基于ARM的宿舍智能安防监测系统设计
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随着社会的不断发展和高校的扩招，校园的安全隐患层出不穷，特别是学生宿舍安全问题越来越受到各个高校的重视。为解决该问题，很多高校采用雇佣安全人员巡视的方案，但成本颇高且效果不佳。部分高校则采取安装宿舍监控摄像头的方法，虽然达到了一些效果，但引起了广大师生对自身隐私权受到侵犯的质疑。考虑以上因素，文中主要针对宿舍安防问题设计了一套智能化、人性化的宿舍智能安防监测系统。 1 系统总体设计 系统结构框图如图1所示。本系统主要通过宿舍内的节点控制器LM3S1138单片机采集人体红外检测模块、烟雾检测模块、贵重物品出入检测模块产生的数据信息，经过处理实现LED闪烁和语音警报功能，利用键盘输入密码可以解除警报。宿舍节点控制器与监控机利用无线通讯传送监控数据，实现异地监控及多个宿舍的网络控制。监控机可将数据信息储存在24C256芯片为核心的储存模块并记录近几天宿舍安防情况，通过显示模块显示。 2 系统的硬件设计 2.1 人体红外检测模块 该模块可工作在两种模式：工作模式和省电模式。当有人进入探测区时，热释电传感器感应出信号，并向单片机发送高电平，在延时时间段内，如果有人在其感应范围活动，将一直输出高电平。当无人进入或人离开时，高电平变为低电平，此时系统进入省电模式。 1)探测范围分析 一般的红外检测电路自身接收灵敏度较低，检测距离在2 m左右，为了提高检测灵敏度以及频率响应速度，本设计在传感器上安装了一个菲涅尔透镜(与传感器相距1 cm)，可将探测范围增加到5 m左右，同时感应锥度可达100°左右。 2)抗干扰性分析 为增强系统的抗干扰性，使之对人体感应最为敏感，采用滤光片作为传感器的窗口。由于在自然界中，一切温度高于绝度零度的物体均能发出红外辐射，温度越高红外辐射的波长就越短。辐射最强的波长满足维恩定律： λmax·T=2 989(μm·K) (1) 上式中，T=300 K为人体的热力学温度，λmax=9.64 μm为人体辐射的红外波长。可见，人体辐射的最强的波长正好在滤光片的响应波长7.5～14 mm的中心处，从而使热释电人体红外传感器只对人体有反应。 2.2 烟雾检测模块 将烟雾传感器放置在宿舍内，它会根据烟雾浓度及成分产生相应的模拟电信号，将此信号经过LM339比较器，若浓度小于阈值电压UT所对应浓度时，则输出低电平，若浓度大于阈值电压UT所对应浓度时，则输出的高电平，单片机分析此电平信号进行声光报警。 通过多次测试获得阈值电压UT=1.5 V，利用电阻分压，如果R=100 kΩ，则根据下列公式： |
