基於無線傳輸的家用安全報警系統的製作方法
2023-11-07 18:12:36 1
本實用新型涉及一種住宅安全領域，尤其涉及一種基於無線傳輸的家用安全報警系統。
背景技術：
隨著人們的生活壓力的增大以及生活節奏的加快，目前很多家庭是夫妻雙方都在工作的，白天家中沒有人，其採用的家庭防盜方式主要是一些比較機械的裝置，比如安設防盜門、防盜窗等，但這種單純的機械裝置在實際的運用中有許多安全隱患，比如有盜賊潛入房子行竊的時候，主人不能及時了解情況，而且往往為犯罪分子提供翻越條件，同時影響房屋的美觀、遇到火災時，也阻止了主人的逃生。同時，現有的家庭住宅中由於各種原因，會經常發生一氧化碳洩露、因發生火災導致室內有害氣體濃度增加的情況，而由於有些有害氣體是無形的，因此不能用肉眼觀察到，從而使得當發生有害氣體濃度增加時，人員不能及時了解情況以及採取相應的應對措施，而目前尚沒有有效的家用的有害氣體監測系統。
因此，有必要提供一種能夠實現對室內有害氣體以及盜竊進行智能監控的家用安全報警系統，取代上述傳統的監控方式。
技術實現要素：
針對上述現有技術中存在的問題，本實用新型提供了一種基於無線傳輸的家用安全報警系統，其針對當代人們對防火防盜的需求，本實用新型設計採用主控制器作為主控晶片，結合溫溼度傳感器、人體紅外傳感器、煙霧傳感器、從控制器、報警器以及顯示器對設定的住宅檢測範圍進行自動檢測，一旦出現有害氣體濃度超標或盜情即立即報警。
本實用新型就上述技術問題而提出的技術方案如下：
提供了一種基於無線傳輸的家用安全報警系統，其包括主控制器以及溫溼度傳感器，其與所述主控制器連接，且包括溫度測量元件以及溼度測量元件，用於檢測預設範圍內的溫度值和溼度值，並將檢測到的溫度值和溼度值輸出至所述主控制器；
人體紅外傳感器，其與所述主控制器連接，用於感應預設範圍內人體的活動情況，並將其轉化為與人體相關的電信號，且將所述與人體相關的電信號輸出至所述主控制器；
煙霧傳感器，其與所述主控制器連接，所述煙霧傳感器用於檢測預設範圍內的有害氣體濃度，並將檢測到的有害氣體濃度信號以模擬量或數字量的形式輸出至所述主控制器；
所述主控制器根據預設的閾值對所述與人體相關的電信號和煙霧濃度信號進行判斷，並根據判斷結果產生報警信息並無線發送；所述報警信息包括是否有人和是否需要進行煙霧報警；
從控制器，其包括與所述主控制器無線連接的無線收發器，所述無線收發器用於接收所述主控制器發送的報警信息；
顯示器，其連接所述從控制器以及主控制器，用於顯示溫度值和溼度值以及報警信息；
以及報警器，其連接所述從控制器，所述從控制器根據所述報警信息控制所述報警器進行報警；
所述溫溼度傳感器包括用於接電源的第一電源端、用於接地的第一接地端以及用於連接信號線進行數據信號傳輸的信號線端；
所述無線收發器包括用於控制SPI通信的六個引腳：CE、CSN、SCK、MOSI、MISO、IRQ、用於接電源的第二電源端以及用於接地的第二接地端。
優選的，所述無線收發器包括增強型Schock Burst TM模式控制器、頻率發生器、功率放大器、晶體放大器、解調器以及調製器。
優選的，所述人體紅外傳感器在當有人活動時輸出高電平至所述主控制器，在經過一個延時周期後再進行檢測，若無人活動則輸出低電平至所述主控制器，循環往復。
優選的，所述人體紅外傳感器具有用於設置感應封鎖時間的感應封鎖時間設置單元；所述人體紅外傳感器在所述感應封鎖時間內不接收與發送任何信號；所述感應封鎖時間為1.5-3.5秒。
優選的，所述主控制器為STC89C52單片機；所述溫溼度傳感器為DHT11數字溫溼度傳感器；所述人體紅外傳感器為HC-SR50人體紅外熱釋放傳感器；所述煙霧傳感器為MQ-2有害氣體檢測傳感器；所述從控制器為AT89C52單片機；所述顯示器為12864液晶顯示器；所述無線收發器為NRF24L01無線收發器；所述報警器包括報警燈和蜂鳴器。
優選的，還包括時鐘電路，其包括石英晶體振蕩器、第一電容以及第二電容；所述第一電容以及第二電容串聯後與所述石英晶體振蕩器並聯，且所述石英晶體振蕩器兩端分別接所述單片機AT89C52的引腳XTAL1和XTAL2。
優選的，還包括復位電路，其包括定值電容器、電阻以及按鍵開關；所述按鍵開關與所述定值電容器並聯後與所述電阻串聯；所述按鍵開關的一端與定值電容器的正極均接電源VCC，所述按鍵開關的另一端以及定值電容器的負極接所述單片機AT89C52的引腳RST，且同時所述電阻的另一端接地。
本實用新型的技術方案具有如下技術效果：
本實用新型針對當代人們對防火防盜的需求，可實時監控居住的安全，有外人入侵時發出報警信息；可檢測居室有害氣體濃度，超標可以發出報警信息；同時還可檢測居住環境的溫度、溼度等數據。該設計系統結構簡單，可靠性高，成本低，實用效果良好。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實用新型實施例一中基於無線傳輸的家用安全報警系統的結構示意圖；
圖2是本實用新型實施例一中時鐘電路的電路圖；
圖3是本實用新型實施例一中復位電路的電路圖；
圖4是本實用新型實施例一中主控制器以及各傳感器的工作流程圖；
圖5是本實用新型實施例一中從控制器以及報警器的工作流程圖。
具體實施方式
本實用新型針對現有家庭住宅中採用機械的防火防盜系統存在的缺陷，提供了一種基於無線傳輸的家用安全報警系統，其可針對設定的住宅檢測範圍進行自動檢測，一旦出現火情或盜情立即報警。
實施例一：
圖1示出了本實用新型提供了一種基於無線傳輸的家用安全報警系統的結構示意圖，其包括主控制器；所述主控制器優選為STC89C52單片機，所述STC89C52單片機原理比較好懂，編程簡單，穩定性好，此外，它還具有價格便宜，功耗低，容易焊接，保密性強，使用方便等特點，程序燒寫用STC提供的STC—ISE工具，燒寫簡單，使用方便，所以採用STC89C52單片機作為家用安全報警系統的核心是最好的選擇。
溫溼度傳感器，其與所述主控制器連接，且包括溫度測量元件以及溼度測量元件，用於檢測預設範圍內的溫度值和溼度值，並將檢測到的溫度值和溼度值輸出至所述主控制器；所述溫溼度傳感器包括用於接電源的第一電源端、用於接地的第一接地端以及用於連接信號線進行數據信號傳輸的信號線端；所述溫溼度傳感器優選為DHT11數字溫溼度傳感器，其具有測量的溫溼度準確，數字處理方便，單信號線通信，節省單片機IO口，通信方式簡單易懂等，信號傳輸距離極長，能顯示出溫度和溼度的大小，能實時觀察溫溼度的變化，功耗非常低等優勢。
人體紅外傳感器，其與所述主控制器連接，用於感應預設範圍內人體的活動情況，並將其轉化為與人體相關的電信號，且將所述與人體相關的電信號輸出至所述主控制器；同時，所述人體紅外傳感器在當有人活動時輸出高電平至所述主控制器，在經過一個延時周期後再進行檢測，若無人活動則輸出低電平至所述主控制器，循環往復；進一步的，所述人體紅外傳感器具有用於設置感應封鎖時間的感應封鎖時間設置單元；所述人體紅外傳感器在所述感應封鎖時間內不接收與發送任何信號；所述感應封鎖時間為1.5-3.5秒；優選的，所述人體紅外傳感器為HC-SR50人體紅外熱釋放傳感器，其可以檢測空氣中的紅外線，並把檢測的結果變成相應電信號。
煙霧傳感器，其與所述主控制器連接，所述煙霧傳感器用於檢測預設範圍內的有害氣體濃度，並將檢測到的有害氣體濃度信號以模擬量或數字量的形式輸出至所述主控制器；所述煙霧傳感器優選為MQ-2有害氣體檢測傳感器，MQ-2氣體傳感器對各種可燃性氣體的靈敏度都很高，是一種低成本，原理簡單的傳感器，並且適合多種應用，MQ-2氣體傳感器有四個引腳，兩根信號線，分別是模擬量的輸出和數字量的輸出，模擬量的輸出可以顯示出空氣中有害氣體的濃度變化，而數字量的輸出比較簡單，有一個滑阻可以調有害氣體濃度的閾值，當超出這個閾值的時候，電平會產生變化，此時就代表空氣中的有害氣體濃度超標。
所述主控制器根據預設的閾值對所述與人體相關的電信號和有害氣體濃度信號進行判斷，並根據判斷結果產生報警信息並無線發送；所述報警信息包括是否有人和是否需要進行煙霧報警；
從控制器，其包括與所述主控制器無線連接的無線收發器，所述無線收發器用於接收所述主控制器發送的報警信息，其包括用於控制SPI通信的六個引腳：CE、CSN、SCK、MOSI、MISO、IRQ、用於接電源的第二電源端以及用於接地的第二接地端。進一步的，所述無線收發器包括：增強型Schock Burst TM模式控制器、頻率發生器、功率放大器、晶體放大器、解調器以及調製器；所述從控制器優選為AT89C52單片機；所述無線收發器優選為NRF24L01無線收發器，其可以在2.4GHz到2.5GHz的頻段工作，在這個頻段工作的無線模塊是合法的，可以不用向當地申請，同時，NRF24L01是一款低功耗的無線收發晶片，NRF24L01在發射模式下時，發射功率為6dBm，電流消耗僅為9.0mA，接受模式的電流消耗僅為12.3mA，掉電模式和待機模式下功率更低，電流消耗更小。
顯示器，其連接所述從控制器以及主控制器，用於顯示溫度值和溼度值以及報警信息；所述顯示器優選為12864液晶顯示器，其是一款可以顯示漢字，可以畫圖的低端液晶，該液晶的成本相對來說比較低，可以用在各種單片機的顯示模塊。可以顯示四行漢字，每行八個字，使用方便，界面美觀。
以及報警器，其連接所述從控制器，所述從控制器根據所述報警信息控制所述報警器進行報警；所述報警器包括報警燈和蜂鳴器；
此外，所述系統中還包括時鐘電路，如圖2所示，其包括石英晶體振蕩器、第一電容以及第二電容；所述第一電容C3以及第二電容C4串聯後與所述石英晶體振蕩器Y1XTAL並聯，且所述石英晶體振蕩器Y1XTAL兩端分別接所述單片機AT89C52的引腳XTAL1和XTAL2(未示出)，優選的，所述第一電容C3以及第二電容C4均可以為20pF-30pF的陶瓷電容；
所述系統中還包括復位電路，如圖3所示，其包括定值電容器C1、電阻R3以及按鍵開關KEY-1；所述按鍵開關KEY-1與所述定值電容器C1並聯後與所述電阻R3串聯；所述按鍵開關KEY-1的一端與定值電容器C1的正極均接電源VCC，所述按鍵開關KEY-1的另一端以及定值電容器C1的負極接所述單片機AT89C52的引腳RST(未示出)，且同時所述電阻R3的另一端接地。
圖4示出了所述主控制器以及各傳感器的工作流程：
所述主控制器在進行模塊初始化後，所述顯示器開始工作，準備顯示數據，溫溼度傳感器、煙霧傳感器、人體紅外傳感器開始工作，分別進行各種相應數據信號的收集，並將各數據信號傳送至主控制器，所述主控制器對各數據信號進行分析，根據預設的閾值對所述與人體相關的電信號和有害氣體濃度信號進行判斷，如有害氣體是否超標，是否有人等，並根據判斷結果產生報警信息並無線發送。
進一步的，圖5示出了從控制器以及報警器的工作流程：
所述從控制器首先進行模塊初始化，若無線收發器接收到主控制器發送的報警信息，則從控制器控制所述報警器進行聲光報警，同時顯示器上顯示所述報警信息，若無線收發器沒有接收到主控制器發送的報警信息，則整個工作流程結束。
綜上所述，本實用新型的技術方案針對當代人們對防火防盜的需求，可實時監控居住的安全，有外人入侵時發出報警信息；可檢測居室有害氣體濃度，超標可以發出報警信息；同時還可檢測居住環境的溫度、溼度等數據。該設計系統結構簡單，可靠性高，成本低，實用效果良好。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。