設(shè)溫度時(shí)，將檢測(cè)到的信息傳送至中央控制模塊處理。中央控制模塊將各傳感器檢測(cè)到的信息與預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行比較，一旦判定超出預(yù)設(shè)值，就通過(guò)Zigbee模塊向Zigbee主站發(fā)送相應(yīng)報(bào)警信息，并向室內(nèi)報(bào)警模塊發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，同時(shí)通過(guò)向GSM模塊內(nèi)預(yù)存的電話號(hào)碼發(fā)送提示信息，通知宿舍內(nèi)出現(xiàn)異常情況。宿舍內(nèi)的語(yǔ)音模塊能通過(guò)Zigbee模塊向宿管辦公室進(jìn)行語(yǔ)音通話。
[0039]如圖4所示，是本發(fā)明Zigbee從站的煙霧傳感器模塊原理圖，煙霧傳感器模塊由MQ-2及外圍電路組成，與中央控制模塊STC12C5A60S2單片機(jī)的P0.1端口連接，將檢測(cè)到的室內(nèi)煙霧濃度信息傳輸至單片機(jī)。
[0040]如圖5所示，是本發(fā)明Zigbee從站的溫度傳感器模塊原理圖。溫度傳感器模塊由DS18b20及外圍電路組成，DS18b20的I/O與中央控制模塊STC12C5A60S2單片機(jī)的Pl.0端口連接，將室內(nèi)的溫度信息傳輸至單片機(jī)。
[0041]如圖6所示，是本發(fā)明Zigbee從站的加速度模塊原理圖。加速度模塊由MPU-6050及外圍電路組成，MPU-6050的SCL、SDA分別與中央控制模塊STC12C5A60S2單片機(jī)的P0.3、P0.4端口連接，將窗戶玻璃和宿舍門(mén)的位移狀態(tài)信號(hào)傳輸至單片機(jī)。
[0042]如圖7所示，是本發(fā)明Zigbee從站的中央控制模塊原理圖。中央控制模塊由STC12C5A60S2及外圍電路組成，將處理各傳感器所測(cè)得的信息進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果控制相應(yīng)的模塊工作。
[0043]如圖8所示，是本發(fā)明Zigbee從站的報(bào)警模塊原理圖。中央控制模塊STC12C5A60S2單片機(jī)的P0.5,P0.6端口分別經(jīng)過(guò)Q1、Q2與聲光報(bào)警器連接，當(dāng)宿舍內(nèi)出現(xiàn)異常情況時(shí)，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警器。
[0044]如圖9所示，是本發(fā)明Zigbee從站的語(yǔ)音模塊。語(yǔ)音模塊由AMBE1000編解碼芯片及其外圍電路組成，與中央控制模塊STC12C5A60S2單片機(jī)進(jìn)行并行接口被動(dòng)模式通信，單片機(jī)處理后經(jīng)Zigbee模塊與Zigbee主站進(jìn)行無(wú)線通信，實(shí)現(xiàn)與宿舍管理員的語(yǔ)音通話。
[0045]如圖10所示,是本發(fā)明Zigbee從站的Zigbee模塊原理圖。Zigbee模塊使用的是順舟科技的SZ05-PR0嵌入式無(wú)線串口通信模塊，采用了加強(qiáng)型的ZIGBEE無(wú)線技術(shù)，符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的無(wú)線數(shù)據(jù)通信設(shè)備，它具有通訊距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點(diǎn)和特性，且通信有效距離超過(guò)800米。該模塊RXUTXl端分別與中央控制模塊STC12C5A60S2單片機(jī)的Pl.3,Pl.2端口連接。實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的串行雙向通信，并且與Zigbee主站的Zigbee模塊進(jìn)行無(wú)線通信。
[0046]如圖11所示，是本發(fā)明Zigbee從站的GSM模塊原理圖。GSM模塊由SM900A及外圍電路組成，與中央控制模塊STC12C5A60S2單片機(jī)的P3.0、P3.1端口連接。當(dāng)宿舍內(nèi)發(fā)生異常情況時(shí)，單片機(jī)通過(guò)GSM模塊將異常信息通過(guò)GSM模塊以短信的方式發(fā)送到用戶手機(jī)中。
[0047]如圖12所示，是本發(fā)明Zigbee從站的手持遙控模塊原理圖。手持遙控模塊由PT2262/PT2272及外圍電路組成，用戶手持含有PT2262電路的裝置，PT2272的VT、D0、D1、D2和D3端分別與中央控制模塊STC12C5A60S2單片機(jī)的P2.0、Ρ2.1、Ρ2.2、Ρ2.3和Ρ2.4端口連接，用于接受手持端發(fā)射的無(wú)線信號(hào)，將接受到的信號(hào)與固有的地址碼進(jìn)行兩次比較核對(duì)，核對(duì)正確后，向STC12C5A60S2單片機(jī)發(fā)出信號(hào)，單片機(jī)臨時(shí)關(guān)閉加速度模塊。一旦核對(duì)不通過(guò)，加速度模塊正常工作，如果此時(shí)有人員開(kāi)門(mén)進(jìn)入，單片機(jī)觸發(fā)聲光報(bào)警器報(bào)警，并通過(guò)Zigbee模塊向Zigbee主站發(fā)送報(bào)警信號(hào)。
[0048]如圖13所示，是本發(fā)明Zigbee從站的供電模塊原理圖。供電模塊由由整流、濾波和穩(wěn)壓等電路組成，給各模塊提供穩(wěn)定的工作電壓。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.所述的Zigbee主站，其包括Zigbee模塊、中央控制模塊、報(bào)警模塊、液晶顯示模塊、語(yǔ)音模塊，中央控制模塊通過(guò)有線與各模塊相連接。
2.所述的Zigbee從站，其包括煙霧傳感器模塊、溫度傳感器模塊、加速度模塊、中央控制模塊、報(bào)警模塊、語(yǔ)音模塊、Zigbee模塊、GSM模塊、手持遙控模塊、供電模塊，煙霧傳感器模塊和溫度傳感器模塊安裝在宿舍正上方墻壁上，加速度模塊安裝在宿舍窗戶和門(mén)上，煙霧傳感器模塊、溫度傳感器模塊、加速度模塊、報(bào)警模塊、語(yǔ)音模塊、Zigbee模塊和GSM模塊通過(guò)有線與中央控制模塊相連接，手持遙控模塊與中央控制模塊進(jìn)行無(wú)線傳輸，供電模塊為Zigbee從站各模塊供電。
3.所述Zigbee主站的Zigbee模塊使用的是順舟科技的SZ05-PR0嵌入式無(wú)線串口通信模塊，采用了加強(qiáng)型的ZIGBEE無(wú)線技術(shù)，符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的無(wú)線數(shù)據(jù)通信設(shè)備，它具有通訊距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點(diǎn)和特性，該Zigbee模塊用于接收多路Zigbee從站發(fā)來(lái)的信號(hào)，并交由中央控制模塊進(jìn)行處理。
4.所述Zigbee主站的中央控制模塊為STC12C5A60S2，它是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期(1T)的單片機(jī)，是高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍，內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換，2個(gè)獨(dú)立串口，用于處理Zigbee主站的Zigbee模塊接收的信號(hào)，控制液晶顯示模塊和報(bào)警模塊，并在有需要時(shí)，可以通過(guò)Zigbee模塊實(shí)現(xiàn)與各個(gè)宿舍的臨時(shí)通話。
5.所述Zigbee主站的報(bào)警模塊，用于實(shí)現(xiàn)異常情況下的報(bào)警功能；所述Zigbee主站的液晶顯示模塊，用于顯示各個(gè)宿舍的安全情況，如是否發(fā)生火災(zāi)或盜竊；所述Zigbee主站的語(yǔ)音模塊，用于通過(guò)Zigbee無(wú)線傳輸實(shí)現(xiàn)與各個(gè)宿舍的語(yǔ)音通話。
6.所述Zigbee從站的煙霧傳感器模塊為MQ-2，是一款可燃?xì)怏w探測(cè)器，具有高靈敏度、快速響應(yīng)恢復(fù)、優(yōu)異的穩(wěn)定性、壽命長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)宿舍內(nèi)煙霧濃度的檢測(cè)，并傳輸至Zigbee從站的中央控制模塊；所述Zigbee從站的溫度傳感器模塊為DS18b20，具有全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出、單總線數(shù)據(jù)通信、12位分辨率，精度可達(dá)±0.5攝氏度等優(yōu)點(diǎn)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)宿舍內(nèi)溫度的檢測(cè)，當(dāng)宿舍發(fā)生火災(zāi)時(shí)，用于將空氣中的煙霧濃度變量轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)關(guān)系的電壓信號(hào)，并傳輸至Zigbee從站的中央控制模塊；所述Zigbee從站的加速度模塊為MPU-6050，其主要功能為測(cè)量加速度、運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)、撞擊、傾斜和傾角，具有低成本、高抗撞擊能力和良好的溫度性能等優(yōu)點(diǎn)； 安裝于宿舍的窗戶和門(mén)上，用于檢測(cè)窗戶和門(mén)的狀態(tài)，將檢測(cè)參數(shù)傳輸至Zigbee從站的中央控制模塊。
7.所述Zigbee從站的中央控制模塊為STC12C5A60S2，它是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期(1T)的單片機(jī)，是高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍，內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換，2個(gè)獨(dú)立串口，用于處理煙霧傳感器模塊、溫度傳感器模塊、加速度模塊、語(yǔ)音模塊和手持遙控模塊傳輸?shù)膮?shù)信息，通過(guò)Zigbee從站的Zigbee模塊實(shí)現(xiàn)與Zigbee主站的無(wú)線通信，并控制Zigbee從站的語(yǔ)音模塊、報(bào)警模塊和GSM模塊。
8.所述Zigbee從站的報(bào)警模塊為一種聲光報(bào)警器，中央控制模塊通過(guò)對(duì)各傳感器檢測(cè)到的信號(hào)處理時(shí)，一旦判定宿舍內(nèi)有異常情況，立即通過(guò)Zigbee模塊向Zigbee主站發(fā)出宿舍異常情況信息，并觸發(fā)報(bào)警模塊，提醒人員注意宿舍出現(xiàn)異常情況；所述Zigbee從站的語(yǔ)音模塊，可主動(dòng)或被動(dòng)的通過(guò)Zigbee模塊與Zigbee主站進(jìn)行語(yǔ)音通信；所述Zigbee從站的Zigbee模塊，同樣采用SZ05-PR0嵌入式無(wú)線串口通信模塊，每個(gè)宿舍的Zigbee模塊按一定的編碼方式編碼，實(shí)現(xiàn)與Zigbee主站的實(shí)時(shí)通信；所述Zigbee從站的GSM模塊，是一種全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，當(dāng)宿舍出現(xiàn)異常情況時(shí)，中央控制模塊可將異常信息通過(guò)GSM模塊以短信的方式發(fā)送到用戶手機(jī)中，并且同時(shí)通過(guò)Zigbee模塊將宿舍異常情況發(fā)送至Zigbee主站；讓樓管人員也可以及時(shí)掌控宿舍情況；所述Zigbee從站的手持遙控模塊，一種短距離的無(wú)線通信裝置，宿舍人員人手一個(gè)，用于啟動(dòng)或關(guān)閉自己宿舍Zigbee從站的加速度模塊。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于Zigbee技術(shù)的學(xué)生宿舍防火防盜控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)Zigbee從站和一個(gè)Zigbee主站，Zigbee從站分別安裝于各個(gè)宿舍房間內(nèi)，Zigbee主站安裝于宿舍管理員辦公室，Zigbee從站能通過(guò)加速度傳感器、溫度傳感器和煙霧傳感器檢測(cè)到宿舍內(nèi)是否有異常情況，并通過(guò)Zigbee技術(shù)與Zigbee主站進(jìn)行無(wú)線通信，Zigbee從站具有自動(dòng)報(bào)警功能，還能能將宿舍內(nèi)的異常情況通過(guò)GSM模塊發(fā)送到學(xué)生手機(jī)上，本發(fā)明有較為廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)大學(xué)生宿舍的安全建設(shè)方面具有重要意義。
【IPC分類(lèi)】G08B19-00, G08B25-10
【公開(kāi)號(hào)】CN104778826
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410008672
【發(fā)明人】陳金位, 劉向龍
【申請(qǐng)人】河南理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2014年1月9日