无线多功能家庭安全系统设计

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1、2006年首届ST-EMBEST杯嵌入式电子设计大赛入门组A430设计报告无线多功能家庭安全系统摘要：本报告就“数字家庭”这一研究热点中的“家庭安全”方面设计了一套无线多功能家庭安全系统。该系统分为报警信号采集和控制部分和人机交互部分，前一部分实现了对家庭中各种安全隐患，例如：煤气泄漏，非法入侵等进行监控报警，并通过无线数传模块将报警信号传给人机交互部分，由其进行报警处理，针对不同的报警源分类进行语音报警，并通过GSM网络发送短消息进行远程报警。本系统信号传递利用无线方式，省去了布线的麻烦，操作简单，

2、适合老人和孩子使用，具有一定的使用价值。一、引言以前，传统的家庭安全防范的概念，就是装上坚固而又笨重的防盗门、栏、锁，把自己关在一个“笼”内，以这个“笼”的坚固来抵御外来入侵者。道高一尺、魔高一丈。随着犯罪分子作案手段的多样化、智能化和狡诈性、先进性，传统的实体防护手段已难以适应现代家庭安全防范的需要。而且，一旦发生诸如煤气泄漏、火灾等意外事故，“牢”门“兽”窗反而成了居民逃生的屏障。因而现代家庭迫切需要高科技的家庭安全防范系统，来“保护”我们生命和财产的安全。近年，国内许多城市都在大力兴建“智能小区

3、”，将家庭安全系统落实到户。但其安全防范系统存在许多不足和缺陷，如系统繁杂，操作不便等。有些报警系统甚至还存在错报或漏报现象，从而给家庭安全带来隐患。同时，由于系统繁杂，家中老人和儿童不易掌握，因而给生活带来许多不便。因此，我们计划设计并制作基于微控制器的，集家电监控、煤气泄漏报警、GSM远程报警等多功能于一体的无线多功能家庭安全系统。二、功能简介本系统主要实现对家电的实时监控，煤气泄露报警，防盗自动报警和人工呼叫的高度统一。并利用GSM网络，在需要时，以短消息的形式向外界发出警告或求助信息，以尽快得

4、到帮助。整个系统大致分为两部分：一个是对各类报警源信号采集和控制部分，另一个是对接收到报警信号进行处理的人机交互部分，其间通过无线射频信号联系，所以基本不需要复杂的布线。主要实现功能：1.自定义工作模式本系统为用户提供了自定义安全工作模式：当主人在家，可以设置关闭防盗报警（因为防盗报警是针对运动物体的红外监测），以免发生误报；当主人外出办事时，可设置“无人在家”模式，开启各类报警以及GSM远程提示。系统用指示灯表示相应的报警源，主人可通过人机界面来选择系统的当前工作模式。2.自动报警当启动各类报警功能

5、后，传感器检测模块便处于工作状态，一旦检测到相应的干扰信号，例如：煤气泄漏并超过一定浓度、主人在外而红外监测模块检测到屋内有人活动，信号采集部分接收到这些报警信号后，便会触发发射模块发出高频调制的编码信号，由位于人机交互部分上的无线模块接收，并经滤波、整形传送给微处理器。一方面发出报警声，阻吓闯入者；另一方面按照设定好的模式，采取相应的措施。72006年首届ST-EMBEST杯嵌入式电子设计大赛入门组A430设计报告1.远程提示该项功能是可以选择的。若启用后，有非法进入者时，便通过通讯装置，利用GSM

6、移动通讯网络将指定的紧急通知短信逐一发送至设定好的联系手机，可以是户主、邻居或是朋友，通知他们有人闯入居室，以便尽早采取相应的措施。当然如果小区物业有开通该项服务，就可直接联系警卫。其中的通讯装置，可以选用专用的GSM模块，也可以借用普通手机的GSM部分，并通过专用的数据线与MCU连接；具体实现方式可利用AT指令集，由软件编程完成。2.密码功能整个家庭安全系统的开启需要输入密码，另外在拿钥匙开门前也需要输入进门密码。如果输入三次密码都错误，则系统还是会报警，防止钥匙的意外丢失。当然密码是可多次重新设定

7、的，但在确定新号码之前必须输入原来的号码，增加可靠性。而且在设定联系的手机号码时，也需先输入旧的密码，拒绝任意的篡改。3.求救功能主要用于当室内由于暴力入侵主人受到威胁时，或主人因身体严重不适需求助时，可按动报警求救按钮，系统在发出警告声的同时，一并通知自己的亲朋好友。求助信息也以短消息的形式发出，具体内容和接收对象都需事先设定好。求救功能通过一键触发，大大降低操作的复杂性，便于老人和孩子使用。4.掉电保护最基本的解决方案是装好备用电池，当发生断点异常时能及时切换到备用电池供电方式，并同时又使指示灯亮

8、起提示主人更换新电池。在编制程序时，设定当系统在正常运作状态将需要保存的参数存放在flash，发生掉电情况时不致遗失相关数据。当再次启动时初始化值可从从flash直接得到。5.简易语音门铃功能门铃功能主要分三种模式：当主人在家，不希望受到他人打扰时，可选择“请勿打扰”模式，此时按门铃不起作用；主人如外出即归时，可选择“请稍候”模式，以语音提示；主人外出办事时，可选择“出门在外”模式，按门铃后以语音告知主人不在家，免得来访者久等。这些工作模式设置都可在人机