1.5 门窗防盗模块设计
该模块主要用于防止门窗打开时,不法分子趁机入室或窗户关闭时破窗而入,对房屋主人的人身及财产安全造成威胁。该模块主要由人体靠近传感器和玻璃破碎传感器组成,如图4所示。
人体靠近传感器 是基于红外线技术的产品,当有人进入开关感应范围时,传感器探测到人体红外光谱的变化,开关自动接通负载,延时3 s后检测到人不离开或有继续入侵动作,先以红灯警告,再延时3 s,如果还未离开,则打开高分贝声光警报器,以达到驱赶入侵者,必要时还可将警情传输到小区保卫处以及房屋主人的手机上。
玻璃破碎传感器 是利用振动传感器在玻璃破碎时发出2 kHz特殊频率,感应出报警信号。为了避免室内因玻璃器皿破碎、电话铃声、闹钟以及其他一些声音引起误报警信号,目前玻璃破碎传感器采用了双探测技术,即需要同时探测到破碎产生的振荡和音频声响,才能发出报警信号。
门磁开关由一条永久磁铁和一个常开触点的干簧管组成,一般把干簧管安装在被监视房门的门框上,把永久磁铁安装在门上,关门后,干簧管在磁场的作用下接通,当门被打开时,干簧管触点断开,触发报警电路。
1.6 执行系统模块的设计
智能门窗的执行机构包括排风扇、开窗器、声光报警器和电话报警等。排风扇部分如图5所示,风扇的转动由PWM来控制转速,安装在厨房等易出现煤气泄漏的场所,可有效地排出有害气体,避免室内人员煤气或CO中毒。
开窗器分为螺旋式开窗器和链条式开窗器,它采用天津科普瑞特公司的E350型螺旋式开窗器进行设计,工作电压为直流24 V;工作电流为
2 软件设计
为了使软件更安全、简洁,设计中使用μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统。在该操作系统下,所有的操作都是对任务的处理,因此系统的整体框图应该有几个任务组成。该系统由以下两个任务组成。任务1:读取室内气体传感器的数据,对采集到的信号进行处理;判断室内空气污染是否超标,若超标则进行开窗和启动排风扇,使室内空气污染浓度降低,如图6所示。任务2:主要任务为防盗报警和气体超标报警,读取门窗报警器信号,启动声光报警器,并显示报警原因,如图7所示。
3 结语
本文主要研究了一种基于ARM7处理器的嵌入式智能门窗设计。其中该设计综合了传感器技术、通信技术和自动控制技术,使整个系统本着安全、高效、低功耗、小体积和实用性强思想来设计,设计中采用LPC2136微控制器作为设计的主控芯片,实现了有害气体的检测,门窗的智能化,防盗报警,燃气泄露报警等功能。经使用,基本达到设计要求,使家居生活更加安全舒适。