一种智能家庭安防系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种智能家庭安防系统，包括基于Freescale主控芯片MK60N512VMD100的核心板、摄像头、触摸显示屏、语音提示及报警输出等模块、ZigBee协调器，基于MKL04Z16VLC4芯片的数据采集终端、LCD液晶屏、ZigBee路由器，温度、湿度、光照、烟雾、气体、震动等传感器，核心板与数据采集终端采用ZigBee无线技术实现通信，各模块与单片机的输入输出端连接。其有益效果为：主控板通过触摸屏能够实时的显示各类环境量，参数越限则实时报警，手机能够及时收到报警信息，实现远程在线报警。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智能家庭安防控制领域，尤其涉及到一种安全、可靠的基于单片机控制的家庭环境量超限报警的智能化控制系统。
技术介绍
目前传统的智能家庭安防系统只能提供门禁，语音对话，视频等功能，即使能够实现温度，湿度，光照，煤气泄漏的检测也是分散的，独立的，而且造价普遍很贵，不具备智能控制与安全预警/远程报警等功能。
技术实现思路
本技术目的在于克服现有技术的不足，提供一种可靠、智能的家庭安防控制系统。其技术方案如下：所述智能家庭安防系统包括主机与若干从机，所述从机与主机通信采用无线通信，主机包括基于MK60N512VMD100主控芯片的核心板、摄像头控制模块、触摸显示屏模块、语音提示及报警输出模块、电机驱动模块、ZigBee协调器，输入模块与主控核心板的对应输入端连接，输出模块与主控核心板的对应输出端连接。从机包括基于MKL04Z16VLC4主控芯片的核心板，各种传感器电路、LCD液晶显示模块、ZigBee路由器、各种传感器电路与从机核心板的对应输入端连接，LCD液晶显示模块、ZigBee路由器与从机核心板通信连接。所述智能家庭安防系统进一步设计在于，主机与若干从机的通信采用ZigBee无线通信技术，ZigBee协调器和ZigBee路由器采用的芯片是CC2530射频单片机。所述智能家庭安防系统进一步设计在于，主控电路的摄像头控制模块采用OV7670模块，语音提示及报警输出模块采用ISD1700模块，电机驱动模块是基于L298N芯片的电机驱动电路。所述智能家庭安防系统进一步设计在于，由从机构成的各传感器数据采集终端中，温度传感器采用了DS18B20芯片、湿度传感器采用了SHT11模块，光照传感器采用了PNA4603H模块，烟雾传感器采用了MQ-2模块，气体传感器采用了ZYMQ-7模块，震动传感器采用了BMP085模块。本技术提供的智能家庭安防系统具有如下优点：系统开机后，出现系统设置对话框，人工检测和定时检测对话框，用户通过系统设置对话框，设置系统时间，环境量的温度、湿度、光照等情况的极限参数/报警界限，通过人工检测对话框，系统将最近检测到的5路数据分别显示在液晶屏上，通过定时检测对话框，系统将每隔1秒钟将最新的数据显示在液晶屏上，用户通过这三个对话框就可以设置极限参数，及时了解当前家里的各种环境参数，检验是否处于正常值，若各种环境量超限，主机通过GPRS模块给用户或110报警中心发送报警信息，并伴有语音提示，提示用于开窗或关窗，以保持室内的空气流畅，当然还可通过按键调节各种环境量的报警阈值，在窗台下侧放置有震动传感器，当有人进入到检测范围时，提醒用户(特别是幼儿)切勿在窗台附近玩耍，同时一路信号控制直流电机将窗户关闭，避免幼儿从窗口坠落，智能家庭安防系统可以让用户及时了解家庭中的各种环境量，尤其是烟雾和煤气泄漏检测，避免发生人财损失，同时通过GPRS模块实现远程的在线报警，具备实用性。附图说明图1为智能家庭安防系统的模块示意图。图2为智能家庭安防系统中温度传感器终端与ZigBee发射电路连接示意图。图3为智能家庭安防系统中湿度传感器接口示意电路。图4为智能家庭安防系统中烟雾传感器接口示意电路。图5为智能家庭安防系统中光照传感器接口示意电路。图6为智能家庭安防系统中震动传感器接口示意电路。图7为智能家庭安防系统中一氧化碳传感器接口示意电路。图8为数据采集终端芯片MKL04Z16VLC4与各传感器模块的接口示意电路。图9为智能家庭安防系统中继电器控制的电机驱动电路示意图。图10为智能家庭安防系统中触摸显示屏模块、语音提示及报警输出模块、摄像头控制模块与主控芯片MK60N512VMD100的接口示意电路。具体实施方式下面结合附图对本技术方案进行详细说明。本实施例提供的智能家庭安防系统，该系统由温度传感器、湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器、气体传感器、震动传感器、ZigBee路由器和ZigBee协调器、基于Freescale主控芯片MK60N512VMD100的主控制器、摄像头控制模块、触摸显示屏模块、语音提示及报警输出模块、电机驱动模块等构成。各个传感器采集终端在MKL04Z16VLC4芯片的控制下，采集数据后通过ZigBee路由器将数据分别发射出去，主控芯片K60通过ZigBee协调器将传感器数据接收过来，显示在可触摸的液晶显示屏上，并与设定的报警阈值进行比较，按照比较结果再控制语音报警电路、电机驱动电路等，系统组成框图参见图1。各传感器数据采集终端中，温度传感器采用了DS18B20芯片、湿度传感器采用了SHT11模块，光照传感器采用了PNA4603H模块，烟雾传感器采用了MQ-2模块，气体传感器采用了ZYMQ-7模块，震动传感器采用BMP085模块。DS18B20芯片采用1-wire通信方式，数据端tempIO与终端控制芯片MKL04Z16VLC4的PTB13端对应连接，1脚的GND端接地，3脚的电源端接电源3V3，参见图2和图8；湿度传感器的SHT11的1脚与GND连接，2脚的DATA与MKL04Z16VLC4管脚8的PTA4/LLWU_P0对应连接，3脚的SCK与MKL04Z16VLC4管脚7的PTA3对应连接，4脚的VDD通过两个去耦电容C1、C2与电源3V3连接，参见图3和图8；烟雾传感器MQ-2模块的工作原理是对不同种类、不同浓度的气体有不同的电阻值，因此输出端ADC_SMOKE以模拟量形式输出，与MKL04Z16VLC4管脚15的PTA7/IRQ7对应连接，参见图4和图8。光照传感器的输出ADC_SE6以数字量的形式输出，与MKL04Z16VLC4管脚10的PTA6对应连接，并且可通过电阻R2、R5调节比较器的阈值，参见图5和图8；震动传感器BMP085模块使用了电压比较器LM393，并具有振动提示的LED0显示，可调电阻R12用于调节阈值，模块的输出S_OUT以数字量形式与MKL04Z16VLC4管脚14的PTB11/ADC0SE8对应连接，参见图6和图8；气体传感器采用的电路模块同烟雾传感器，其输出ADC_CO与MKL04Z16VLC4管脚13的PTB10/ADC0SE9对应连接，参见图7和图8。数据采集终端控制器与ZigBee路由器的连接是通过串行口实现的，MKL04Z16VLC4的发送端MCU_TXD与ZigBeeCC2530的16脚的P0.3连接，MKL04Z16VLC4的接收端MCU_RXD与ZigBeeCC2530的17脚的P0.2连接，参见图2和图8。电机驱动电路核心芯片采用ST公司生产的L298N电机驱动芯片，内含两个全桥式驱动器，可以同时驱动两个直流电机或者一个两相四线步进电机。IN1～IN4是逻辑输入端，其中IN1、IN2控制电机B；IN3、IN4控制电机A。IN1输入高电平1，IN2输入低电平0，对应电机B正转；IN1输入低电平0，IN2输入高电平1，对应电机B反转，调速就是改变高电平的占空比。以湿度传感数据控制为例，基于MKL04Z16VLC4的主处理器通过SHT11采集温湿度后，就与设定的阈值比较，由比较结果控制MCU_IO的电平情况，若MCU_IO为低电平，三极管Q1导通，继电器吸合，IN1与L298NGND接通，为低电平，IN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能家庭安防系统，其特征在于包括主机与若干从机，所述从机与主机通信采用无线通信技术，所述主机包括基于Freescale主控芯片的核心板、摄像头控制模块、触摸显示屏模块、语音提示及报警输出模块、电机驱动模块、ZigBee协调器，所述摄像头控制模块、触摸显示屏模块、语音提示及报警输出模块、电机驱动模块、ZigBee协调器与主控核心板通信连接，所述从机包括基于MKL04Z16VLC4主控芯片的核心板，各种传感器电路、LCD液晶显示模块、ZigBee路由器，所述各种传感器电路、LCD液晶显示模块、ZigBee路由器与核心板通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能家庭安防系统，其特征在于包括主机与若干从机，所述从机与主机通信采用无线通信技术，所述主机包括基于Freescale主控芯片的核心板、摄像头控制模块、触摸显示屏模块、语音提示及报警输出模块、电机驱动模块、ZigBee协调器，所述摄像头控制模块、触摸显示屏模块、语音提示及报警输出模块、电机驱动模块、ZigBee协调器与主控核心板通信连接，所述从机包括基于MKL04Z16VLC4主控芯片的核心板，各种传感器电路、LCD液晶显示模块、ZigBee路由器，所述各种传感器电路、LCD液晶显示模块、ZigBee路由器与核心板通信连接。2.根据权利要求1所述智能家庭安防系统，其特征在于主机与若干从机的通信采用ZigBee无线通信技术，ZigBee协调器和ZigBee路由器采用的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪峰，袁艳娟，周大雄，陆成，
申请(专利权)人：李雪峰，
类型：新型
国别省市：江苏;32