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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。

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