室内安防过程报警系统

作 品 创 意 书一、摘要本作品以HT4单片机为核心,简介了一种基于单片机技术的室内险情远程短信报警及应急解决。它具有可以根据对室内环境温度的实时监控和险情(如煤气、天燃气的泄漏)声光报警,并通过GM网络远程短信报警及监控。同步还能自动作出相应的应急，从而构成多功能的智能安防系统。二、作品简介随着国民经济的发展,人民的生活水平日益提高,人们对生活质量提出了更高的规定，但愿生活更加安全舒服。但是,某些家庭由于疏忽大意时常会浮现某些火灾或煤气泄露等险情,给家庭和社会带来巨大的损失,因此迫切需要运用高技术的智能化手段,为家庭提供一种安全的生活环境。本作品成本低,合用范畴广，可用于仓库、家居等室内环境的实时检测、控制与远程报警，其市场发展前景好。本作品的创新点在于集室内环境检测、智能控制与运用SM网络远程报警为一体。借助可靠、成熟的GM移动网络,以最直观的中文短消息实现远程报警和监控的智能家居报警系统,来实现室内的安全监控。它采用温度传感器检测及LC显示，并配备烟雾传感器和可燃性气体传感器,可实现防火、防燃气泄漏的作用。带有SM网络功能的安防系统，使顾客无论身在何处，都可以通过短信设防、撤防等。本作品重要涉及三大部分：第一,运用D8B20温度传感器进行室内温度的检测与显示;第二，运用MQ2、MQ煤气传感器对室内气体进行浓度检测以及对通风系统进行相应的智能控制;第三，运用通信TC5I模块通过GM网络进行远程报警。三、工作原理（一)系统总的方案该室内安防报警系统重要有HT4RU232单片机、TC3I通信模块，键盘输入模块、CD液晶显示屏、MQ2、MQ5传感器、DS1B0温度传感器、声光报警器和AT24C0存储器等，其系统硬件构造如图所示。图1:系统总的电路框图运用S18B2温度传感器进行室内温度的检测与显示；运用MQ2、M5可燃性气体传感器对室内气体进行浓度检测以及对通风系统进行相应的智能控制；运用通信TI模块通过GSM网络进行远程报警。（二）温度检测方案温度传感器采用DS1B20，该传感器是全新的数字化温度传感器，适合室内环境的温度测量，支持“一线总线”接口，即与单片机接口仅需占用一种I/端口,不必任何外部元件,直接将环境温度转化成数字信号，以数字码方式串行输出,大大简化了传感器与微解决器的接口。具有独特且经济的特点,具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微解决器等长处,可直接将温度转化成串行数字信号供解决器解决。DS12测量温度范畴为-55+15，在-+85范畴内，精度为05。测量现场温度直接以“一线总线”的数字方式传播,大大提高了系统的抗干扰性。适合多种环境的现场温度测量。DSB20可以用程序设定用912位的数字量形式反映器件的温度值。DS18B20通过一种单线接口发送或接受信息,因此在CPU和DS18B20之间直需一条连接线。用于读写和温度转换的电源可以从数据线自身获得，不必外部电源。由于每个DSB20均有一种独特的片序列号,因此多只DS18B20可以同步连在一根单线总线上，这样就可以把温度传感器放在许多不同的地方。这一特性在检测温度以及过程检测和控制等方面非常有用。图2:DS12应用电路构造方框图（上拉电阻可以舍去）从图2可以看出,DS120和单片机连接非常简朴，单片机只需要一种IO口就可以控制8B20。本图中是单片机与一种DS182通信，如果要控制多种DS8B20进行温度采集,只要将所有S18B2的I/口所有连接到一起就可以了，通过读取每个DB20内部芯片的序列号来辨认。（三）防火的检测方案防火、防燃气泄漏等安防功能必须安装相应的传感器才干实现。对于防煤气泄漏传感器,本设计采用煤气传感器Q,它对乙醇,烟雾几乎不响应、 高敏捷度、迅速响应恢复 、优秀的稳定性、长寿命、简朴的驱动电路等特点。可以抵御乙醇，烟雾等的干扰。当室内煤气泄漏时传感器就会检测到，给单片机送去高电平,启动声光报警,同步运用GSM网络发煤气泄漏的短信给顾客。（四)键盘输入设计方案按键用于对温度进行参数设立及手机号码设立。LCD显示屏可以显示现场的温度数据。以便有关人员现场读取。为了实现可靠的复位信号，并且能在计算机受到干扰，程序不能正常运营时自动产生复位信号。同步为了减少单片机I/口的占用,我们将按键排列成矩阵形式，在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通,而是通过一种按键加以连接。这样,一种端口就可以构成1个按键。(五)LD液晶显示屏的设计方案本作品中采用102LCD液晶显示屏显示所检测的温度值。在键盘输入中对所写入的数字进行显示。1602液晶模块内部的字符发生存储器（CO)已经存储了160个不同的点阵字符图形,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一种字符均有一种固定的代码，例如大写的英文字母“A”的代码是00000B（41H),显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来,我们就能看到字母“”,62液晶模块内部的控制器共有1条控制指令,它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。(其中为高电平、为低电平) 图3 LCD液晶与单片机接口电路(六)存储部件设计方案为了实现对预设电话号码的存储、报警信息的记录、以及对中英文字符的字模点阵的存储,本系统采用了可以保证掉电数据不丢失的片外存储器A2C02。该芯片是一种I总线的存储器，和MCU的数据通信只需要两个引脚SDA和S即可,和一般的并行存储器相比，可以大大节省MCU的端口引脚资源和PCB的布线面积。IC闪存同单片机接口电路如图所示。AT2C02使用二线制合同串行总线（I总线)及其传播规约进行双向传播。 图4 单片机与A4C02接口电路构造图（七）室内报警和通风智能控制系统的设计方案当测量温度高于设定温度,MQ2、Q5传感器所检测的气体浓度超过正常的浓度,本系统将会在室内产生声光报警，并对通风系统和室内电源总开关进行智能控制。（其工作电路见图、图6)图 声光报警系统电路图6 对通风系统智能控制电路 如图七所示，通过晶闸管控制排电扇。(八)TC3I通信模块运用GS远程报警系统的设计方案3i新版西门子工业GSM模块是一种支持中文短信息的工业级S模块,工作在ESM90和GS180双频段，电源范畴为直流334. ,电流消耗休眠状态为3.5mA,空闲状态为25A,发射状态为300mA(平均)，25A峰值;可传播语音和数据信号,功耗在EGS900(4类）和GSM180(1类)分别为2W和1W，通过接口连接器和天线连接器分别连接SI卡读卡器和天线。SIM电压为3V1.8V,TC35i的数据接口(CMS电平)通过A命令可双向传播指令和数据,可选波特率为300b/s15b/s, 自动波特率为.2kb/s15kb/s。它支持Text和P格式的SS(Short Mesage Srvice,短消息),可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。tc35模块有40个引脚,通过一种ZF（Zro InstinFrc,零阻力插座)连接器引出。这4个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SI卡、音频接口和控制。第14脚为电源部分:为电源电压输入端at+,610为电源地GN,11、12为充电引脚，13为对外输出电压（共外电路使用),1为ACU-TMP接负温度系数的热敏电阻。242为SIM卡引脚,分别为CCIN、CCRS、CCIO、CCL、C和CCGD。30为语音接口，用来接电话手柄。15、30、31和3脚为控制部分:15为点火线GT(Igntn), 当C35通电后必须给一种不小于10低电平，模块才启动；30为RCackup，31为werdn,32为NC。123为数据输入/输出,分别为0、N、xD、T、CTS0、RTS0、TR和CD0。tc35i模块的数据输入输出接口事实上是一种串行异步收发器，符合ITU-T S2接口原则。它有固定的参数：8位数据位和1位停止位,无校验位，波特率在00bs5kb之间可选,硬件握手信号用RT0/，软件流量控制用XOXOFF，COS电平,支持原则的AT命令集。 四、作品功能、特色(一）功能 本作品的前端感应器重要有温度传感器,防火和防煤气泄漏等传感器，用于收集室内险情并传送给单片机;单片机负责接受、解决感应器信号,鉴别与否有险情发生。单片机不断对多种传感器信号进行检测，如果检测到高电平,系统控制G网络模块实现短消息报警，将报警信息通过GSM服务网络发送到顾客手机上，同步根据需要启动声光报警器发出相应的警报信号，并对通风系统和室内电源总开关实行智能控制。如已实现社区联网，同步还会给联网中心的社区保安处发送报警信息。本系统能有效地达到防室内险情、报警的目的。（二)特色现市场也有对室内环境的检测仪器,但存在有体积大、价格贵、功能少等因素，根据市场调查随着家居全装修增多，人们对生活质量规定的提高，这种多功能安防报警系统将会有更广泛的应用前景。本作品的特色在于集室内环境检测、智能控制与运用S网络远程报警为一体。不仅在理论上具有较高的研究价值，对硬件调试、编程技巧也有很高的规定。本系统具有精度高、响应快、非接触式测量等长处,同步还具有防燃、防爆、抗腐蚀、抗电磁干扰、耐高压等特点，使系统具有稳定性。五、作品构造（一）硬件部分 图7 CI通信模块电路图NTC35I短信报警声光报警，启动排风