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智能宿舍系统

高工
2014-03-20 15:01:56    评分

作者:河北师范大学 蔡石磊 任有为 李桐桐

指导老师:梁朝博 勒慧龙

 

作品简介:

 

  开发背景:

  随着各大高校的扩招,在校大学生的人数越来越多,学生宿舍的不稳定的因素也越来越多,以及当代社会信息化、智能化的快速发展。我们基于这些因素,我们制作了“智能宿舍系统”。

  二、结构说明:

  以IAP15F2K61S2单片机为主控芯片,连接各个子模块。语音播报使用WT5001音频解码芯片,屏幕使用2.4寸彩色TFT屏,温湿度检测使用DHT21,并有热释传感器,气体烟雾传感器,无线遥控电路等。

  三、功能:

  本系统能够实现:当宿舍发生盗窃、火灾等不安定因素时,能通过GSM模块手机短信及时通知宿舍人员;实时监测宿舍内的温湿度数据,当连接到电脑时,可以上传数据并画出曲线,记录日志。人机交互使用彩色屏幕,整个系统均采用语音播报功能,更加人性化,智能化。

  四、使用说明:

  接通电源,按下开关,显示彩色图像界面,播放语音温馨提示。屏幕动态显示温湿度数据,温度较高(本作品设置30摄氏度)时自动开启电扇,湿度较低时语音提示保湿。当宿舍人员离开时,按下遥控防盗开关,宿舍自动设防,此时红外传感器若检测到异常,发出报警声,并向宿舍成员发送短信有人入侵;当检测到一定烟雾出现,发出火灾提示,并发送短信。连接到电脑,打开我们制作的上位机软件,可以实时上传温湿度数据,绘制温度曲线,记录温湿度日志。

  五、作品特色:

  更加人性化的语音提示,简洁明了的彩色屏幕,是非常舒心的体验。当你要走出宿舍,只要轻轻按下遥控开关,就会有声音告诉你安全防护工作已经到位,请放心出行。火灾防盗一应俱全。

  六、附图:

 

平台选型说明

  单片机: IAP15F2K61S2,UART口多,通信方便。

  语音芯片:WT5001

  GSM模块:西门子GSM模块

  温湿度传感器:DHT21

  屏幕:2.4寸,320*240 16位TFT彩屏

 

设计说明

  一、原理图:

  设计原理:

  本作品以IAP15F2K61S2单片机为主控芯片,采用了IAP15F2K61S2单片机的多串口、速度快、IO口多、内部晶振可调等功能;语音播报使用WT5001音频解码芯片,他可以插2G的内存卡,播放MP3音频,做多可以播放512段音频信号,通过单片机的串口控制播放的段数,操作方便灵活用,通过单片机的串口控制SD卡的语音内容,来播报各种语音信号;屏幕采用2.4寸TFT彩屏通过单片机的IO口控制彩屏的数据信号,图片储存在SD卡中,单片机来模拟SPI协议读取SD卡的图片在彩屏上显示;温湿度检测采用高精度DHT21温湿度模块,它是一款单总线、工业级、精度高的温湿度传感器,通过单片机DHT21单总线通信,读取温湿度数据并显示在彩屏上;该系统的防盗功能采用高灵敏的红外热释模块,它通过检测人体的热量来传输给单片机实现防盗报警的功能;火灾报警电路采用MQ烟雾传感器通过电压比较器LM393转化成数字量传输给单片机进行控制,可以检测甲烷、一氧化碳等有毒气体,实现火灾报警;手机发送短信告警功能采用西门子的GSM模块,通过单片机的串口发送警示信息,当发生火灾和有人恶意进入宿舍时,给宿舍的每一个人发送短信,实现远程控制;设防与解防电路,采用315M收发的编解码模块,通过遥控器的编码发射信号传输给接收模块,把数据给单片机,单片机启动红外热释模块,宿舍进入设防状态,当宿舍人员回来后进行解防;本系统同时配有上位机通过串口获取温湿度数据生成曲线和日志,以备查看。所以本系统集成于智能化、远程化为一体的智能宿舍系统。

  三、设计方案:

  1、主控模块选择IAP15F2K61S2单片机最小系统,使用了多串口,内置晶振,等功能。

  2、无线模块采用PT2262/PT2272无线编解码模块,控制宿舍设防和解防。

  3、GSM模块采用西门子公司的模块,使用单片机UART通信,发送短信。

  4、温湿度模块用dht21单总线通信,每2秒采集一次数据。

  5、防盗部分,采用红外热释模块检测人体,灵敏度高。

  6、火灾报警部分,采用MQ系列的烟雾传感器,低误差。

  7.语音模块采用唯创公司的WT5001模块,通过UART,接收单片机发出的命令,播放语音,控制灵活,音质好。

  8、显示模块,采用2.4寸TFT彩屏,显示彩色照片,更加醒目。

  9、电源采用12V开关电源供电。

  10、上位机软件使用VB编写,用于显示温度曲线和记录温湿度日志,以备查询统计。

此文档的相关视频来自:http://v.eepw.com.cn/video/play/id/13481




关键词: 智能     宿舍     单片机    

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