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基于WT588D宿舍智能防盗防火报警系统--提供者：唯创-卢仕远
摘要：
本设计以超低功耗单片机MSP430F149为控制核心实现了宿舍智能防盗防火报警功能。其中含人体红外检测，烟雾检测及声光报警，安防数据存储等模块。在设计中，人体红外检测实现了最远距离9.6米；烟雾传感器检测能在0.5秒内快速反应，在掉电的情况下可存储安防监控数据；具有事故语音播报等功能。除此之外考虑宿舍安防特点，设计中还添加了贵重物品检测功能；用VB语言编写上位机监控程序，通过无线通信实现组网异地监控；监控数据存储可在数据库内进行查询；外人强制开门时自动录像，短信报警和真人语音报警,视频发送到主人邮箱等功能。另考虑到节能安全的效果，设计中还加入太阳能电池板、铅酸蓄电池以便在突然停电情况下供电。
关键词：MSP430F149；人体红外传感器；烟雾传感器；无线模块；组网监控
WT588D语音模块
Abstract:
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、方案论证与比较
根据题目要求以及从设计的客观实际情况出发，我们对单片机的控制系统、上位机的设计方式、通讯方式的选择进行了详细论证与比较，具体内容如下：
1．1控制器的选择与论证
方案一：采用MCS-51系列单片机。MCS-51系列单片机是8位单片机，具有价格低廉，技术成熟，使用简单的特点。但是MCS-51系列单片机的I/O口少，RAM、ROM容量小，运算速度低，执行一条指令是1us，功能单一，功耗高。
方案二：采用MSP430F149单片机。此款单片机是TI（德州仪器公司）推出的一种超低功耗16位工业级混合微处理器，60KB的Flash，2KB的RAM，有48个I/O口。这款单片机的特点是低电压，低功耗（五种低功耗模式），具有高速的运算处理能力，执行一条指令时间是0.125us,稳定的串行数据通信能力，适合于低功耗要求的场合。
方案选择：基于功耗低的设计要求，我们在比较了MSP430 与MCS-51的处理速度，功耗高低和串口通信的前提下，选择了MSP430F149单片机作为本系统的主要控制芯片。
1．2上位机监控的设计与论证
方案一：采用VB语言进行组网监控软件的设计。VB语言是一种可视化、面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言，可用于开发Windows环境下的各类应用程序。VB同时还具有可视化的集成开发环境、结构化程序设计、强大的数据库管理以及动态数据交换等功能。利用微软封装好的MSComm控件，可以设计良好的人机交互界面，安装简便易行。
方案二：采用组态软件进行组网监控软件的设计。利用组态软件的内部控件和通用控件可以方便、快捷的进行软件的开发。组态软件没有通用单片机驱动，且单片机需要根据组态软件的通信协议进行通信配置，通信的实现过程比较复杂。
方案选择：为了简化单片机通信的配置过程，最大限度的降低成本，在最短的时间内开发出功能完善的上位机监控软件，我们采用VB语言进行上位机监控软件的开发。
1．3通讯方式的选择和设计
方案一：使用单片机自带的串口进行通讯，不需要增加任何器件就可以实现多机主从通讯。使用简单，通讯距离较近。
方案二：使用RS232接口通讯。传输距离15米之内可以进行有效通讯，超出距离会产生通讯干扰；
方案三：使用RS485接口实现二线差分方式通讯，通讯抗干扰好，测试监控距离可达到500m，有利于实现多机通讯。
方案选择：因为上位机需要监控多个宿舍，需要实现多机通讯。同时要求远距离通信，信息抗干扰性强，RS485通讯满足设计需要，选择用485通信模式。
1．4报警方式的选择和设计
方案一：使用WT588D的话,不须要录音,是flash作存储, 重复下载语音可达5万次,用直接用下载器配合上位机软件就可以下载电脑的声音,而且音质好,操作简单,连接电路也方便
方案二：使用WTV-SR,录音和放音时间长,可以随意选flash的容量,更可以上传下载电脑的声音,随意操作,但缺点就是要用到下载器和上位机软件,
方案三：使用WTR-S4模块,录音音质好,同时也是用flash来做存贮,可以随意选择容量,外围电路少,对于客户来说是很容易接受
方案选择：因为上位机需要监控多个宿舍，需要实现多机通讯。同时要求远距离通信，信息抗干扰性强，RS485通讯满足设计需要，选择用485通信模式。
二、理论分析与参数计算
2．1系统的方案设计与结构框图
根据宿舍防火防盗功能的实现，充分考虑各方面的因素，制定了完整的设计方案。本方案包括三大部分：宿舍监控、楼管监控室和无线通信。宿舍监控部分以MSP430F149为控制核心，包括人体红外检测、温度传感器、烟雾传感器、振动传感器、输入模块、数据存储、电磁锁、语音模块、液晶显示等模块。楼管监控室是以VB编写的上位机为核心，组合了短信猫、打印机、摄像头等模块。无线通信模块作为宿舍监控与楼管监控室的连接部分，起到双向数据传输的作用。其原理方框图如图1所示。
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