gsm家居安防系统的设计【字数：10486】
摘 要由于时代的进步，上班族因白天忙碌无法了解家居的实时情况，这就使家居安防系统变得越来越重要，因此本课题就确定了一套智能家居报警系统的设计方案，针对系统各部分所需要实现的功能，分别设计了指纹识别模块、舵机驱动模块、检测模块、显示模块、GSM通信模块电路。本设计以MEGA2560 R3作为最小系统，用12V锂电池作为电源供电之后，系统开始上电工作，利用TTP223B指纹识别模块与DG-995数字舵机构成指纹识别门禁系统，DHT11温度模块来对室内温湿度进行测量，用MQ-2烟雾传感器模块来对室内的烟雾浓度进行测量来，5V蜂鸣器模块来作为预防报警系统以防止意外情况的发生，SIM900A模块则作为通信模块来给户主手机发送短信，然后将整个系统装进一个亚克力板做成的玻璃盒里。根据智能家居安防的要求，完成了整个系统的结构搭建、各个模块芯片的选型、相关软硬件电路的设计以及程序的编写、调试。
目录
第1章 绪论 1
1.1 课题研究的背景与意义 1
1.2 智能家居发展与趋势 1
1.3 课题研究的内容 2
1.4 本课题研究的章节安排 3
第2章 硬件电路设计 4
2.1 系统的设计与需求分析 4
2.2 系统的总体设计 4
2.3. 单片机电路的接口设计 5
2.4 GSM电路的接口设计 7
2.5烟雾浓度测量电路的接口设计 8
2.6温湿度电路的接口设计 9
2.7 显示电路的接口设计 10
2.8 按键电路的接口设计 11
2.9 舵机驱动电路的接口设计 12
2.10 报警提示电路的接口设计 13
第3章 系统的软件程序设计 14
3.1 系统的总体软件设计 2
3.2系统初始化设计 2
3.2.1 Arduino单片机软件设计 3
3.2.2 DG995舵机软件设计 3
3.2.3 DHT11温湿度软件设计 4
3.2.4 MQ2烟雾浓度软件设计 5
3.2.5 SIM900A软件设计 6
3.2.6 蜂鸣器报 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
警软件设计 7
3.2.7 OLED显示屏软件设计 8
第4章 系统实现与调试 9
第5章 本文总结 11
参考文献 13
致 谢 14
绪论
课题研究的背景与意义
智能家居系统在未来的科技发展中有一个很好的趋势，而智能家居系统也分为有线连接和无线连接两种方式，分为这两种连接方式之后就有利于一个系统的总管理。这样就可以在家居系统中帮助户主减轻很多负担，但是目前我国的智能家居技术并不算是一种领先的地步，所以在标准上就很难统一。这就给智能家居的未来发展造成了不小的阻碍。但是在目前的市场上，大多数采用的传输方式是有线传输，但是对于现在的上班族来说，有线传输并不是那么的方便。因为出门在外需要对家居情况有及时的了解跟实时的处理。照目前的GSM网络来看，以短信的方式发送给户主来实现家居安防、实时空气监控和报警多种功能。可以充分的实现对家居电器的实施管理和调控。
伴随着现代科技的加速发展，智能家居行业也慢慢地出现了一些无线网络家居安防设备，例如一些家居用电设备：电冰箱、微波炉、空调等通过无线网络连接到外网并且使其加入到家庭网络。例如，当户主在上班的同时可以用自己的手机来了解家居电器的所有情况，而且万一户主忘记切断家居电源时，您可以通过电话切断电源，以防止意外发生。GSM系统是目前通讯系统里面应用较为广泛的一种通讯系统，GSM短消息服务可以通过GSM网络无线传输数据，因此，在智能家居系统的实时监测数据可以通过GSM网络传输到家庭主人的手机。由于该系统的稳定性高，它可以提供一种用于无线网络的数据传输和远程监控设备的通信。
1.2 智能家居发展与趋势
智能家居系统还没有开始被广泛使用。只有在国内市场，使用一些产品相对成熟的技术来自国外。1999年，质量安全监管和建设项目的产业发展部制定了“重点和技术指导智能家居系统在住宅小区的建设”，然后初步计划中国的智能家居的基本框架行业规定数以百计的智能家居的定义和基本结构。从2000年开始，国内一些企业开始开发智能家居相关技术作为研发中心。在此之后，一些住宅社区开始采用智能家居技术吸引谁追求更高生活水平的居民。虽然智能家居的应用正变得越来越流行，由于缺乏统一的规范和标准，国家相关部门也制定了一系列的法规，这取得了智能家居的基本定义是：使用的建筑作为一个平台，随着计算机和通信技术的帮助下，家庭环境的电气设备和安全系统统一管理。此外，智能家居也得崇尚节能环保的理念，这就导致有些产品具有损耗大以及稳定性差的缺点。
目前欧美等国家的局势来看，智能家居系统的发展已经处于了一种很超前的地位。因为在欧美大多数家庭的居住面积来看，他们的居住面积其实还是挺大的，这对于智能家居的发展来说其实是一个优点，它可以得到很好的使用。一些澳大利亚国家的建筑师竟可以把所有的家居所需要的手动开关都集结于小小的平板控制面上。此外在一些逃生系统中也可以使用其智能家居系统，例如我们就可以用视屏监控以及指纹识别系统看是否有坏人有机可趁。并且在韩国，智能家居也得到了用处，他们可以对文字以及动画做一些数字化的处理，将整个家庭系统的交互界面集成一体，这样就可以使户主无论是在上班或者实在外出旅游时都能对家里的用电设备进行操控。
1.3 课题研究的内容
课题的介绍：家居安防系统承担着很大的责任，它需要在居家保护方面起到很大的作用。在安防系统中集成了门禁及燃气监控等大系统针对非法入侵，火灾险情，煤气水管泄漏，电路故障等危险状况进行紧急求助与报警，全面保障家居安全。本课题针对温湿度监控、烟雾浓度监控方面进行研究，主要研究内容主要包括以下几方面:
1.对安防系统中的各个传感器及芯片进行选型。
2.对Arduino单片机最小系统板，SIM900A通信模块，MQ2烟雾传感器模块，DHT11温湿度传感器模块，5V蜂鸣器模块，OLED显示屏，12V锂电池电源，DG995数字舵机以及TTP223B指纹识别模块进行布局及焊接连线。
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第1章 绪论 1
1.1 课题研究的背景与意义 1
1.2 智能家居发展与趋势 1
1.3 课题研究的内容 2
1.4 本课题研究的章节安排 3
第2章 硬件电路设计 4
2.1 系统的设计与需求分析 4
2.2 系统的总体设计 4
2.3. 单片机电路的接口设计 5
2.4 GSM电路的接口设计 7
2.5烟雾浓度测量电路的接口设计 8
2.6温湿度电路的接口设计 9
2.7 显示电路的接口设计 10
2.8 按键电路的接口设计 11
2.9 舵机驱动电路的接口设计 12
2.10 报警提示电路的接口设计 13
第3章 系统的软件程序设计 14
3.1 系统的总体软件设计 2
3.2系统初始化设计 2
3.2.1 Arduino单片机软件设计 3
3.2.2 DG995舵机软件设计 3
3.2.3 DHT11温湿度软件设计 4
3.2.4 MQ2烟雾浓度软件设计 5
3.2.5 SIM900A软件设计 6
3.2.6 蜂鸣器报 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
警软件设计 7
3.2.7 OLED显示屏软件设计 8
第4章 系统实现与调试 9
第5章 本文总结 11
参考文献 13
致 谢 14
绪论
课题研究的背景与意义
智能家居系统在未来的科技发展中有一个很好的趋势，而智能家居系统也分为有线连接和无线连接两种方式，分为这两种连接方式之后就有利于一个系统的总管理。这样就可以在家居系统中帮助户主减轻很多负担，但是目前我国的智能家居技术并不算是一种领先的地步，所以在标准上就很难统一。这就给智能家居的未来发展造成了不小的阻碍。但是在目前的市场上，大多数采用的传输方式是有线传输，但是对于现在的上班族来说，有线传输并不是那么的方便。因为出门在外需要对家居情况有及时的了解跟实时的处理。照目前的GSM网络来看，以短信的方式发送给户主来实现家居安防、实时空气监控和报警多种功能。可以充分的实现对家居电器的实施管理和调控。
伴随着现代科技的加速发展，智能家居行业也慢慢地出现了一些无线网络家居安防设备，例如一些家居用电设备：电冰箱、微波炉、空调等通过无线网络连接到外网并且使其加入到家庭网络。例如，当户主在上班的同时可以用自己的手机来了解家居电器的所有情况，而且万一户主忘记切断家居电源时，您可以通过电话切断电源，以防止意外发生。GSM系统是目前通讯系统里面应用较为广泛的一种通讯系统，GSM短消息服务可以通过GSM网络无线传输数据，因此，在智能家居系统的实时监测数据可以通过GSM网络传输到家庭主人的手机。由于该系统的稳定性高，它可以提供一种用于无线网络的数据传输和远程监控设备的通信。
1.2 智能家居发展与趋势
智能家居系统还没有开始被广泛使用。只有在国内市场，使用一些产品相对成熟的技术来自国外。1999年，质量安全监管和建设项目的产业发展部制定了“重点和技术指导智能家居系统在住宅小区的建设”，然后初步计划中国的智能家居的基本框架行业规定数以百计的智能家居的定义和基本结构。从2000年开始，国内一些企业开始开发智能家居相关技术作为研发中心。在此之后，一些住宅社区开始采用智能家居技术吸引谁追求更高生活水平的居民。虽然智能家居的应用正变得越来越流行，由于缺乏统一的规范和标准，国家相关部门也制定了一系列的法规，这取得了智能家居的基本定义是：使用的建筑作为一个平台，随着计算机和通信技术的帮助下，家庭环境的电气设备和安全系统统一管理。此外，智能家居也得崇尚节能环保的理念，这就导致有些产品具有损耗大以及稳定性差的缺点。
目前欧美等国家的局势来看，智能家居系统的发展已经处于了一种很超前的地位。因为在欧美大多数家庭的居住面积来看，他们的居住面积其实还是挺大的，这对于智能家居的发展来说其实是一个优点，它可以得到很好的使用。一些澳大利亚国家的建筑师竟可以把所有的家居所需要的手动开关都集结于小小的平板控制面上。此外在一些逃生系统中也可以使用其智能家居系统，例如我们就可以用视屏监控以及指纹识别系统看是否有坏人有机可趁。并且在韩国，智能家居也得到了用处，他们可以对文字以及动画做一些数字化的处理，将整个家庭系统的交互界面集成一体，这样就可以使户主无论是在上班或者实在外出旅游时都能对家里的用电设备进行操控。
1.3 课题研究的内容
课题的介绍：家居安防系统承担着很大的责任，它需要在居家保护方面起到很大的作用。在安防系统中集成了门禁及燃气监控等大系统针对非法入侵，火灾险情，煤气水管泄漏，电路故障等危险状况进行紧急求助与报警，全面保障家居安全。本课题针对温湿度监控、烟雾浓度监控方面进行研究，主要研究内容主要包括以下几方面:
1.对安防系统中的各个传感器及芯片进行选型。
2.对Arduino单片机最小系统板，SIM900A通信模块，MQ2烟雾传感器模块，DHT11温湿度传感器模块，5V蜂鸣器模块，OLED显示屏，12V锂电池电源，DG995数字舵机以及TTP223B指纹识别模块进行布局及焊接连线。
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