内容发布更新时间 : 2024/11/8 11:55:22星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
基于无线传感器网络的智能家居安防系统初步构建
启动程序串口参数设置打开串口开始监测接收串口数据手动选择监测类型（可燃气体、温度、湿度）<初始化为煤气监测>显示可燃气体实时数据曲线未超过预定值未超过预定值显示温度实时数据曲线未超过预定值显示湿度实时数据曲线保存数据保存数据保存数据是否超过预定值是否超过预定值是否超过预定值超过预定值发送打开电器（风扇，加湿器等）指令至串口超过预定值发送打开电器（风扇，加湿器等）指令至串口超过预定值发送打开电器（风扇，加湿器等）指令至串口手动选择结束Y/N结束程序
图2-4 后台处理软件功能流程图
2.4 下位机部分所实现的功能
下位机部分实现功能主要有：
第一、对传感器信号的信号跟随与放大。 第二、对传感器信号进行模数转换。
第三、下位机数据采集模块通过无线收发装置将采集到的信号发送给接收模块。 第四、接收模块将接收到的数据传送给后台处理软件进行相应的处理。
- 8 -
浙江理工大学信息电子学院本科毕业论文
第五、下位机接收模块根据后台处理软件发送的命令控制字进行相应的电器开启与关闭。
下位机数据采集与发送模块功能流程图如图2-5所示：
传感器信号跟随与放大数据发送模数转换采集模块处理芯片（AT89S52）无线传收发模块 图2-5 下位机数据采集与发送模块功能流程图
下位机数据接收模块功能流程图如图2-6所示：
图2-6 下位机数据接收模块功能流程图
2.5 小结
本章主要阐述了本课题所设计系统的要解决的主要问题，并且对系统的模块分工做
- 9 -
基于无线传感器网络的智能家居安防系统初步构建
了相应的介绍。
第三章 智能家居安防系统硬件电路设计
本章详细的介绍了智能家居安防系统硬件电路设计部分，并且简略的介绍了相关器
件的使用方法。
3.1可燃气体传感器电路模块 3.1.1 MQ306A气体传感器概述
可燃气体传感器采用MQ306A可燃气体传感器。MQ306A是一种二氧化锡型半导体气敏元件具有高灵敏度，低功耗，小巧的体型的特点。对可燃性气体具有高度灵敏性和快速响应性，适用于液化石油气、液化天然气、丁烷、甲烷、氢气的便携式监测装置等。 3.1.2 MQ306A测试电路
如图3-1所示测试电路。通过固定或可调外接负载电阻上电压的变化获得元件电阻的变化。其中VRL为测量电压。RL测试负载电阻接5K电阻，由于传感器内部测试电阻范围为20K～400K,所以负载分压为19mv～900mv。为了使元件发挥其好的功能和特定的性能，加热电压、回路电压和负载电阻须限制在下页图表所示的标准工作条件内。
图3-1 测试电路
- 10 -
浙江理工大学信息电子学院本科毕业论文
表3-1 标准工作条件
符号 V H V C R L R H IH PH PS 参数 加热电压 回路电压 负载电阻 加热电阻 加热电流 加热功率 元件功率 技术条件 0.90V ± 0.10V ≤ 6 V
可调 (> 1 ???) 4.5 欧-?0.5欧 ? ≤ 130 mA ≤130 mW ≤10 mW 表3-1 灵敏度特性
型号 符号
数名称
Rs
件电阻
?
0) 电(0.70 ??0.1
Rs (3000 ppm丁烷) / Rs (1000 ppm丁烷)
阻比
标准测试条件: 温度: 20 o C ??2 o C V C : 3.0 V ????1 V DC
湿度: 65% ??5% V H : 0.9 V ?????1 V DC
预热时间：大于48小时 R L : 可调
)在洁净空气中 元(20k???to 400 k?参
技术条件
MQ306A
备注
备注
AC or DC DC P S < 10 mW 常温 信号的跟随与放大电路如图3-2所示：
图3-2为放大电路。电路分两级，一级为跟随电路，二级为放大电路，将测试电压信号放大5倍左右。电路缺点是使用了两个很大的电解电容做耦合，电路需要一段较长的开机过渡时间（需要把电容充电到到偏置点才可以正常工作）。
图3-2 信号的跟随与放大电路
- 11 -
基于无线传感器网络的智能家居安防系统初步构建
3.2 数据采集A/D 转换模块 3.2.1 ADC0809模数转换芯片概述
本系统中模数转换芯片选用ADC0809。ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A／D转换器，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D／A转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等其它一些电路组成。因此，ADC0809可处理8路模拟量输入，且有三态输出能力，既可与各种微处理器相连，也可单独工作。输入输出与TTL兼容。
主要特性
（1）8
路8位A／D转换器，即分辨率8位。
（2）具有转换起停控制端。 （3）转换时间为100μs （4）单个＋5V电源供电
（5）模拟输入电压范围0～＋5V，不需零点和满刻度校准。 （6）工作温度范围为-40～＋85摄氏度 （7）低功耗，约15mW。
3.2.2 ADC0809与AT89S52接口电路
图3-3中ADC0809的A、B、C端接地，选通0通道。
- 12 -