基于Arduino的智能環(huán)境監(jiān)測

目錄設計背景及概述 錯誤!未定義書簽。研究目的和意義 錯誤!未定義書簽。應用背景 錯誤!未定義書簽。社會效益與經(jīng)濟效益 錯誤!未定義書簽。項目設計原理 錯誤!未定義書簽。原理概述 錯誤!未定義書簽。硬件設計原理 錯誤!未定義書簽。設計框圖 錯誤!未定義書簽。軟件設計原理及思想 錯誤!未定義書簽。操作流程、實驗調試進程 錯誤!未定義書簽。操作流程 錯誤!未定義書簽。實驗調試進程 錯誤!未定義書簽。實驗中顯現(xiàn)的問題及解決情形 錯誤!未定義書簽。附程序源代碼參數(shù)設計 錯誤!未定義書簽。設計達到的目標及參數(shù) 錯誤!未定義書簽。完成情形及結果 錯誤!未定義書簽。設計者對本設計的評述及通過設計的收成體會錯誤!未定義書簽9參考文獻 錯誤!未定義書簽設計背景及概述研究目的和意義行治理是有現(xiàn)實意義的。應用背景19841998學技術的不斷進展，人們關于生活品質的要求也在不斷提升，相應的功能要求也隨之不斷更新。2000因此國內(nèi)智能家居的研究可能可被分為以下幾個時期：但大部份廠商盲目夸大其實際作用，使得用戶的認同感很差，很多廠家都在那個時期夭折。居正在迎來一個嶄新的進展機緣期，向著真正意義上的“智能家居”又開始大踏步的向前走。企業(yè)如天津瑞朗，青島愛爾豪斯，海爾，華為等已經(jīng)在智能家居方面做了很多研究。利，但“智能家居”卻并無在校園宿舍中取得應用和進展，聰慧宿舍的進展正處于空窗期。使得智能宿走進了咱們一般人的生活。其系統(tǒng)功耗低、操作簡便、穩(wěn)固性高、實時性好。系統(tǒng)要緊[3]社會效益與經(jīng)濟效益宿舍,從低本錢的角度來設計制作的[4]。以保證學生人身及財產(chǎn)安全免受損失，在進行具體設計的項目設計原理原理概述Arduino，其優(yōu)勢就在于其開發(fā)方便，兼容性好，處置速度快。系統(tǒng)5Arduino，GSM1ArduinoArduinoGSMArduino蜂鳴器或語音模塊用于語音報警，當顯現(xiàn)意外狀況時，發(fā)出警報聲。硬件設計原理主控芯片ArduinoArduino是最近幾年來快速流行起來的一種操縱器,它是一個硬件平臺，利用的核心是一個AVR芯片，整塊操縱板類似于單片機開發(fā)板，可是在功能上壯大了很多Arduino是一款便利靈活、方便開發(fā)者利用和上手的開源電子原型平臺，包括各類型號的 Arduino板及擴展板硬件資源和ArduinoIDE軟件資源Arduino不單單是全世界最流行的開源硬件也是一個優(yōu)秀的硬件開發(fā)平臺更是當前硬件開發(fā)的趨勢。Arduino構建開放源代碼的simpleI/O接口板，利用Java，C語言的Processing/Wiring開發(fā)環(huán)境開發(fā)語言和開發(fā)環(huán)境簡單易明白得利用者能夠快速做出有趣的東西。Aduino能夠配合LED燈、蜂鳴器、按鍵、光敏電阻等電子原件一路工作。咱們所利用的ArduinoUNO是目前利用最普遍的Arduino操縱器，具有ArduinoUNO時ArduinoUSB接口系列的最新版本，電路如圖1所示。作為Arduino平臺的標準模板UNO的處置器核心是它包括14路數(shù)字輸/輸出接口（其中6路可作為PWM輸出，6路模擬輸入，一個16MHz晶體振蕩器一個USB接口,一個電源插座一個ICSP接口和一個復位按鈕在把握了ArduinoUNO開發(fā)技術以后，就能夠夠將自己編寫的代碼輕松地移植到其他型號的操縱器上，能夠用來開發(fā)交互產(chǎn)品，比如能夠讀取大量的開關和傳感器信號而且能夠操縱各式各樣的電燈電機和其他物理電子設備等[5]。ArduinoArduinoArduinoWiring)和ArduinoProcessing)ArduinoArduinoPC如Flash,Processing,MaxMSP)來實現(xiàn)。Arduino具有一下特色：開放源代碼的電路圖設計，程序開發(fā)接口可免費下載，也能夠依需求自己修改。利用低價位的微處置操縱器（AVRUSBDC9VArduinoISPbootloaderAVRbootloaderUSBRS232EaglePCBSCHArduino敏電阻、伺服電機等。支持多種互動程序，如：Flash、Max/MSP、VVVV、PD、C、ProcessingArduino，沖破了以往只能利用鼠標、鍵盤、CCD的限制，能夠更簡單地完成單人或多人互動游戲。[5]煙霧檢測模塊

圖1ArduinoUNORev3電路圖MQ-21，2于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、煙霧等的探測；模塊特色：1TTLDO（TTL）AO3、TTL輸出有效信號為低電平。（當輸出低電平常信號燈亮，可直接接單片機或繼電器模塊）4、模擬量輸出電壓隨濃度越高電壓越高。五、對液化氣，天然氣，城市煤氣，煙霧有較好的靈敏度。六、有四個螺絲孔便于定位；7、產(chǎn)品外形尺寸：32(L)*20(W)*22(H)八、具有長期的利用壽命和靠得住的穩(wěn)固性九、快速的響應恢復特性電氣性能：輸入電壓DC5V 功耗（電流：150mADOTTL01（5V）AO（相對無污染4V20S因為內(nèi)部有電熱絲，若是燙手就不正常了。接線方式：一、VCC:接電源正極（5V）二、GND:接電源負極3、DO:TTL開關信號輸出4、AO:模擬信號輸出產(chǎn)品名稱MQ-2產(chǎn)品名稱MQ-2測試范圍300～10000ppm適用氣體可燃氣體、煙霧響應時間＜10s工作條件環(huán)境溫度：20℃～+55℃；濕度：＜95％RH工作電壓±圖2MQ-2關于各類氣體的靈敏度特怯曲線MQ-2GSMMQ-2MQ-23圖3煙霧傳感器模塊電路圖若是環(huán)境中產(chǎn)生較大煙霧，則煙霧傳感器通過當前煙霧濃度值與標準闊值進行比較，通過OUTA5為環(huán)境中有煙霧，D5D10端口輸出高電平，操縱蜂鳴報警器。另外，同時通過串口產(chǎn)生操縱GSM模塊向用戶發(fā)出報警信號。HC-SR501熱紅外模塊人體發(fā)射的紅外線的新型高靈敏度紅外探測元件。通過非接觸式檢測人體紅外能量的轉變，將輸出電壓信號轉換為電壓信號輸出，并對輸出電壓信號進行放大[6]。因此，它能夠用來使電源開關操縱器和防火災報警等。被動的紅外報警主若是在結構上利用，不需要發(fā)送任何形式的能量，該模塊只需要接收自然能量就能夠夠達到檢測的目的[6]2。產(chǎn)品名稱HC-SR501產(chǎn)品名稱HC-SR501工作電壓工作電壓直流電壓靜態(tài)電流＜50uA電平輸出0V觸發(fā)方式L/H延時時間5-200s（可調）可制作范圍零點幾秒到幾十分鐘封鎖時間（默認）可制作范圍零點幾秒到幾十秒技術參數(shù)：工作電壓：DC5V20V靜態(tài)功耗：650V延不時刻：可調秒~18封鎖時刻：秒觸發(fā)方式：LHH12078.工作溫度：-15~+70度外形尺寸：32*24mm，螺絲孔距28mm，螺絲孔徑2mm，感應透鏡尺寸：(直徑)：23mm(默許)功能特點：電平。輸出低電平。光敏操縱(可選）：縱為可選功能,出廠時未安裝光敏電阻。若是需要，請另行購買光敏電阻自己安裝。兩種觸發(fā)方式：L，HH。變成低電平。到人體的每一次活動后會自動順延一個延不時刻段，而且以最后一次活動的時刻為延不時刻的起始點)。切換進程中產(chǎn)生的各類干擾。DC5V20V65輸出高電平信號：可方便與各類電路實現(xiàn)對接。本項目將人體紅外探測器放置在宿舍門處，當有人從門進入時，產(chǎn)生紅外熱感應信號，探ArduinoGSMGSM模塊GSMSIM900ASIM900AGSM/GPRS900/1800MHzSIM900ASMS真信息的高速傳輸。SIM900AM2M大體特點：GSM/GPRS900/1800MHzGPRS(class10/8)標準GPRS（classB）GSM（2/2+）標準–Class4（2W@850/900MHz）–Class1(1W@1800/1900MHz)尺寸：24mmx24mmx3mm重量：AT（，AT）SIM支持電壓范圍...休眠狀態(tài)功耗MMI/LCD，SPI/I2C/GPIO/PWM/ADCRTC(Real-TimeClock)，全功能UART接口，天線連接器和天線焊盤TCP/IPIP低功耗正常操作溫度：-30°Cto+80°CTX/RXGSMGSMUSB－232PCGSMAT＋CSQ＂，GSM10，即為信號強度較好，本設計返回值為17；送＂AT＋COPS＂，GSMGSM3GCHINAMONILEGSM設計框圖煙霧檢測模塊煙霧檢測模塊蜂鳴器Arduino核心板GSM模塊熱紅外模塊電源軟件設計原理及思想基于ArduinoMQ-2HC-SR501塊檢測宿舍空氣中的煙霧，在特定情形下向電話端發(fā)送短信或打電話。因此在設計時操作流程、實驗調試進程操作流程第一，Arduino板初始化串口，保證其與GSM模塊可正常通信；以后初始化GSM模塊，保證其的語音提示或報警。[7]MQ-2ArduinoArduinoTX/RXGSM進入時可感應到有人非法闖入，并將次狀態(tài)發(fā)送至Arduino核心，蜂鳴器發(fā)出警報聲，同時模塊向固定電話號碼發(fā)送短信，提示用戶。實驗調試進程MQ-2，HC-SR501，GSMMQ-2，HC-SR501通過量次實驗和查找相關資料設定適合的傳感器檢測值。綜合各個模塊，測試整個系統(tǒng)功能實驗中顯現(xiàn)的問題及解決情形arduinoGSMSIM900AATAT一直調不出來，后來查閱資料，改成(0x1A)才實現(xiàn)了短信發(fā)送HC-SR501GSMGSM傳感器的問題在與監(jiān)測環(huán)境中氣體濃度的設定，通過量次測試，設定為400ppm。附程序源代碼參數(shù)設計intredLED=7;種熱釋電紅外無線報警器設計[J].現(xiàn)代電子技術,2012,35(15):35-36.王秀娟．基于人體舒適度的家庭環(huán)