基于WT588D宿舍智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng)--提供者：唯創(chuàng)-盧仕遠(yuǎn)

本設(shè)計(jì)以超低功耗單片機(jī)MSP430F149為控制核心實(shí)現(xiàn)了宿舍智能防盜防火報(bào)警功能。其中含人體紅外檢測(cè)，煙霧檢測(cè)及聲光報(bào)警，安防數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等模塊。在設(shè)計(jì)中，人體紅外檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了最遠(yuǎn)距離9.6米；煙霧傳感器檢測(cè)能在0.5秒內(nèi)快速反應(yīng)，在掉電的情況下可存儲(chǔ)安防監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；具有事故語(yǔ)音播報(bào)等功能。除此之外考慮宿舍安防特點(diǎn)，設(shè)計(jì)中還添加了貴重物品檢測(cè)功能；用VB語(yǔ)言編寫(xiě)上位機(jī)監(jiān)控程序，通過(guò)無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)異地監(jiān)控；監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)可在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行查詢；外人強(qiáng)制開(kāi)門時(shí)自動(dòng)錄像，短信報(bào)警和真人語(yǔ)音報(bào)警,視頻發(fā)送到主人郵箱等功能。另考慮到節(jié)能安全的效果，設(shè)計(jì)中還加入太陽(yáng)能電池板、鉛酸蓄電池以便在突然停電情況下供電。

WT588D語(yǔ)音模塊

This design achieved such functions as intelligent burglary-resisting and fire prevention in dormitories，taking super-low consumption series MSP430F149 as control core. Modules including infrared detection over human body, smoke detection, the valuables detection,data storage ,acousto-optic alarm, etc. are carried out in the design. Among them, in maximum distance and frequency, the infrared detection module achieved the effects of 9.6m. Smoke sensor could react rapidly within 0.5seconds and storage can store the monitoring data under the condition of power failure. And the function of voice broadcast upon accidents is also included.Apart from these functions, in view of dormitory security, VB Language was adopted in this design to write the PC monitor procedure. Then net-forming monitoring was realized via wireless communication and monitoring data could also be stored within database for data query. Additionally, when a stranger tries to force the door, the camera could automatically record a video and then inform the master by means of a short message. Meanwhile, it could also send the video to the master’s mailbox, playing a role in burglary-prevention and collecting crime evidences. Lastly, taking safety of energy conservation into consideration, solar panels, lead-acid battery are applied in this design to supply power in case of sudden loss of power.

Keywords: MSP430F149; human infrared sensor; smoke sensor; wireless module;

net-forming monitor WT588D

一、方案論證與比較

根據(jù)題目要求以及從設(shè)計(jì)的客觀實(shí)際情況出發(fā)，我們對(duì)單片機(jī)的控制系統(tǒng)、上位機(jī)的設(shè)計(jì)方式、通訊方式的選擇進(jìn)行了詳細(xì)論證與比較，具體內(nèi)容如下：

1．1控制器的選擇與論證

方案一：采用MCS-51系列單片機(jī)。MCS-51系列單片機(jī)是8位單片機(jī)，具有價(jià)格低廉，技術(shù)成熟，使用簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。但是MCS-51系列單片機(jī)的I/O口少，RAM、ROM容量小，運(yùn)算速度低，執(zhí)行一條指令是1us，功能單一，功耗高。

方案二：采用MSP430F149單片機(jī)。此款單片機(jī)是TI（德州儀器公司）推出的一種超低功耗16位工業(yè)級(jí)混合微處理器，60KB的Flash，2KB的RAM，有48個(gè)I/O口。這款單片機(jī)的特點(diǎn)是低電壓，低功耗（五種低功耗模式），具有高速的運(yùn)算處理能力，執(zhí)行一條指令時(shí)間是0.125us,穩(wěn)定的串行數(shù)據(jù)通信能力，適合于低功耗要求的場(chǎng)合。

方案選擇：基于功耗低的設(shè)計(jì)要求，我們?cè)诒容^了MSP430 與MCS-51的處理速度，功耗高低和串口通信的前提下，選擇了MSP430F149單片機(jī)作為本系統(tǒng)的主要控制芯片。

1．2上位機(jī)監(jiān)控的設(shè)計(jì)與論證

方案一：采用VB語(yǔ)言進(jìn)行組網(wǎng)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。VB語(yǔ)言是一種可視化、面向?qū)ο蠛筒捎檬录?qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)化高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，可用于開(kāi)發(fā)Windows環(huán)境下的各類應(yīng)用程序。VB同時(shí)還具有可視化的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理以及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換等功能。利用微軟封裝好的MSComm控件，可以設(shè)計(jì)良好的人機(jī)交互界面，安裝簡(jiǎn)便易行。

方案二：采用組態(tài)軟件進(jìn)行組網(wǎng)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。利用組態(tài)軟件的內(nèi)部控件和通用控件可以方便、快捷的進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā)。組態(tài)軟件沒(méi)有通用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)，且單片機(jī)需要根據(jù)組態(tài)軟件的通信協(xié)議進(jìn)行通信配置，通信的實(shí)現(xiàn)過(guò)程比較復(fù)雜。

方案選擇：為了簡(jiǎn)化單片機(jī)通信的配置過(guò)程，最大限度的降低成本，在最短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出功能完善的上位機(jī)監(jiān)控軟件，我們采用VB語(yǔ)言進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)控軟件的開(kāi)發(fā)。

1．3通訊方式的選擇和設(shè)計(jì)

方案一：使用單片機(jī)自帶的串口進(jìn)行通訊，不需要增加任何器件就可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)主從通訊。使用簡(jiǎn)單，通訊距離較近。

方案二：使用RS232接口通訊。傳輸距離15米之內(nèi)可以進(jìn)行有效通訊，超出距離會(huì)產(chǎn)生通訊干擾；

方案三：使用RS485接口實(shí)現(xiàn)二線差分方式通訊，通訊抗干擾好，測(cè)試監(jiān)控距離可達(dá)到500m，有利于實(shí)現(xiàn)多機(jī)通訊。

方案選擇：因?yàn)樯衔粰C(jī)需要監(jiān)控多個(gè)宿舍，需要實(shí)現(xiàn)多機(jī)通訊。同時(shí)要求遠(yuǎn)距離通信，信息抗干擾性強(qiáng)，RS485通訊滿足設(shè)計(jì)需要，選擇用485通信模式。

1．4報(bào)警方式的選擇和設(shè)計(jì)

方案一：使用WT588D的話,不須要錄音,是flash作存儲(chǔ), 重復(fù)下載語(yǔ)音可達(dá)5萬(wàn)次,用直接用下載器配合上位機(jī)軟件就可以下載電腦的聲音,而且音質(zhì)好,操作簡(jiǎn)單,連接電路也方便

方案二：使用WTV-SR,錄音和放音時(shí)間長(zhǎng),可以隨意選flash的容量,更可以上傳下載電腦的聲音,隨意操作,但缺點(diǎn)就是要用到下載器和上位機(jī)軟件,

方案三：使用WTR-S4模塊,錄音音質(zhì)好,同時(shí)也是用flash來(lái)做存貯,可以隨意選擇容量,外圍電路少,對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)是很容易接受

方案選擇：因?yàn)樯衔粰C(jī)需要監(jiān)控多個(gè)宿舍，需要實(shí)現(xiàn)多機(jī)通訊。同時(shí)要求遠(yuǎn)距離通信，信息抗干擾性強(qiáng)，RS485通訊滿足設(shè)計(jì)需要，選擇用485通信模式。

二、理論分析與參數(shù)計(jì)算

2．1系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)框圖