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智能小区无线防盗系统设计

发布时间:2021-12-14 10:13:52 人气:

  随着全国人口的增多,经济规模的不断增长,以及智能小区完善工作的逐步实施,防盗装置已成为小区物业管理的必需设备。在本项设计中,主要采用单片机和无线网络技术,从而发展具有联网功能的智能化小区无线防盗系统。如果这项设计能够成功地投入到住宅小区中使用,一方面为住宅小区的物业管理部门带来很多方便,大大提高了他们的工作效率,减少了工作中遇到更多琐碎的事;另一方面为住宅用户本身提高了方便,他们不再像以前一样,为自己的家庭安全问题担心,不能全身心投入到自己的工作。设计这项无线防盗系统就是为了处理好以上所述诸多情况的问题,各住宅用户使用此系统后,业务管理中心可以随时从监控中心了解每一个用户的家庭安全状况,如有异常就立刻发出警报,同时业主也可以立刻收到物业通知的报警信息,真正地实现安防与智能化集成在一起,因而,最大程度上保护人身和财产安全,为人们创造了一个和谐安逸的生活环境。本系统主要采用红外传感器、无线串口模块、按键模块、MCU最小系统、LCD12864显示模块等组成。分别从软件和硬件两个方面进行实现,软件设计中分别从发射和接收两个方向着手,主要采用C语言进行程序录入。硬件设计中以MCS-51系列单片机作为总控芯片,采用激光测距传感器作为信号输入装置,当有障碍物靠近时,红外发光二极管发出红外光,经障碍物反射后,将入侵信号转变为数字信号,通过天线发射出去,LCD液晶显示屏负责显示出哪个社区发生了异常,并发生报警信息,方便工作人员及时查看。在人类现代化发展飞速加快的今天,它是创建和谐社会的第一选择。

智能小区无线防盗系统设计(图1)

  1.1课题研究背景


  智能化小区正在逐渐成为建筑业的主流,对于引进安防技术,可以使人们的工作、生活,居住等更具可靠性、安全性。防盗报警是安防技术的重要组成之一,也是智能小区安防的最重要防线之一,它具有预警、防盗之功能,降低危险系数的同时,也及时发现并处理警情。


  1.1.1现状分析


  小区家庭安防系统正在渐渐引起人们的重视。经济飞速发展,年轻人总是奔波于工作中,为了更好的发展,大部分的时间投入在工作中,导致年迈的家人无法照顾,当发生危险情形时,他们来不及打电话求助。所以,智能化小区无线防盗系统装置可以让物管中心及时通过显示屏监控到社区的随时动态。在危机的时刻,只需触动网络终端防盗报警器的紧急按钮,自动反馈信息到物管中心,用户也能及时获得消息。如果小区装有联网报警系统,就能降低悲剧发生概率。


  1.1.2选题背景


  据知,很多小区都配有公共的安保措施,并且每个楼道分别配有保安,但是社区的安全问题不可能完全依赖保安巡逻和公共安全设施给予解决,所以仍可能出现不安全的现象,盗窃贼们变化多端的作案手法,小区内的常常发生被盗事件,如果该小区用户家中安装了无线智能报警系统,盗贼从门窗进入屋内时,经红外线发射,报警器就立即发出警报,并自动向小区保安部的监控中心报警,然后再通过电话语音向用户警报,物管部可立即采取措施制止事件的发生,从而避免了用户的人身财产受到损失。


  1.2课题研究的目的及意义


  由于经济的快速发展,人们对生活质量的要也求越来越高,对自己的财产安全也越来越重视。那么得出的结论;就是智能小区无线防盗系统设计能使小区的安全程度更加地提高,同时也使小区居民的生命安全和财产安全得到更高的保证。物管中心的监控系统和智能联网防盗报警器组成了整个小区无线防盗报警中心。接警中心与用户报警设备的数据交换,是通过公用或内部无线网络传输的,从而实现了报警信号的发送和接收过程。虽然防盗报警的产品很早就进入了国内安防市场,但由于技术薄弱,质量不稳定等相关原因,发展速度缓慢。随着社会化大生产,人们的安全防范意识也正不断提高,为不同的领域提供了不同的安全防范标准,为未来我国报警服务行业开辟更大的商业市场。相信往后,报警服务行业会步入更加规范化的安防市场。


  1.3国内外研究现状


  人体红外感应模块,采用元器件热释电传感器。模块中运用了红外专用芯片,是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。是由运算放大器、电压比较器、状态控制、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。当人体辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时,电路中的传感器将输出电压信号,从而检测出附近有人在移动。[1-2]红外探测器是靠探测人体发射的红外线来进行工作的。探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。红外传感器通常采用热释电元件,这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷,检测处理后产生报警。这种探测器是以探测人体辐射为目标的。[3]振动传感器在测试技术中是关键部件之一,它的作用主要是将机械量接收下来,并转换为与之成比例的电量,在高度发展的现代工业中,现代测试技术向数字化、信息化方向发展已成必然发展趋势,而测试系统的最前端是传感器,它是整个测试系统的灵魂,传感器的发展日新月益,且数字化、多功能与智能化是现代传感器发展的重要特征。[4]语音电路的作用是,当单片机有检测到信号时,通过电话网络去通知用户。人们可以通过设定语音,规定这种语音代表一种警情程度和发生地点,在将语音设定完成后,用于需要时发送给用户。[5-6]ZigBee模块是已经包含了所有外围电路和完整协议栈的能够立即投入使用的产品。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。[7]使用nRF2401无线芯片,它能提高系统的稳定性,使用Modbus协议作为无线传输协议。当有信号入侵系统时,控制中心和节点会发出报警声,同时监控中心将报警信息发送到用户和小区安保,实现小区智能化防盗。[8]关于安全检测技术,监控摄象常常基于图形提取和识别技术得到图象从而进行异常检测,因此,图象中的任何变化都能构成异常的判断标准。图象包含变化的判定一般通过计算当前图象和通常由摄象机观察到的基准图象之间的差异来实现。此外,异常的程度是指示安全的一个重要判断标准。然而,如果存在真正的图象异常,它受建筑物和其他的伪效果影响,图象的表面异常和实际异常不相匹配,无法产生准确的实际图象异常区域,这样的处理是不妥当的。[9-10]


  第2章系统设计


  2.1系统的性能要求


  2.1.1实时性


  小区防盗系统中,传感器通过感应,可以持续地采集小区周围状况和入侵的信号,STC12C5A08S2单片机会对收集到的数据进行分析判断,是防盗系统的基础。报警信号能够及时反馈房屋中是否有入侵者,通过无线串口模块将信息发送到LCD显示屏上,在这个过程中,花费时间越短,实时性就越好。


  2.1.2安全性


  稳定性是报警系统中必不可少的功能,这就要求软硬件工作状态必须良好。系统不仅能判断正常信号和失效信号,还要在外界异常信号的扰乱下正常工作。在任何一个节点被入侵之前,住户和小区都要收到报警信息,这样安全才能得到保障。


  2.1.3实用性


  小区防盗系统是生活中常用的报警系统,既要拥有良好性能,优质质量,还要满足大众人群的使用。此外,还要求系统成本低,性价比高,操作方便快捷。这样才能大大提高实用性。


  2.2系统的总体构成


  以下是系统的设计模块:


  (1)微控制器


  STC12C5A08S2单片机作为整个系统的核心,负责处理信号输入与输出,中断的请求,发送相关指令,以及连接着各个模块并对其进行控制。


  (2)电源模块


  电源模块不仅提供了基本工作电压,确保供电稳定性,还有隔离、保护、稳压、电压变换等作用。


  (3)传感器模块


  传感器模块主要作用是采集小区住宅的警情信号,本系统使用INSIGHT-60激光测距传感器。


  (4)无线传输模块


  为了解决布线的人工困难、耗费成本以及影响小区住宅美观的问题,其传输数据的方式是双向的,本系统则采用XL02-232AP1作为无线传输模块。


  (5)声光报警模块


  用STC12C5A08S2单片机的定时计数器去生成采集不同的音调。通过单片机引脚所输出的电平高低变化来触发内部蜂鸣器的导通状态,当有警报信息产生时,就会发出声音和指示灯发出亮光。


  (6)模数转换模块


  模数转换系统将采集到的模拟警报信号转换为数字信号,然后将数字信号发送给主控制器STC12C5A08S2单片机。


  (7)键盘模块


  考虑到系统对按键需求不多,本文采用独立式键盘按键,包括以下三个方面的作用,一是用来控制系统的状态(打开或关闭),二是用来设置具体的时间和日期,三是作为紧急按钮来使用。


  2.3系统的功能及工作过程


  本论文研究的无线防盗系统,主要具备预警和防盗这两种功能。STC12C5A08S2单片机是系统的核心,一旦出现事故,小区及住宅周围的数据采集模块(传感器一般安装到住户卧室、阳台的门窗以及小区外围)能够讯速、精确地检测到报警信号,然后警情采集单元将扑捉到的信号经过编码解码器后,向主控芯片发出中断请求,等待其接收和响应,经处理之后,判断接收到的信号是哪种类型,驱动声光报警模块进行警报,并用液晶显示报警类别、具体的传感器位置及名称编号。采用按键系统控制的开关,在离开住宅时是能够合上开关的,使报警系统始终处于工作的状态,增加报警系统的时段性,同时防止误报。另外采用无线传输模块,是为了减轻布线造成的人工困难与耗费成本问题,同时使小区住宅变的美观更是锦上添花。系统组成如图1所示。


  图1系统整体组成框图


  第3章小区无线防盗系统的硬件设计


  本设计以MCS-51系列单片机作为总控芯片,小区无线防盗系统的主体部分是单片机STC12C5A08S2芯片,其外围电路由激光传感器、无线串口模块、按键模块、电源模块、报警模块、LCD12864显示模块构成。处理与控制各功能模块是单片机部分主要的工作,同时还需负责程序的存储和运行。


  用激光传感器来接受外来信号,瞄准目标,启动发射电路,然后通过发射系统,向目标物发射红外信号经反射,由红外接收电路接收前方目标物的反射光,据此判断前方障碍物的距离,反射光强则距离近,反射光弱则距离远。


  无线联网系统的加入,采用无线串口模块,以XL02-232AP1为中心,主要用于点对点通信。主站将带地址码的数据帧进行发送,从站负责接收,并将其与本地地址码作比较,如果两者相同,则证明此命令或数据是发送到本地的,从站则根据接收的命令或数据进行有差别的响应,并将数据发送回去。


  显示模块采用的是LED液晶显示屏,然后通过单片机与键盘接口连接到一起,键盘处理子程序。对显示器进行控制。


  另外,采用独立式的键盘,按键分别接一根输入线,每个独立工作,并通过查看单片机I/O口读取接口的高低电平值来判断是否按键被按下。


  3.1主控芯片模块


  3.1.1主控芯片模块简介


  STC12C5A08S2单片机,具有低功耗、超强抗干扰的特性,组成包含中央处理器、程序存储器、数据存储器、计数/定时器、UART串口、I/O接口、高速A/D转换、PCA、SPI接口、看门狗、外部晶体振荡电路、片内R/C振荡器等模块。该微处理器采用是高密度、非易失性存储技术生产,速度比一般单片机快10倍左右,管脚兼容性高,ID号是唯一的,复位电路可以省略,加密性强,片内的Flash存储器可以像常规程序存储器一样进行烧写。STC12C5A08S2片内共有1280字节数据存储器,16/20/32/40/52/56/60K字节片内Flash程序存储器,可擦写10万次以上,16bit定时器为4个,与8051的定时器T0/T1相兼容,它是采用UART,串口同样与51相兼容,许多低价位和高性能的控制场合都可以使用。芯片管脚如图2所示:


  图2单片机管脚示意图


  (1)STC12C5A08S2主要特点


  40个引脚,内部集成MAX810专用复位电路,有2路PWM和8路10位高速A/D转换,转换速度可达250K/S。采用通用全双工异步串行口(UART),32kBytes的程序存储器,36至44个外部I/O端口,同时内含2个外中断口,4个16bit可编程定时/计数器,内部自带时钟振荡器,反复擦写10万次以上的Flash存储器,能够有效降低开发成本。工作温度范围:﹣40~﹢85度(工业级)/0~75度(商业级)。


  (2)STC12C5A08S2主要功能特性如表1所示:


  表1 STC12C5A08S2功能特性


  名称具体表现


  指令系统可反复擦写大于10万次


  双向I/O口硬件看门狗电路


  可编程定时/计数器频率为0-35MHz


  串行中断1280字节内部RAM


  外部中断源内置时钟振荡器


  3.1.2主控芯片模块电路


  单片机系统由STC12C5A08S2和具有一定功能的外围电路组成,含有复位电路辅助单片机提供电压的,晶振提供系统频率。负责程序的存储和运行是这个电路的主要功能。电容值虽不固定,但振荡频率,起振,温度都会受到其值的干扰。晶体可在1.0~14MHz之间任选,电容在22pF~110pF之间任选,但在55pF~75pF之间振荡频率具有良好的稳定性。STC12C5A08S2的复位是由外部的复位电路来实现的。复位电路则是采用上电自动复位和按钮复位这两种方式。本设计中所用到的是按键按钮复位。如图3所示:


  图3单片机最小系统


  3.2激光测距传感器模块


  3.2.1激光测距传感器简介


  传感器的工作原理是:由其对物体发射红外脉冲。经目标物反射后,红外光向周围扩射。散射回来的光被传感器接收,然后再由光学元件处理后反馈并成像到二极管上(雪崩光电二极管)。其内部自带放大功能,因此可以把光信号处理放大并被识别。观测脉冲从发射到返回被接收时所用的时间从而计算目标物体距离。


  (1)激光测距传感器的特点


  激光测距传感器能够进行较远距离测量,传感器采用徕卡激光头,测量量程为0-300米,精度误差1.6毫米,最小显示0.5毫米。能检测动态物体,大多适用多尘高温环境,外表坚固且无需反射板,拥有检测控制和记数之功能。具备数字信号和模拟信号输出,模拟信号所对应的最大距离值能够自行设定。具备标准的232、422、通信串口。激光测距传感器坚固的铝合金外壳,良好的防水防尘性能,外形紧密,机械性好,操作简单快捷。


  (2)激光测距测速传感器的技术参数如表2所示:


  表2激光测距传感器技术参数


  应用领域使用频段


  测量范围0.02m至300m


  测量精度±1.5-5mm


  最小分辨率1mm


  激光种类红色可见光,波长650nm


  激光等级二级,功率<1mW


  测量方式


  操作方式


  电源输入


  输出方式单次测量,连续测量


  计算机指令操作


  10-24VDC


  数字输出:RS232/RS458/RS422通用串口


  3.2.2激光测距传感器模块电路


  激光是一种特殊形式的电磁波,具有可见光直线传播、折射、反射等特性,同时具有较强穿透能力。脉冲激光测距的工作过程相对简单,传感器发出的激光经被目标物的反射后被传感器接收,同时记录激光的往返时间。往返时间与光速的乘积的一半,就是传感器与目标物体间的距离。脉冲测量距离方法的精度通常是在+/-1米左右。另外,传感器测量的盲区一般在15米左右。但是随着技术的发展,精度在持续提高,盲区同时也在持续的缩小。模块电路如图4所示:


  图4激光测距传感器与单片机接口电路


  3.3无线串口模块


  3.3.1无线串口简介


  XL02-232AP1无线传输模块采用半双工接口,433MHz是其工作的公共频率。符合欧洲ETSI,同时满足无线管制该要求,此频率也不用申请使用许可证。本模块用于各串口间的无线通信,也可通过虚拟USB转换使用USB口做串口数据收发,可以在原来有线连接的基础上直接升级成无线链接。此外,无需对无线传输进行额外的编程,兼容有线通信串口协议,操作方便灵活。XL02-232AP1端口定义如表3所示:


  表3端口定义


  管脚定义说明电平


  1 VCC电源+5v


  2 GND接地GND


  3 TXD模块数据输出


  (接用户的RXD)TTL


  4 RXD模块数据输入


  (接用户的TXD)TTL


  5 SET设置时拉低,平时悬空


  6 GND地GND


  7 NC


  (2)连接示意图如图5所示:


  图5连接示意图


  (3)无线串口的技术指标如表4所示:


  表4技术指标


  名称参考值


  产品型号XL02-232AP1


  工作频率428-435MHz


  902-928MHz


  调制方式FSK


  发射功率


  5dBm/10dBm/15dBm


  接收灵敏度-115dBm


  工作电压+5V


  谐波<-65dBc


  杂散<-65dBm


  串口速率2.4k/4.8k/9.6k/19.2k/38.4kbps


  发射电流65mA 15dBm


  接收电流16mA


  接口数据格式8N1(其它可定制)


  用户接口方式TTL/RS232接口


  工作温度-30℃~70℃


  工作湿度10%~90%相对湿度,无冷凝


  外形尺寸29mm×45mm


  参考距离2000m


  3.3.2无线串口模块电路


  小区防盗系统的设计中,最重要的是无线联网系统的加入,天线是组成通信系统的重要部分,它的性能好坏最有可能直接影响通信质量,因此一定要注重天线的性能。要考虑两点其一是类型,其二是电气性能。此外它的放置也会干扰其性能,若放置不当很可能会使效率降低、电波外泄、阻抗失配等,还会使串口的收发灵敏度下降,影响通讯稳定和传输距离,当然也要满足波段要求。尽量使用SMA天线。XL02-232AP1具有搭配不同天线的功能,拥有各种模块适配天线。电源的开关频率易干扰模块,在使用时,需要可靠的接地,以防电击穿或静电。模块电路如图6所示:


  图6无线串口与单片机的连接电路


  3.4 LCD12864显示模块


  3.4.1 LCD12864显示模块简介


  LCD12864液晶显示模块是具有4/8位并行、2或3线串行的不同种类接口方式,内有国一、二级的汉字库点阵模块;分辨率为128*64,相比于传统的分辨率更高,内含16*16点汉字与16*8点ASCII字符集合。模块接口灵活多变,操作指令快捷简单,易于形成生动形象地交互画面。


  工作范围:低电源电压3.0~5.5V,工作温度0~55°C(常温),存储温度:-20~+60℃,逻辑电平:2.7~5.5V


  电气特性:输入高低电平3.6Vmin与0.45Vmax,输出高低电平3.85Vmin与1.2Vmax,工作电流为2.0mA。


  3.4.2 LCD12864显示模块电路


  12864LCD通常使用的是ST7920芯片。该芯片一般和ST7921搭配使用,组合成2行*16个/行汉字的显示屏25632LCD,或者是4行*8个/行汉字的显示屏12864LCD。该模块不仅能显示数字和字母,还能显示中文及图形,具有绘画与文字显示相混合的功能。其提供了三种接口,分别是串行、4bit微处理器,8bit微处理器。内部包含显示RAM,字型产生器,只需一个微处理系统,就可以操作。同时也可以显示各种字符且能与CPU直接连接,含有6条控制线,8位标准数据总线,采用KSO107控制IC。


  模块电路如图7所示:


  图7 LCD12864液晶显示原理图


  3.5独立式键盘模块


  单片机往往具有人机对话的系统,工作时少不了键盘的配合。本设计的键盘模块中设有两个按键,采用独立式接法作为最佳的接口方案,即每个按键的一端接地,另一端接I/O口。


  在键盘中,每一个按键可以独立工作,每个按键分别接一条输入导线,不同输入导线上的按键的工作状态与其他导线的工作状态互不干涉。因此,按键是否被按下可以很容易的通过检测电平高低变化来判断。独立是灵活的象征,这样才能配置出良好的电路。然而当按键数量太多时,接线就会随之增多,那么电路结构也就会错综复杂,极大的浪费输入口,所以按键较少的场合更加适用这种键盘。


  需要注意的是,在处理键盘问题时,去抖是无法避免的。尤其是机械抖动,当按键未被按到底部但又快处于临界区时,这时所产生的不稳定电平是正常的,这是合理存在的因素。抖动时间通常处于10~220ms这个范围,抖速很快,难以判断,而对于微秒级的单片机来说,时钟判断却是漫长的。我们采用去除或避开机械抖动,从而提高系统的稳定性。此处我采用软件去抖动的方式,方法是当按键出现低电平时立刻延迟时间10~220ms,延迟结束后紧跟着二次读取I/O口的值。


  在设计中,分别从左至右依次为1、2号按键,一号为模式键,二号为复位键。模块电路如图8、9所示:


  图8键盘接口电路


  图9键盘接口电路


  第4章小区无线防盗系统的软件设计及调试


  4.1 KEIL uVISION3软件环境


  单片机的开发需要软硬件配合,本系统采用Keil软件环境进行软件编程设计。我们将平日学习的C语言源程序转换成机器言,CPU可以执行。转换有两种方式:手工汇编、机器汇编。目前大部分采用第二种方式。随着近现代开发技术的高速发展,汇编语言逐渐成为一种高级语言,当然本文则采用C语言,单片机的软件同时也在持续地更新开发中,当前Keil是51单片机广为流行的编程软件,近年来国内各大厂商纷纷宣布支持Keil,可看出Keil的普遍受用性。Keil则是巧妙的通过一个uVision(集成开发环境)将连接器、宏汇编、库管理、C编译器和一个具有强大功能的仿真调试器组合起来,提供了一个全套的开发方案。但是如果不使用C语言而选用汇编语言编程的话,Keil自带的集成环境和仿真调试器也会令人工作起来轻松很多。


  Keil是由美国Software公司出品的,是兼容C语言的51系列单片机软件开发系统,C语言在其可读性、结构性、可维护性、功能上与汇编语言相比优势明显,因而很容易学会并熟练运用。使用过汇编语言,就会很容易的上手C语言,Keil C51软件系统不仅库函数十分丰富、开发调试工具也具有强大的功能,同时采用全Windows界面。其生成的代码与汇编代码相比,效率非常高,大型软件开发更能体现出Keil C51语言的优势。


  4.2小区无线防盗系统软件设计流程图


  小区无线防盗系统采用模块化程序设计,每个模块都是独立的。当系统开始运行后,先读取红外测距传感器信息,当遇到数据传输时,调用显示程序,LCD显示屏幕上显示防盗系统信息,同时读取传控器控制程序,接着调用键盘模块的扫描程序,当有按键输入时,调用键盘处理程序;当没有键盘输入时,恢复到最初的状态。具体流程图如图10所示:


  图10防盗系统软件设计流程图


  4.3小区无线防盗系统软件功能的实施


  4.3.1初始化程序


  void init_uart()


  {


  TMOD=0X20;


  TH1=0Xfd;


  TL1=0Xfd;


  TR1=1;


  REN=1;


  SM0=0;


  SM1=1;


  EA=1;


  ES=1;


  }


  4.3.2发射模块软件设计流程图


  发射模块软件设计流程如图11所示:


  图11发射模块软件设计流程图


  4.3.3接收模块软件设计流程图


  接收模块软件设计流程如图12所示:


  图12接收模块软件设计流程图


  4.4 Proteus仿真环境


  Proteus作为一款呼吁很高的EDA仿真工具,它实现了从概念到产品的紧密衔接,同时也可以轻松地切换到PCB功能上。其完美的将电路仿真、PCB以及模型仿真结合在一起,它的处理器支持ARM、HC11、8086、PIC10/12、MSP430和AVR等,之后又陆续地增加其他型号。编译方面,它同时可以支持MPLAB、keil等多种编译器。Proteus能够将单片机实际功能形象地表现出来,使实物演示实验达到更逼真的程度。与传统单片机的硬件对比,Proteus的元器件库、电路连接示意图、电路检测装置、电路修改方案、软件调试软件等很大程度上取代了具体实物硬件教学功能。


  Proteus提供了大型元器件库,它的数量是实验室无法比拟的,虚拟仪器、仪表灵活地修改了电路设计、它的数量、质量是实验室难以比拟的,因而为培养和提升学生创新精神提供了广阔的平台。在高速发展的科技水平面前,人们前期都先使用计算机仿真软件环境进行仿真。它拥有统一的过程、结果以及灵活的设计。可大大缩短设计时间、减少资金消耗,也可使工程的风险系数降到最低。


  运用计算机多媒体和虚拟仿真技术,在Proteus软件环境下进行系统的仿真设计,从而使软件的操作能力和电路设计能力得到提升。在单片机毕业设计中,据普遍了解到,在没有硬件投入的前提下,我们使用Proteus仿真环境,比单纯的书本知识更容易理解,也更容易运用于实践生活中。在实际生产实践中,先用Proteus进行仿真,成功后再进行实物焊接,这样能顺利地完成单片机系统设计,既省时又省力。所以Proteus仿真环境具有很高的市场价值。


  4.5小区无线防盗系统调试过程


  模拟小区布局,制作一个系统模拟平台,并将红外测距传感器模块,LCD液晶显示模块,无线串口模块等分别放置合适的位置,达到完成模拟小区的功能。采用先局部后整体的方法,先测试局部各模块,成功之后再测试整体模块,记录每一步操作得出的数据,并对其数据进行细致的分析。


  首先将各端口进行初始化设置,接着打开红外测控传感器,主控端和警报端无线串口通信,然后进行整体测量,经过多次测量的结果取有效值。单片机的责任在于控制和处理各模块,将各个模块的功能结合起来。采用XL02-232AP1无线串口模块,一个主站进行发射,一个从站进行接收,实现点对点通信,在模拟的小区域内,利用红外线测距传感器对障碍物的进入进行判断,距离近时发射的反射光强,距离远时发射的反射光弱。根据靠近传感器探头的距离和反射光的强弱,一次次测试报警情况,寻找一个确切的报警范围。同时当区域出现异常时,液晶显示屏上及时反馈出哪个区域发生了警告,最后独立式键盘复位,完成一次完整的过程。



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