課程設(shè)計(jì)單片機(jī)的寢室管理系統(tǒng)

單片機(jī)的寢室管理系統(tǒng),學(xué)校里的寢室管理存在著以下幾點(diǎn)問題：,學(xué)生人數(shù)很多，對(duì)學(xué)生歸寢的管理非常麻煩，工作量大，且不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)夜不歸宿的學(xué)生。大學(xué)在寢室吸煙現(xiàn)象比較嚴(yán)重，吸煙有可能帶來寢室火災(zāi)，有必要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并制止，但一般的大學(xué)寢室內(nèi)都沒有安裝火災(zāi)警報(bào)之類的系統(tǒng)，存在安全隱患。寢室中的燈在無人時(shí)經(jīng)常忘記關(guān)燈，甚至白天光線良好的情況下也經(jīng)常亮著燈，造成能源浪費(fèi)。基于上述原因，設(shè)計(jì)該款基于單片機(jī)的寢室管理系統(tǒng)。,一.系統(tǒng)結(jié)構(gòu),MQ-2煙霧傳感器模塊：檢測煙霧以及一些有害的氣體，如果檢測到有毒氣體或煙霧語音模塊會(huì)發(fā)出警報(bào)同時(shí)顯示在電腦上。DS18B20溫度傳感器：溫度傳感器把溫度顯示在12864顯示屏上，測溫范圍-55+125，固有測溫分辨率0.5。紅外計(jì)數(shù)傳感器：計(jì)算寢室內(nèi)的同學(xué)人數(shù)。,該作品主芯片為STC15F2K60S2芯片，STC15F2K60S2系列宏晶芯片是1T8051單片機(jī)，2K字節(jié)SRAM，雙串口，高速A/D，采用宏晶第八代加密技術(shù)。外圍設(shè)備如下：,一.系統(tǒng)結(jié)構(gòu),1302時(shí)鐘芯片：更加準(zhǔn)確的把時(shí)間顯示在12864顯示屏上。12864顯示屏：顯示溫度、時(shí)間。語音模塊：當(dāng)寢室內(nèi)沒有人時(shí)提示鎖門，以及檢測到煙霧時(shí)發(fā)出火災(zāi)警報(bào)。光敏電阻：控制室內(nèi)燈亮滅。無線設(shè)備：用于單片機(jī)與電腦之間的數(shù)據(jù)傳輸。,二.功能介紹,寢室管理系統(tǒng)分為寢室監(jiān)控端和寢室管理端1.寢室監(jiān)控端的功能：12864顯示屏顯示當(dāng)前時(shí)間及溫度；當(dāng)煙霧模塊檢測到煙霧時(shí)，語音提示火災(zāi)報(bào)警；室內(nèi)燈光會(huì)根據(jù)室內(nèi)光線強(qiáng)弱控制亮滅；對(duì)室內(nèi)人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)最后一名同學(xué)走出寢室時(shí)，語音提示鎖好門。,二.功能介紹,2.電腦管理端的功能管理界面會(huì)實(shí)時(shí)顯示寢室內(nèi)的溫度；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)報(bào)警時(shí)，管理界面會(huì)彈警示對(duì)話框；管理界面會(huì)實(shí)時(shí)顯示寢室剩余人數(shù)。,三.原理,1.選用STC15F2K60S2單片機(jī)平臺(tái)，STC15F2K60S2作為主控芯片，因?yàn)槠涓咚?、高可靠、低功率、超?qiáng)抗干擾能力強(qiáng)。原理圖如下：,三.原理,2.紅外對(duì)射傳感器，抗干擾能力強(qiáng)施密特觸發(fā)，高靈敏度，性能穩(wěn)定，當(dāng)感應(yīng)區(qū)的紅外光被切斷時(shí)，即有脈沖信號(hào)發(fā)出。在系統(tǒng)中由兩個(gè)同樣的紅外對(duì)射傳感器組成計(jì)數(shù)模塊，根據(jù)先后觸發(fā)，判斷寢室內(nèi)剩余人數(shù)。,紅外對(duì)射傳感器,3、DS18B20溫度傳感器，提供9位溫度讀數(shù)，指示器件的溫度信息通過單線傳入或者傳出。在系統(tǒng)中直接與主芯片連接，用于測試室內(nèi)溫度。,3.PCF8591模塊帶光敏電阻，PCF8591是一個(gè)8-bitCMOS數(shù)據(jù)獲取器件。光敏電阻隨光強(qiáng)而改變電阻值。在系統(tǒng)中，直接與主芯片連接，光敏電阻測試光強(qiáng)，并輸出模擬信號(hào)，PCF8591模塊用于把光敏電阻輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，達(dá)到一定值后控制燈的亮滅。,4.MQ-2煙霧模塊，適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測。在系統(tǒng)中直接與主芯片連接，用于對(duì)寢室內(nèi)煙霧的監(jiān)測。,5.語音模塊，可隨意組合語音，并播放的模塊。在系統(tǒng)中與單片機(jī)直接相連，用三線觸發(fā)方式，由主芯片傳遞地址，觸發(fā)語音播放。,6.APC220-43無線模塊，是高度集成半雙工微功率無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。一端接在電腦USB，另一端接單片機(jī)，用于監(jiān)控端與電腦端的數(shù)據(jù)傳輸，本系統(tǒng)中室內(nèi)溫度、寢室內(nèi)人數(shù)、寢室內(nèi)燈開關(guān)都要由無線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。,四.總結(jié),該系統(tǒng)根據(jù)寢室的實(shí)際情況做出相應(yīng)的監(jiān)控，以煙霧傳感器監(jiān)控寢室火災(zāi)情況，紅外計(jì)數(shù)傳感器監(jiān)控學(xué)生歸寢情況，語音模塊語音提示大家鎖門、火災(zāi)，需要監(jiān)控端監(jiān)控的數(shù)據(jù)都會(huì)由無線設(shè)備傳到電腦;在節(jié)能端我們設(shè)計(jì)了光敏電阻，可以測出當(dāng)前的光線強(qiáng)弱，根據(jù)光強(qiáng)控制寢室燈開關(guān)。該系統(tǒng)運(yùn)用了無線設(shè)備串口通訊、AD-DA電路、I