體紅外距離和頻率測(cè)試（1）將人體紅外傳感器接上示波器后當(dāng)沒(méi)有人時(shí)輸出電壓為0.56V，當(dāng)有人時(shí)輸出波形為0.6V，只相差0.03V左右的電壓差。（2）根據(jù)BIS0001芯片的頻率計(jì)算公式（公式2-4所示），通過(guò)改變R1、C1、R2、C2來(lái)改變頻率大小來(lái)改變檢測(cè)頻率大小，用馬表和萬(wàn)用表測(cè)算人體紅外反應(yīng)時(shí)間，再轉(zhuǎn)換為頻率值 ，具體測(cè)算數(shù)據(jù)如下表2所示：表2 人體紅外頻率測(cè)試表R1/（） C1/(F) R2/() C2/F f/（HZ）5.1103 110-10 1.0106 110-7 0.413.6103 110-10 1.5105 110-7 2.775.1103 110-10 1.0105 110-7 3.84（3）根據(jù)BIS0001芯片的二級(jí)放大電路的放大倍數(shù)公式（公式2-3所示）通過(guò)改變R21、R23、R24、R25的大小來(lái)改變測(cè)試距離遠(yuǎn)近，使用米尺測(cè)試最遠(yuǎn)檢測(cè)距離數(shù)據(jù)如表3所示：表3 人體紅外檢測(cè)距離測(cè)定表R21/（） R23/（） R24/（） R25/（） L/（m）48103 1106 4.0106 9.7103 3.238.6103 1106 2.2106 6.6103 6.545103 1.5106 3.2106 3.2103 9.2六、結(jié)語(yǔ)本設(shè)計(jì)通過(guò)MSP430單片機(jī)作為控制器結(jié)合VB編寫的上位機(jī)實(shí)現(xiàn)了宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng)的基本部分和發(fā)揮部分，還創(chuàng)新性的加入了一些設(shè)計(jì)使該系統(tǒng)更加高效安全穩(wěn)定。本設(shè)計(jì)成本低，不僅可以安裝在學(xué)生宿舍，還可以安裝在職工宿舍、賓館、居民小區(qū)等人群密集的地方，對(duì)于提高人民的生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。經(jīng)過(guò)這一段時(shí)間的努力，雖然該設(shè)計(jì)能夠達(dá)到競(jìng)賽要求的水平，但是該設(shè)計(jì)還有許多不足，我們考慮使用宿舍局域網(wǎng)通信傳輸媒介，這比無(wú)線通信更加安全高速。參考文獻(xiàn)1 華成英 童詩(shī)白著 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）. 北京市西城區(qū)德外大街4號(hào)：高等教育出版社，2006.2 飛思科技產(chǎn)品研發(fā)中心 . MSP430單片機(jī)常用模塊與綜合系統(tǒng)實(shí)例精講 . 北京海淀區(qū)萬(wàn)壽路：電子工業(yè)出版社，2007.3 黃繼昌著 . 電子元器件應(yīng)用手冊(cè) . 北京市崇文區(qū)夕照寺街14號(hào)：人民郵電出版社，2004.4 譚浩強(qiáng)著 . C程序設(shè)計(jì)（第三版）. 北京：清華大學(xué)出版社，2005.5 2010年山東省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽 編號(hào)：F甲0210題目（F題）：宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng) 參 賽 學(xué) 生：周蒙、陰啟東、馬超 學(xué)校 / 學(xué) 院：濟(jì)南大學(xué)控制學(xué)院 賽前指導(dǎo)教師：張智杰、馬靜附錄附圖1附圖1 BISS0001紅外傳感器信號(hào)處理器原理圖附圖2附圖2 系統(tǒng)總體電路圖附圖3附圖3 MSP430單片機(jī)最小系統(tǒng)附圖4附圖4 熱釋電人體紅外電路圖附圖5附圖5 煙霧傳感器電路圖附圖6附圖6 振動(dòng)傳感器電路圖附圖7附圖7 語(yǔ)音播報(bào)電路附圖8圖8 貴重物品保護(hù)電路設(shè)計(jì)附圖9附圖9 軟件登錄界面附圖10附錄10 宿舍狀態(tài)顯示畫面附圖11圖11 手機(jī)短信設(shè)置畫面附圖12附圖12 數(shù)據(jù)查詢記錄畫面附錄13 部分程序清單/*宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng)*/#include #include cryfucns.h#include displaydata.h#include 18B20.h#include DS1302.h#include jianpan.h#include EEPROM.h#include ADC.h#include keyrenti.h#include UART.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define chumoping (P5IN & 0xff)#define fmqk P6OUT|=BIT5 /蜂鳴器打開(kāi)#define fmqg P6OUT&=BIT5; /蜂鳴器關(guān)閉/#define kaimen P6OUT|=BIT1/#define guanmen P6OUT&=BIT1unsigned char shuzi=0123456789;uchar dN6;/要顯示的6位溫度數(shù)字void Disp_Numb(uint temper);void Delay_kms(uin