基于GSM的家庭安全防護系統(tǒng)
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2 系統(tǒng)硬件電路設計
2.1 從機
1)氣體傳感器：半導體普敏型氣體傳感器MQ-2具有廣泛探測范圍、高靈敏度、快速恢復響應、壽命長及驅(qū)動電路簡單等特點，適用于液化氣，甲烷，丙烷，丁烷及煙霧的檢測。此傳感器有兩個電壓輸入，加熱電壓和電路電壓，本方案均采用直流5 V。傳感器基本工作原理是在傳感器內(nèi)爐絲加熱后傳感器阻值會隨外部氣體的濃度而變化，阻值變化范圍3～30 kΩ，基本工作電路如圖2所示。該傳感器用于家庭安防中檢測燃氣的泄露，極大程度地減免了意外發(fā)生。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/160553.htm
圖2中ADIN接A／D輸入端口，監(jiān)測氣體濃度變化通過負載R3上的分壓值來體現(xiàn)。由于本方案對A／D精度要求不高，故采用8位單通道逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換器ADC0804。
2)紅外傳感器：人體紅外感應模塊HC-SR501，感應角度≤100度，感應距離≤7 m，靈敏度高，可靠性強，可通過調(diào)節(jié)負載電位器調(diào)節(jié)其靈敏度。該模塊可以檢測到房間里人的存在，進而通過短信告知用戶，以防失竊等事故發(fā)生。用戶配置有遙控，可根據(jù)需要對主機進行設置，屏蔽其功能，以防誤報。
3)通訊模塊：NRF2401無線模塊為工作在2.4～2.5GHzISM頻段的無線收發(fā)模塊，其傳輸距離約100m，低電壓(1．9～3．6 V)，低功耗，可直接與單片機IO口連接。發(fā)射模式下無線發(fā)射速率1Mbps或2Mbps，抗干擾能力強。模塊內(nèi)置硬件CRC檢錯和點對多點通信控制，并有自動應答和無應答自動再發(fā)射功能，內(nèi)部寄存器可設置發(fā)射無回應重復發(fā)射次數(shù)，若超過該值則產(chǎn)生中斷由IRQ引腳輸出，發(fā)送或接受完畢后也產(chǎn)生中斷由IRQ輸出，可避免單片機查詢，節(jié)約單片機資源及簡化程序設計。模塊與控制器間采用SPI總線接口通信，用以配置及讀寫數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)率取決于單片機的接口速度，以單片機的低速接口寫入數(shù)據(jù)后高速發(fā)射，以實現(xiàn)低功率，同時減少數(shù)據(jù)無線傳輸時間，增強抗干擾性。由于51單片機無專用SPI總線接口，故采用通用IO口模擬。連接電路如圖3所示。除VCC、GND及IRQ外，其余引腳均與單片機通用IO口連接，用于SPI串行通訊；IRQ與單片機的外部中斷引腳連接。
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