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作者：浙江农林大学 李尤 赵灵刚 吕冬冬
指导教师：李剑

　　作品简介

　　开发背景：现如今在学校的寝室里，学生贵重物品被盗、由于人为因素或者非人为因素而引起火灾等事故时有发生，这些都是一直以来困扰着学生、学工以及学校保卫处的“大问题”。传统的防范措施存在很大的弊端，比如当事故发生时，防护铁门、铁栏杆就会成为主人逃生的最大障碍。而采用智能防火防盗报警系统，便能很好地解决此类问题了，本系统便是针对大学宿舍，从低成本高性能的角度来设计制作的。
　　功能说明：该作品的主要功能是防火防盗的监控，一旦发生火灾或者入室行窃(不是通过电子锁解密进入宿舍)的情况，其中的传感器就能第一时间检测到，并将信息通过无线模块发送到保安处，在保安处有接收装置，并加有警报器，一旦得到信息立即发出警报来提醒安保人员。除此以外，接收处有实时时钟(实时时钟可以修改时间)，有记录和查询的功能，能够记录最近一次的情况，如果情况发生时保安处当时恰巧无人值班，人员回来后也可以再进行查询，并根据记录情况采取行动。考虑到值班室晚上无人值班的情况，寝室监控系统这边另设有夜间模式。
　　使用说明：该产品的使用方法十分简单。首先是安装，将寝室监控系统安置在寝室，(寝室监控系统主要包括有液晶密码锁，一个NRF24L01无线发射模块，两个火焰探测模块，两个光电检测模块，一个热释电人体红外感应模块，一个单片机)。将两个光电检测模块设置在正门口，放在合适的位置，使门在打开的时候，能检测到信号，也能检测人员外出宿舍门有没有关好。另在阳台设置热释电人体红外感应器(贼往往不走正门)。将两个火焰检测模块分散放置在寝室内易产生火灾的地方(比如说寝室电源控制箱)，接上电源即可。接下来，将接收机安置在保安处，(接收机包括一个无线模块，LED灯，蜂鸣器，一个液晶显示器，一个时钟模块，一个单片机)，接上电源即可。接着是操作，当寝室里没人时，用钥匙打开门前，必须先在按键上输入解锁密码，(如果密码不解锁的情况下开门，会向保安处发送警报信息。密码输入错误超过三次会对键盘进行锁定)，密码输完后，液晶显示出解锁成功后方能开门进入寝室。只要寝室里有人，进入后可以把该系统开关顺手关掉，既可以延长设备 寿命又能节省电量。如果一定不关也没问题，人再次离开关门的时候，一定要记得将系统复位，不然密码锁就一直是工作在解锁状态，就不能对宿舍进行监控(宿舍在有人的条件下人为监控能更及时的做出合适的反应)这是白天模式。接下来说夜间模式。夜间，同学们在熄灯睡觉前，记得先复位一下系统，并按“夜间模式”按钮，使系统开启夜间模式方。在深夜，若有人在没解锁的情况下进入寝室(门窗都有监控)或者有火灾发生，宿舍这边的监控系统会响起警报，并且外设的高亮LED灯也会亮起(一则是在有突发情况下为同学们及时提供照明，二则寝室一般都有断电时间)。

　　结构说明：　　

 　　图片：　　

 　　寝室监控系统　　

 　　接收机

　　平台选型说明

　　单片机开发板(以STC15F2K61S2芯片为控制核心)

　　设计说明

　　设计原理：
        基于STC15F2K61S2单片机的防火防盗安全系统，包括无线传送技术，光电，明火传感器技术以及液晶显示技术。通过单片机来判断解锁时输入的密码是否正确，光电传感器和明火传感器感应后对单片机进行信号输入，单片机收到有效信号后，控制无线模块发送信号给接收机，接收机在接到相应的信号后，控制蜂鸣器发声并液晶显示

　　设计方案：
　　1.1控制模块方案
　　方案一：51系列单片机，该单片机比较经典，技术成熟，应用性强。但是内部资源不够丰富，运行速度相对教慢。
　　方案二：大赛指定STC15系列单片机，该单片机为增强型51单片机，囊括51系列单片机所有资源并有丰富的扩展，而且运行速度快，处理能力强，选方案二。

　　1.2 接收机方案
　　方案一：采用51单片机，该单片机应用技术成熟且资源满足接收机的需求，此外价格低廉，选方案一。

　　1.3检测模块方案

　　防火检测方案：
　　方案一：采用典型的烟雾传感器，该传感器可对可燃气体及烟雾进行检测，但是局限性比较大，考虑到寝室起火一般是电起火，一般为明火，烟雾较少而且宿舍一般无可燃性气体，应用型不强。
　　方案二：采用明火检测的火焰传感器，该传感器对火焰有特别敏感的检测，一般对打火机的火焰检测距离为60cm至80cm，应用性强，比较贴合宿舍的实际情况，且价格便宜，顾选择方案二。

　　门防盗检测：
　　方案一：采用红外发射接收装置检测，该装置有较高的灵敏性，但是也比较容易带来误判，影响系统反馈信息的准确性。
　　方案二：采用光电传感器，将其至于门框顶端，根据门的上表面的反光度来响应光电传感器比较准确的反应了门的开关状态，提供准确的信息至控制系统，避免误判，选方案二。

　　窗防盗检测：
　　方案一：采用红外发射接收装置检测，该装置有较高的灵敏性，但是也比较容易带来误判，影响系统反馈信息的准确性。
　　方案二：采用热释电人体红外传感器，该传感器对人体散发出来的红外线有特别灵敏的检测，调节灵敏度及检测距离，能准确的监控窗口的状态，选方案二

　　1.4源方案
　　方案一：采用市电220V供电，通过转压变为5V直流电，但是局限性较大，电源供给受限。
　　方案二：采用12V直流充电电池供电，通过转压电路变为5V直流电，该方案完全满足该系统低耗电要求，而且不受市电通断的影响，能实施24小时的监控。

　　1.4显示方案
　　方案一：采用1602液晶，该液晶价格便宜，操作相对简单，但是不能显示汉字以及显示的信息有限，局限大。
　　方案二：采用12864液晶，该液晶技术成熟，应用范围广，使用灵活，满足该系统的显示需要，选方案二。

　　原理图：