物联网的家庭安防系统设计(附件)【字数:8835】
目录
一、 引言 1
(一) 物联网家庭安防系统的发展背景 1
(二) 物联网家庭安防系统的国内外发展现状 1
(三) 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
(一) 物联网家庭安防系统的方案设计 3
(二) STM32微处理器简介 3
(三) LCD1602点阵屏幕简介 4
(四) DS18B20温测器件简介 4
(五) MQ2烟雾气体传感器简介 5
(六) 有源蜂鸣器简介 5
(七) WIFI通信模块简介 6
三、 系统硬件设计 7
(一) 最小系统电路设计 7
(二) 室内温度检测电路设计 8
(三) 室内烟雾检测电路设计 8
(四) 参数异常报警电路设计 9
(五) 安防系统显示电路设计 9
(六) 手机WIFI通信电路设计 10
四、 系统软件设计 12
(一) 物联网家庭安防系统的主程序流程设计 12
(二) 室内温度检测子程序设计 12
(三) 室内烟雾检测子程序设计 14
(四) 参数异常报警子程序流程设计 15
(五) 安防系统显示子程序流程设计 16
(六) 手机WIFI通信子程序设计 17
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/> 五、 实物安装与制作 19
总结 22
参考文献 23
致 谢 24
附录一 原理图 25
附录二 PCB图 26
附录三 元件列表 27
附录四 程序 28
引言
物联网家庭安防系统的发展背景
本毕业设计以物联网家庭安防系统作为研究对象,提出了“基于物联网的家庭安防系统设计”的课题,通过多个角度的设计,将使得最终设计结果符合各项预期指标,物联网家庭安防控制系统的发展离不开科学技术的发展,通过对互联网上和图书馆中资料的详细查阅可以清楚的知道,在物联网家庭安防系统的发展道路上,多种不同学科的专业技术对物联网家庭安防系统起到了积极的促进作用,同时物联网家庭安防系统的发展也在不断地对这一些学科技术提出新的要求,双方之间起到了相辅相成的作用,较为早期的物联网家庭安防系统很多是以可编程控制器和现场可编程门阵列器件担任主控核心,尤其是PLC作为关键的物联网家庭安防系统大范围的遍布在工业领域,这是因为可编程控制器的设计技术较早,并且在工业领域可编程控制器是最佳选择,而在民用领域,由于控制器芯片等新式主控器件的出现较晚,所以人们对于它的认识也比较晚。根据时间进展脉络,首先表明的是出现在市面上最早的一种物联网家庭安防控制系统,如果依照实现的指标功能来看,因为该类型的物联网家庭安防系统功能太少,并且其内部实现方法以模拟电子为主,过于单一的结构和运行效果使得它尚不能够被称作是一种电子系统,而随着技术水平的不断提升,在上世纪七八十年代前后,大量的主控微型控制器进入市面,技术人员意识到通过这类新型的微型控制器能够实现对物联网家庭安防系统的控制,由此该全面数字型的物联网家庭安防控制系统正式进入市场,开启了智能式物联网家庭安防系统的雏形局面,这种类型的物联网家庭安防系统在近十年间得到了不断地改进和优化,由于使用者对这类控制系统的关联产品的需求量非常大,从而工程师特别重视对这款器件的开发和升级。
物联网家庭安防系统的国内外发展现状
目前国内对物联网家庭安防系统的研究内容主要放在了进一步掌握高端级别物联网家庭安防系统的设计要领,因为目前市面上大多数的高端物联网家庭安防系统产品需要进口,关键技术被国外个别研发机构掌握,从而价格迟迟降不下来,根据当前的科学发展现状,设计者不会再将过多的精力投入到怎样突破现状,而是正在研究如何通过更高性能的微处理器芯片来对物联网家庭安防系统进行控制,使得其内部的大多数硬件电路模块都可以集成在单片主控芯片中,这样在系统硬件上就能够实现愈加微型化、嵌入式化的物联网家庭安防系统。
本文主要研究内容
本文提出了一款可以完成对系统参数的显示、对环境温度的检测、检测周围环境的烟雾浓度、发送报警和WIFI通信的物联网家庭安防控制系统,上一部分已经对这款系统的发展背景和当前国内外的现状进行了描述,接下来将主要对该系统的实现方法、硬件系统以及软件结构进行设计,本课题将选用STM32微处理器作为控制核心,结合LCD1602液晶屏、DS18B20温度检测器、烟雾气体传感器、有源蜂鸣器和WIFI模块等器件,通过合理的软硬件系统设计,实现各项预期功能指标,下列为本课题将要实现的设计内容:
1、实现将物联网家庭安防控制系统的参数显示功能,能够较高的清晰度将重要参数反馈给使用者;
2、实现数字温度数据的快速获取,通过STM32微处理器的控制,使得DS18B20温度传感器能够实现稳定的温度采集;
3、能够将系统周围空气中的烟雾气体进行快速的感应并且输出电压与烟雾浓度呈线性比例,使得STM32微处理器能够通过公式正确的将烟雾浓度转换出来;
4、配置报警信号输出电路,通过有源蜂鸣器的工作,STM32微处理器实现对蜂鸣器工作的控制,从而实现报警信号的输出;
5、配置WIFI无线通信电路,通过STM32微处理器对ESP8266型WIFI通信模块的驱动控制,使得物联网家庭安防控制系统能够与手机APP进行无线通信;
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