传输5-8比特数据和一比特奇偶校验位,奇偶校验位的有无和数据比特的长度有通信双方约定。收发可同时进行,互不干扰。综上考虑,我们选用UART有线通信模块,确保了通信的流畅性和准确性。
1.4 显示部分设计方案
方案一:采用八位共阴极LED数码管进行显示,利用单片机串行口的移位寄存器工作方式,外接MAX7219串行输入共阴极显示驱动器,每片可驱动8个LED数码管。
方案二:采用点阵字符型TS12864A-3LCD液晶显示,可以显示数字与阿拉伯字母等字符,随着半导体技术的发展,TS12864A-3LCD的液晶显示越来越广泛的应用于各种显示场合。
比较这两种方案,数码管显示驱动简单,但显示信息量少,功耗大;利用液晶显示可以工作在低电压、低功耗下,显示界面友好、内容丰富,综合考虑,选用TS12864A-3LCD来实现显示功能。
1.5 烟雾检测模块方案
方案一:采用光敏传感器,该传感器是最常见的传感器之一,可以对许多烟雾浓度进行检测,但是在进行检测时要将烟雾信号转化为光信号才可以,经尝试,电路不稳定,不易控制。
方案二:采用Q-2烟雾传感器,它是一种离子是烟雾传感器,工作性能稳定可靠,低功耗,结构设计独特,防虫、防尘、抗外界光线干扰并且有特殊的防潮设计。可以广泛运用到各种消防报警系统中,性能远优于气敏电阻类的火灾报警器,并且价格适中。
综合考虑我们选择方案二。
1.6 人员监测模块的选择
方案一:采用光电开关。它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通,从而检测物体有无的。物体不限于人、动物、金属等,所有能反射光线的物体均可被检测。因此,它不能起到只检测宿舍有无人员的作用,并且监测距离有限。
方案二:利用图像识别的原理。先提前把宿舍人员信息存储起来,对宿舍的人员进行辨别,当非本宿舍人员进入时便提示并报警,直到宿舍人承认并消除报警后再停止报警,利用图像识别不仅能实现报警功能,而且还能实现记录进入人的面貌,但是其成本高,推广起来不方便,不适用于宿舍的推广。
方案三:采用热释电人体红外传感器。菲涅尔滤光片能有效地让人体辐射的红外线通过,而阻止太阳光、灯光等可见光中的红外线通过,免除干扰。在电子防盗、人体探测器领域中,应用广泛,技术性能稳定。本身不发生任何类型的辐射,器件功耗很小,隐蔽性好,价格低廉。
综合考虑以上情况我们选择方案三。
1.7 提示锁门模块
方案一:采用自制的蜂鸣器电路,实现声光报警。该方案实现比较容易,蜂鸣器的声音可以很好的提示锁门。并且所有报警电路都用蜂鸣器模块,节省了I/O口线资源。
方案二:采用ARM1138内部自带的语音模块,以软件的形式实现。程序设计较为复杂,并且降低程序执行效率。
综合考虑,选用方案一。
1.8 贵重物品检测模块
方案一:采用振动传感器。将振动的加速度转换成与之成比例的电压输出。可以检测环境振荡及低振荡,当物体移动时就报警,达到实时检测,但是其抗干扰能力低,而且麻烦,不利于一些经常移动的物体检测。
方案二:根据超市等一些大型场合的防偷盗检测原理,采用贴条形码的形式,将贵重物品的表面贴上条形码,将检测装置放置在宿舍的门口,当物品被拿出时便报警。
方案三:采用再昂贵物品上装信号发生器,在监测地点装信号接收器,当贵重物品被拿出超过一定范围之后,自动发生报警信号,以此来监测贵重物品。此物品小巧,便宜,使用简单并且监测效果较好。
综合上述方案,考虑推广普及成本及监测效果,采用方案三。
2 原理分析与硬件电路图
2.1 稳压电源模块
根据系统要求,我们使用直流信号源,为单片机提供一个稳定的