嵌入式大作業(yè)-謝

嵌入式系統(tǒng)大作業(yè)題目：基于嵌入式系統(tǒng)的智能門窗設計院系：電子與信息工程學院專業(yè)：計算機科學與技術班級：計科08-2班姓名：xxxx指導老師：xxxx基于嵌入式系統(tǒng)的智能門窗設計一、需求分析1、問題的提出隨著21世紀信息化時代的到來,社會信息化和家居智能化也呈現(xiàn)出了蓬勃開展的趨勢，越來越多的家庭開始追求高質量、高科技舒適平安的家具生活，充分享受由信息時代帶來的生活上的便利。作為智能家具系統(tǒng)的子系統(tǒng)——智能門窗，是在傳統(tǒng)住宅的根底上，綜合利用傳感器技術、計算機技術、現(xiàn)代通訊技術和自動控制技術等，實現(xiàn)了門窗各種信息的采集、傳輸、處理和控制。平安舒適的家居環(huán)境是實現(xiàn)家居智能化的根底和前提，而門窗作為家庭與外界互通的門戶，起著尤為關鍵的作用，實現(xiàn)門窗的智能化是智能家居的第一步，也是非常重要的一步。2、可行性分析智能門窗屬建筑領域的附件,它包括智能控制系統(tǒng)和門窗開關裝置以及報警系統(tǒng)。該智能門窗實現(xiàn)的主要功能是當室內燃氣泄露,CO和CO2含量過高,甲醛、苯等有毒物質超標時，能夠控制門窗自動翻開，讓空氣形成對流，并啟動排風扇向室外排出有害氣體，當室外環(huán)境不允許開窗時〔比方風雨和沙塵天氣〕由風光雨傳感器傳輸信號到主控系統(tǒng)，使其發(fā)出指令關閉窗戶，同時整個系統(tǒng)將以排風扇工作為主。如果狀況仍未緩解，那么啟動警報裝置。3、需求分析系統(tǒng)需求表名稱

基于嵌入式系統(tǒng)的智能門窗設計目的

為了使家居生活更加舒適、平安，采用以ARM7為主控制芯片，融合多路傳感器的方法，突破了傳統(tǒng)的防盜門門窗模式。

輸入

用PO.27-PO.30為LPC2136的A/D轉換器輸入端，作為風光雨模擬信號、溫度模擬信號和有害氣體檢測信號等的模擬輸入端。輸出

將PO.27-PO.30為LPC2136的A/D轉換器分時段掃描查詢的模擬量，將風光雨模擬信號、有害氣體模擬信號等做A/D轉換后顯示在LCD顯示單元上功能本文主要研究了一種基于ARM7處理器的嵌入式智能門窗設計。其中該這幾綜合了傳感器技術、通信技術和自動控制技術，使整個系統(tǒng)本著平安、高效、低功耗、小體積和實用性強思想來設計，設計中采用LPC2136微控制器作為設計的主控芯片，實現(xiàn)了有害氣體的檢測，門窗的智能化，防盜報警，燃氣泄露報警等功能。性能整個系統(tǒng)由主控芯片、各種傳感器、報警器終端，以及機械傳動裝置組成，控制芯片和傳感器等直接固定在門窗上，而報警終端那么固定在室內墻壁或容易引起主人警覺的地方，使得家居生活更平安舒適。功耗交流電，50w-55w物理尺寸和重量同普通門窗大小、重量等同二、規(guī)格說明名稱型號性能指標LPC2136微控制器LPC2136是基于一個支持實時仿真和跟蹤的16/32位ARM7TDMI-SCPU微控制器，它帶有256KB嵌入的高速片內FLASH存儲器。片內128位寬度的存儲接口和獨特的加速結構使32位代碼能夠在最大時鐘頻率下運行。一氧化碳傳感器CO/MF-500型電化學傳感器當環(huán)境的CO濃度發(fā)生變化時，電化學方程的平衡產生移動，輸出的電流發(fā)生相應的變化。該傳感器量程位0-500ppm，分辨率位1ppm，線性輸出，并且過濾了H2S和SO2Q氣體，測量精度較高。甲醛傳感器S-10電化學傳感器測量范圍為0-10ppm，最大負載為50ppm，輸出信號為800nA/ppm，分辨率位0.05ppm，響應時間小于50s，可在高濕度等惡劣環(huán)境下工作。煙霧傳感器離子室煙霧傳感器電源電壓為直流6.0-18.0v，輸出電壓〔5.6+0.4或5.6-0.4〕v，靈敏度為〔0.6+0.1或0.6-0.1〕v，溫度為-10+60℃.人體靠近傳感器是基于紅外線技術的產品當有人進入開關感應范圍時，傳感器探測到人體紅外光譜的變化，開關自動接通負載，延時3s后檢測到人不離開或有繼續(xù)入侵動作，先以紅燈警告，再延時3s，如果還未離開，那么翻開高分貝聲光警報器，以到達驅趕入侵者，必要時還可以將警情傳輸?shù)叫^(qū)保衛(wèi)處以及房屋主人的上。玻璃破碎傳感器是利用振動傳感器在玻璃破碎時發(fā)生出KHZ特殊頻率，感應出報警型號。為了防止室內玻璃皿破碎、鈴聲、鬧鐘以及其他一些聲音引起誤報警信號，目前玻璃破碎傳感器采用了雙探測技術，即需要同時探測到破碎產生的振蕩和音頻聲響，才能發(fā)出報警信號。門磁開關由一條永久磁鐵和一個常開觸點的干簧管組成，一般把干簧管安裝在被監(jiān)視房門的門窗上，把永久磁鐵安裝在門上，光門后，干簧管在磁場的作用下接通，當門被翻開時，干簧管觸點斷開，觸發(fā)報警電路。結構圖說明：整個系統(tǒng)由主控芯片、各種傳感器、報警器終端，以及機械傳動裝置組成，控制芯片和傳感器等直接固定在門窗上，而報警終端那么可固定在室內墻壁或容易引起主人警覺的地方三．體系結構說明：1.信號采集系統(tǒng)框圖：說明：該局部主要以傳感器為采集信號手段，經轉換元件將采集到的信號進行加工，使采集到的模擬信號能夠被主控芯片識別。2.門窗防盜模塊框圖：說明：該模塊主要用于防止門窗翻開時，不法分子趁機入室或船戶關閉時破窗而入，對房屋主人的人身及財產平安造成威脅。該模塊主要由人體靠近傳感器和玻璃破碎傳感器組成。3.流程圖：1.任務一流程圖說明：讀取室內氣體傳感器的數(shù)據，對采集到的信號進行處理，判斷室內空氣傳染是否超標，假設超標那么進行開窗盒啟動排風扇，使室內空氣污染濃度降低。2.任務二流程圖說明：主要任務為防盜報警和氣體超標報警，讀取門窗報警器信號，啟動聲光報警器，并顯示報警原因。所用到的局部相關函數(shù)：函數(shù)名功能說明Input1();Input2()輸入函數(shù)Output1〔〕；Output2〔〕輸出函數(shù)function(){for(vari=1;i<=5;i++){}循環(huán)函數(shù)if(){elseif(){}}判斷函數(shù)四、電路：I/0與cpu的連接圖1.CO傳感器檢測電路圖說明：有害氣體檢測電路，在該電路中主要用氣敏傳感器實現(xiàn)“氣-電“轉換，在正常情況下，氣敏傳感器不接觸有害氣體或有害氣體濃度很低時，氣敏傳感器兩端呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，檢測信號變小，不能驅動后級電路而使其工作。反之，檢測信號變大，從而驅動開窗器和排風扇工作，及時報警，并盡可能地排除有害氣體。2.換氣扇電路：說明：換氣扇電路圖，風扇的轉動由PWM來控制轉速，安裝在廚房等易出現(xiàn)煤氣泄漏的場所，可有效地排出有害氣體，防止室內人員煤氣或CO中毒。五、軟件安裝于測試本文主要研究了一種基于ARM7處理器的嵌入式智能門窗設計。其