『壹』 誰給我整一篇畢業論文啊,電子信息科學與技術專業,題目是《基於單片機遠程式控制制智能安防系統設計》,多謝
已發送,數篇
『貳』 智能小區防盜系統設計 論文
智能無線防盜系統的設計
摘要:系統地介紹智能無線防盜系統的基本原理、組成框圖,詳細地描述電話網路的接收方法;論述熱釋電紅外感測器、語音等電路,給出部分基本電路和軟體流程。無線防盜 報警 熱釋電紅外感測器
關鍵詞:隨著國家智能化小區建設的推廣,防盜系統已成為智能小區的必需設備。本文利用單片機控制技術和無線網路技術,開發一種具有聯網功能的智能無線防盜系統,並開發相關的感測器。採用無線數據傳輸方式,不需重新布線,特別適用於已裝修用戶及布線不方便的場合。
智能無線防盜系統的基本原理
智能無線防盜系統由感測器、家庭智能報警器、物業管理中心接警主機及相關的控制管理軟體組成。圖1為家庭智能報警器方框圖,圖2為物業管理中心接警主機方框圖。
1.1 主機電路
如圖1所示,主機電路由射頻接收模塊接收傳大吃一驚器發來的報警信號,通過解碼器(PT2272)解碼後得到報警感測器的地址和數據類型只有主機和感測器地址相同時才能被主機接收。解碼輸出的數字代表感測器類型解驪輸出信號進入CPU的INT1,觸發中斷處理程序。中斷處理程序通過DTMF收發電路,撥打用戶預先設好的電話號碼(如手機號碼,辦公室號碼)進行遠程撥號報警;同時,啟動語音電路,將預先錄制好的語音信號通過電話線傳給主人,實現語音提示通信功能。CPU輸出警笛觸發信號,經放大後推動警笛或喇叭,以驅趕和震脅盜賊。用戶還可通過電話線進行遠程設/布防,及輸入遠程式控制制信號,通過8路控制輸出端控制有線連接的電器設備,也可通過編碼電路和射頻發射模塊控制無線連接的電器設備。顯示部分採用RT12232A圖形點陣LCD模塊,實現漢字顯示功能;顯示報警時間與報警類型。鍵盤可實現密碼修改、語音錄入和信息查看功能。
)收發器,與單片機及音頻放大電路組合,實現各種信號音的檢測及DTMF信號的產生,並將DTMF信號送到電話線上,如圖3所示。
MT8888是採用CMOS工藝生產的DTMF信號收發一體的集成電路。它的發送部分採用信號失真小、頻率穩定性高的開關電容式D/A變換器,可發出16種雙音多頻DTMF信號。接收部分用於完成DTMF信號的妝收、分離和解碼,並以4位並行二進制碼的方式輸出。
圖3
選擇中斷模式時,當接收或發送了有效的音頻信號後IRQ/CP腳輸出低電平,產生中斷信號供給CPU,在延遲控制電壓的跳變緣將數據鎖存至輸出端;當選擇呼叫過程(CP)方式時,只能接收250~550Hz的信號音,在拒收或無輸入時,IRQ/CP腳輸出低電平。(1)電話信號音格式
忙音:450Hz,350ms有,350ms無。撥號音:450Hz,持續。回鈴音:450Hz,1s有,4s無。
(2)信號音的判斷方式
將MT8888的IRQ/CP腳連到AT89S52的T0腳,電話呼叫過程中的各種信號音經MT8888濾波限幅後得到方波,由MT8888的IRQ輸出到AT89S52的T0腳,對T0腳信號記數5s。計數值位於2175~2357范圍內,為撥號音;計數值位於1041~1212范圍內,為忙音;計數值位於425~475范圍內,為回鈴音。在實際編程中,考慮到計數的誤差以及程序的簡化,可將范圍適當放寬,但不能重疊。
(3)自動摘機
控制器與家裡電話並接在一條電話線上。為了實現報警放打電話共用一條線,摘機電路按如下設置:將電話振鈴信號通過光電耦合器TP521輸入到AT89S52的IT腳,進行計數。接到振鈴信號時,若連續振鈴10次用戶還沒有摘機,則自動轉到家庭智能報警器,CPU置P1.5腳為「1」,使繼電器K1吸合,實現自動摘機功能。若在這10次振鈴過程中,用戶接通了電話,則控制器不響應,這樣,使得控制器與電話不互相干擾。摘機後,檢測MT8888輸出的雙音多頻信號,以讀出用戶發來的遠程信息,實現遠程通信與控制功能。
圖4
(4)自動報警當接收到熱釋電感測器等發來的無線報警信號後,CPU立即發出報警信號,通過電話線傳到遠程用戶。報警方式如下:用戶通過面板設備10個報警電話,將它們存入24C04存儲器中。當接到警情後,從第1個電話開始撥號,一直撥到第10個,來回撥3遍。如果任意一個電話回送了「#」鍵確認信號,即
意味著報警已收到,不再繼續撥號。每個號碼需撥號。每個號碼需撥號時間100ms,號碼之間留500ms間隔。撥號時,先檢測24C04中存儲的電話號碼。若為空,即未設此電話,跳過不撥,繼續撥下一個電話號碼。這樣,用戶可隨意設置數個報警電話號碼。我們規定號碼長度最多不超過4位,以便存在24C04中。
1.1.2 語音電路
為了便於通信,採用了語音晶元,實現語音指示和報警功能。ISD1420為單片語音記錄、回放一體化晶元,記錄時長為20s;可被劃分為160小段,每段125ms。當REC腳為低電平時,進行錄音,PLAYE或PLAYL為低時進行放音,ISD1420可進行連續錄音,也可進行分段錄音。
分段放音:先送停止錄放音碼P1.2~P1.4=000,再送放音首地址A7~A0,P1.3或P1.4為低電平(PLAYE或PLAYL)開始放音;延時進行放音,最後送停止錄放音碼P1.2~P1.4=000,完成本段放音。重復上述過程,可分段放出數段語音。圖4為語音電路原理。1.1.3 編/解碼電路
PT2262/2272是台灣普城公司生產的一種CMOS工藝製造的低功耗、低價位、通用編解碼電路。PT2262/2272最多可有12位(A0~A11)三態地址端引腳(懸空、接高電平、接低電平),任意組合可提供531441地址碼。
PT2262最多可有6位(D0~D5)數據端引腳,設定的地址碼和數據碼從17腳串列輸出。編碼晶元PT2262發出的編碼信號由地址碼、數據碼、同步碼組成一個完整的碼字。地址碼必須與家庭控制主機內解碼晶元PT2272編址相同,以區分家庭控制器;數據碼可用於區分感測器類型。當有報警信號時,PT2262的14腳為低電平,使能PT2262,從17腳輸出編碼信號,通過射頻模塊發射出去。解碼晶元PT2272接收到信號後,其地址碼經過兩次比較核對,VT腳才輸出高電平,送到89S52的INT1,觸發中斷處理程序,以讀取D0~D3的數據碼,得知報警感測器狀態和報警類型。圖5為編/解碼電路原理。
1.1.4 射頻發射模塊與射頻接收模塊
射頻發射模塊與射頻接收模塊原理如圖6和圖7所示,工作頻率為433MHz。最大傳輸距離可達1000m。
1.2 感測器設計
1.2.1 被動紅外熱釋電感測器
人體有恆定的體溫,一般在37℃,所以會發出特定波長為10μm左右的紅外線。被動式紅外探頭就是靠探測人體發射的10μm左右的紅外線而進行工作的。人體發射的10μm左右的紅外線,通過菲涅爾濾光片增強後,聚集到紅外感應源上。紅外感應源泉通常採用熱釋電元件。這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發生變化時將會失去電荷平衡,向外釋放電荷,後續電路經檢測處理後產生報警信號。
圖8為雙元熱釋電紅外檢測元件LHI968的內部電路。它由兩個雙元熱釋電陶瓷,感應紅外信號,再經場效應管放大輸出。D端的電阻和S端的電容具有抗電磁干擾能力。
圖7
信號從S端引出經前級放大,通過47μF電容後再次放大,與設定門限電壓進行比較,獲得報警輸出信號。47μF電容能夠除直流成分,
從而消除了使用環境(陽光、燈光、火源泉等)對探測器的影響,後面再加一延時觸發電路以便主人設防與撤防。現在已有專用集成晶元BISS0001實現以上功能。為了適應主人進門時撤防的需要,設計一報警延時電路。延時長度須滿足:當人以1m/s的速度從探測器的正前方移動0.2m,不產生報警;但移動3m應報警,測試速度應能檢測0.3~3m/s或更寬的速度范圍。1.2.2 門磁傳大吃一驚器
無線門磁感測器一般案卷在門內側的上方。它由兩部分組成:較小的部件為永磁體,內部有一塊永久磁鐵,用來產生恆定的磁場;較大的是無線門磁主體,內部有一個常開型的干簧管。當永磁體和干簧管靠得很近時(小於5mm),無線門磁感測器處於工作守候狀態;當永磁體離開干簧管一定距離後,無線門磁感測器立即發射包含地址編碼和自身識別碼(也就是數據碼)的433MHz的高頻無線電信號。主機通過識別這個無線電信號的地址碼,判斷是否為同一個報警系統,然後根據自身識別碼(也就是數據碼),確定是哪一個無線門磁報警。
2 網路中心控制主機設計
網路中心控制主機設計與家庭控制器基本相同,只是加了一個RS232介面,實現與PC機相連。通過放在物管中心的PC機實現小區網路監控功能。
結語
採用現有電話網路,結合射頻無線通信技術和單片機網路控制技術,使本防盜報警系統經濟、可靠,組網靈活;家庭無需為感測器布線;具有廣泛的市場發展前景。
『叄』 跪求無線智能報警系統畢業設計文獻綜述!!!
GPS在變形監測中的應用
摘要:綜述了GPS技術在變形監測中應用的現狀、特點和作業方式,介紹了GPS變形監測的自動
化系統以及一機多天線監測系統,對GPS在變形監測中的廣泛應用具有重要意義。
關鍵詞:全球定位系統;三維定位;周期性變形監測;連續性變形監測
近年來,隨著科學技術的發展和人民生活水平
的提高,人們對生產安全、生產效率的要求也越來
越高。如果仍然使用傳統測量方法,不僅工作量
大,而且定位精度也很難達到要求。GPS全球定位
系統作為一種全新的現代空間定位技術,逐漸取代
了常規的光學和電子測量儀器。它以全天候、全球
性、高精度、高速度、實時三維定位、誤差不隨定
位時間而積累等優點博得了人們的青睞。目前,動
態差分定位技術實現了實時導航和定位功能,高精
密定位的相對精度可達10-9,使得GPS的應用更加
廣泛。
1 GPS在變形監測中的應用現狀
經過近十年的迅速發展,GPS觀測邊長相對精
度已經能夠達到10-9,比傳統大地測量精度提高了
3個量級。GPS技術在變形監測方面主要應用於以
下領域:首先,利用GPS技術解決了常規觀測中
需要多種觀測的問題,觀測結果能充分反映滑坡的
全方位活動性,是監測滑坡變形、掌握滑坡發育規
律的切實可行的技術;其次,該技術可對大型建築
物位移實時監測,具有受外界影響小、自動化程度
高、速度快、精度較高等優點,可以全天候測量被
測物體各測點的三維位移變化情況,找出被測物體
三維位移的特性規律,為大型建築物的安全營運、
維修養護提供重要的參數和指導;第三,GPS精密
定位技術不僅可以滿足水庫大壩外觀變形監測工作
的精度要求,而且有助於實現監測工作的自動化[1]。
另外,GPS技術還應用於地面、海上勘探平台及高
層建築物等的沉陷觀測中。
2 GPS在變形監測中的應用特點
1)測站間無需同時通視。對於傳統的地表變
形監測方法,點之間只有通視才能進行觀測,而運
用GPS測量的一個顯著特點就是點之間無需保持通
視,只需保證測站上空開闊即可。
2)可同時提供監測點的三維位移信息。在運
用傳統方法進行變形監測時,平面位移和垂直位移
是採用不同方法分別進行監測,這樣不僅監測的周
期長、工作量大,而且監測的時間和點位也很難保
持一致,為變形分析增加了難度。採用GPS可同時
精確測定監測點的三維位移信息。
3)可以全天候監測。GPS測量不受氣候條件
限制,不論起霧刮風還是雨雪天氣,均可正常監
測,配備防雷電設施後,GPS變形監測系統便可實
現長期的全天候觀測。
4)監測精度高。GPS可以提供1×10-6甚至更
高的相對定位精度[2]。
5)操作簡便,易於實現監測自動化。GPS接
收機的自動化程度已越來越高,且體積越來越小,
重量越來越輕,便於安置和操作。同時,GPS接收
機為用戶准備了必要的介面,用戶可以較為方便地
利用各監測點,建成無人值守的自動監測系統,實
現從數據採集、傳輸、處理、分析、報警到入庫的
全自動化。
6)GPS大地高用於垂直位移測量[3]。用於GPS
定位獲得的是大地高,而用戶需要的是正常高或正
高,它們之間有以下關系
式中,hz為大地高,Hd為正常高,ξ為高程異常,N
為大地水準面差距。
由於高程異常和大地水準面差距的確定精度較
低,從而導致轉換後的正常高或正高的精度差。但
是,在垂直位移監測中,我們關心的只是高程的變
化,對於工程的局部范圍而言,完全可以用大地高
的變化來進行垂直位移監測。
3 GPS用於變形監測的作業方式
GPS用於變形監測的作業方式可分為周期性和
連續性兩種模式[4]。
周期性變形監測與傳統的變形監測網沒有多大
區別,因為有的變形體的變形極為緩慢,在局部時
間域內可以認為是穩定的,其監測頻率有的是幾個
月,有的甚至長達幾年。此時,採用GPS靜態相對
定位法進行測量,數據處理與分析一般都在事後。
在周期性監測方面,利用GPS技術的最大屏障還是
變形基準的選擇與確定。
連續性變形監測指的是採用固定監測儀器進行
長時間數據採集,獲得變形數據序列[5]。雖然連續
性變形監測模式也是對測點進行重復性的觀測,但
其觀測數據是連續的,具有較高的時間解析度。根
據變形體的不同特徵,GPS連續性變形監測可採用
靜態相對定位和動態相對定位兩種數據處理方法進
行觀測,一般要求變形響應的實時性,它對數據解
算和分析提出了更高要求。在動態監測方面,我們
一般採用激光干涉儀測定建築結構的振動特性,但
隨著建築物高度的增加,以及連續性、實時性和自
動化監測程度要求的提高,常規測量技術越來越受
到局限。GPS作為一種新方法,由於其硬體和軟體
的發展和完善,特別是高采樣率GPS接收機的出
現,在動態特性和變形監測方面已表現出獨特的優
越性。
4 GPS變形監測自動化系統
GPS變形監測自動化系統由數據採集、數據傳
輸、數據處理三部分組成[2]。下面以隔河岩水庫大
壩外觀變形GPS自動化監測系統為例進行分析。隔
河岩水電站的大壩為三圓心變截面重力拱壩,壩長
653 m,壩高151 m[6]。
4.1數據採集
GPS數據採集分基準點和監測點兩部分,由7
台Ashtech Z-12GPS接收機組成。為提高大壩監測
的精度和可靠性,大壩監測基準點宜選兩個,分別
位於大壩兩岸,點位地質條件好、點位穩定且能滿
足GPS觀測條件;監測點要能反映大壩變形,並能
滿足GPS觀測條件。根據以上原則,隔河岩大壩外
觀變形GPS監測系統基準點為3個(GPS1,GPS2,
GPS數據採集器),監測點為5個(GPS3~GPS7)。
4.2數據傳輸
根據現場條件,GPS數據傳輸採用有線(壩面
監測點觀測數據)和無線(基準點觀測數據)相結
合的方法[7]。
4.3 GPS數據處理分析和管理
整個系統7台GPS接收機需要在1年中連續觀
測,並將實時觀測資料傳輸至控制中心進行處理、
分析、存儲,系統反應時間小於10 min(即從每台
GPS接收機傳輸數據開始,到處理、分析、變形顯
示為止,所需時間小於10 min)。為此,必須建立
一個區域網和一個完善的軟體管理、監控系統。
整個系統全自動,應用廣播星歷1 h~2 h,GPS
觀測資料解算的監測點位水平精度優於1.5 mm(相
對於基準點),垂直精度優於1.5 mm(相對於基準
點);應用廣播星歷6 h後,GPS觀測資料解算水平
精度優於1 mm(相對於基準點),垂直精度優於1
mm(相對於基準點)。GPS數據處理分析和管理見
圖1。
5 GPS一機多天線監測系統
GPS一機多天線監測系統主要包括GPS多天線
控制器、天線陣列組、傳輸系統(包括信號放大
器)、供電系統、基準站系統和數據處理等模塊[8]。
一機多天線控制器的硬體部分由具有多通道的微波
開關、相應的微波開關控制電路、1台GPS接收機
以及相應的處理晶元組成。GPS多天線控制器的供
電為交流、直流兩用,還可以外接太陽能、風能發
電等,非常適合在壩區的惡劣環境中使用。
與傳統的GPS監測方案相比,採用GPS一機
多天線監測系統後,由於每個監測點不必設專門的
接收機,所需的雙頻GPS接收機將大大減少,整個
系統的造價也隨之下降。但GPS一機多天線監測系
統並沒有因為系統造價降低而降低監測的精度[9]。
同時,多天線監測系統的方案還有一些獨特優點,
如比常規GPS監測方法的測點布設更為靈活,系統
維護和升級更為簡單,因此,應用前景十分廣闊。
6結論
綜上所述,GPS技術以其全天候、高精度、高
速度、實時三維定位、誤差不隨定位時間而積累、
高自動化等特點優於傳統的測量技術,對於變形監
測是一種非常有效的方法。特別是在大型工程中應
用一機多天線監測系統,不但能大幅度降低成本,
而且其精度不會降低,既提高了工作效率,又節省
了大量的人力和物力。
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