CN103247140A - 一种基于微处理器的智能化宿舍控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于微处理器的智能化宿舍控制系统，宿舍内部设备分别通过GSM与用户实现远程通信，与宿舍管理总台通过无线传输模块实现近距离通信。本发明利用TI公司ARM架构的Cortex M3系列微处理器LM3S9B96为控制核心，实现对大学宿舍的智能化控制，为宿舍安防提供了一条可靠途径，系统应用于学生宿舍，可实现自动监测宿舍内的安全情况；同时兼有MP3音乐或英文听力播放功能以及宿舍的智能化等。本发明在安全方面，利用多传感器检测技术，不仅可无线，还可远程实现监测宿舍情况并可预先告知，具有智能化特点，再兼有学习娱乐的功能，本发明具有较为广阔的应用前景，对于大学生宿舍的安全建设及智能化提升方面具有重要意义。

Description

一种基于微处理器的智能化宿舍控制系统

技术领域

本发明属于宿舍智能化管理技术领域，尤其涉及一种基于微处理器的智能化宿舍控制系统。 

背景技术

在我国，学生宿舍安全防范报警系统己成为智能宿舍中实现安全管理的重要系统，但在我省高校还鲜有安装，根据我国建设部的规定，系统监控与报警主要包括电视监控、防盗报警、求救求助、煤气泄漏报警、消防报警等内容。 

西门子楼宇科技公司针对学生宿舍安全防范的实际情况，充分结合在校学生本身，最新推出了Guarto Easy新型安全防范系统，西门子楼宇科技公司的最新产品Guarto Easy将视频监控、音频对讲监听、防盗报警(有线或无线连接方式)、火灾探测、危险气体探测等多种警告方式(声光、无线、拨号)结合起来，对学生宿舍进行全方位的安全防范。 

目前，学校宿舍的智能化程度较低，存在的一定安全隐患。 

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于微处理器的智能化宿舍控制系统，旨在解决现有的宿舍管理系统存在的智能化程度较低，有一定安全隐患的问题。 

本发明实施例是这样实现的，一种基于微处理器的智能化宿舍控制系统，所述基于微处理器的智能化宿舍控制系统包括：宿舍内部设备和宿舍管理总台；所述宿舍内部设备分别通过全球移动通信系统GSM与用户实现远程通信，与宿舍管理总台通过无线传输模块实现近距离通信。 

进一步、所述宿舍内部设备分别与用户通过GSM(全球移动通信系统)实现远程通信，当宿舍出现异常情况时，一种方式可将异常信息通过GSM模块以 短信的方式发送到用户手机中；另一种方式可通过无线传输模块NRF905SE将宿舍的异常情况发送至宿舍楼管理总台计算机终端，楼管人员也可及时掌握宿舍情况。NRF905SE可传输距离达300米，可满足实用需要。 

进一步、所述宿舍内部设备包括： 

主控制器模块，用于对整个系统进行控制； 

传感器模块，与所述主控制模块连接，用于信号的采集，向主控制器模块提供信息； 

液晶显示模块，与所述主控制模块连接，接收主控制器模块的控制，用于数据的显示，接收来自主控制器模块的信息； 

键盘，与所述主控制模块连接，用于外界输入信号，向主控制器模块提供信息； 

GSM(全球移动通信系统)模块，与所述主控制模块连接，接收主控制器模块的控制，用于与全球移动定位系统进行通信； 

MP3模块，与所述主控制模块连接，接收主控制器模块的控制，用于实现宿舍内MP3播放功能； 

电机驱动模块，与所述主控制模块连接，用于控制和驱动直流电机，接收来自主控制器模块的控制； 

第一无线传输模块，与所述主控制模块连接，接收来自主控制器模块的控制，用于宿舍管理总台实现近距离通信。 

进一步、所述传感器模块还包括： 

人体红外、热释电传感器，用于探测到的人体的红外辐射转变成微弱的电压信号，并将电压信号传输到传感器模块，由传感器内部再转换成TTL电平，输入至微处理器； 

烟雾传感器，用于将空气中的烟雾浓度变量转换成有对应关系的输出信号，并将输出信号传输到传感器模块； 

有害气体传感器，用于感受气体的组分、分压并转换成可用输出信号的传 感器，并将输出信号传输到传感器模块。 

进一步、所述宿舍管理总台包括： 

单片机，用于对宿舍楼管理总台的控制； 

第二无线传输模块，与所述单片机连接，用于接收来自宿舍内的信息，并将信息通过RS232串口传送到单片机； 

计算机，与所述单片机连接，接收来自单片机的控制信号，用于储存数据信息以及实时告知宿舍的情况。 

本发明的基于微处理器的智能化宿舍控制系统，通过利用电子技术、嵌入式技术和计算机技术以及ARM架构的Cortex M3系列微处理器LM3S9B96为控制核心，实现对大学宿舍的智能化改造，为宿舍安防提供了一条可靠途径，系统应用于学生宿舍，可实现自动监测宿舍内的安全情况；MP3音乐或英文听力播放功能；本发明在安全方面，利用多传感器检测技术，不仅可无线，还可远程实现宿舍情况预先告知，具有智能化、自动化特点，再兼有学习娱乐的功能，本发明具有较为广阔的应用前景，对于大学生宿舍的安全建设及智能化提升方面具有重要意义。 

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于微处理器的智能化宿舍控制系统的宿舍内的结构框图； 

图2是本发明实施例提供的基于微处理器的智能化宿舍控制系统的宿舍管理总台的结构框图。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

图1示出了本发明提供的系统功能结构框架。为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。 

本发明的基于微处理器的智能化宿舍控制系统，包括：宿舍内部设备和宿舍管理总台； 

宿舍内部设备与宿舍管理总台通过GSM(全球移动通信系统)通信实现远程控制。当宿舍出现异常情况时，可将异常信息通过GSM模块以短信的方式发送到用户手机中。 

作为本发明实施例的一优化方案，宿舍内部设备包括： 

主控制器模块，用于对整个系统进行控制； 

传感器模块，与主控制模块连接，用于信号的采集，向主控制器模块提供信息； 

液晶显示模块，与主控制模块连接，接收主控制器模块的控制，用于数据的显示，接收来自主控制器模块的信息； 

键盘，与主控制模块连接，用于外界输入信号，向主控制器模块提供信息； 

GSM(全球移动通信系统)模块，与主控制模块连接，接收主控制器模块的控制，用于与全球移动定位系统进行通信； 

MP3模块，与主控制模块连接，接收主控制器模块的控制，用于实现宿舍内MP3播放功能； 

电机驱动模块，与主控制模块连接，用于控制和驱动直流电机，接收来自主控制器模块的控制； 

第一无线传输模块，与主控制模块连接，接收来自主控制器模块的控制，用于近距离控制和向宿舍管理总台进行通信。可通过无线传输模块NRF905SE将宿舍的异常情况发送至宿舍楼管理总台计算机终端，楼管人员也可及时掌握宿舍情况。NRF905SE可传输距离达300米，可满足实用需要。 

作为本发明实施例的一优化方案，传感器模块还包括： 

人体红外、热释电传感器，用于探测到的人体的红外辐射转变成微弱的电 压信号，并将电压信号传输到传感器模块； 

烟雾传感器，用于将空气中的烟雾浓度变量转换成有对应关系的输出信号，并将输出信号传输到传感器模块； 

有害气体传感器，用于感受气体的组分、分压并转换成可用输出信号的传感器，并将输出信号传输到传感器模块。 

作为本发明实施例的一优化方案，宿舍管理总台包括： 

单片机，用于对宿舍楼管理总台的控制； 

第二无线传输模块，与单片机连接，用于接收来自宿舍内的信息，并将信息传送到单片机； 

计算机，与单片机连接，接收来自单片机的控制信号，用于储存数据信息。 

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。 

图1和图2为本发明提出的基于微处理器的智能化宿舍控制系统的设计的总体框图，图1为宿舍内的系统功能框图，图2为宿舍楼管理总台的功能框图，宿舍内部与宿舍楼管理总台间通过GSM(全球移动通信系统)通信方式来实现远程控制。 

如图1所示本发明实施例提供的基于微处理器的智能化宿舍控制系统的宿舍内的结构框图，主要由传感器模块2、液晶显示模块3、键盘4、GSM(全球移动通信系统)模块5、MP3模块6、电机驱动模块7、第一无线传输模块8和主控制器模块1(即LM3S9B96微处理器)组成， 

主控制器模块1，采用TI公司ARM架构的Cortex M3系列微处理器LM3S9B96作为控制核心，对整个结构进行控制； 

传感器模块2，包括人体红外、热释电传感器21，烟雾传感器22及有害气体传感器23，主要用于信号的采集，连接到主控制器模块1，向主控制器模块1提供信息； 

液晶显示模块3，主要用于数据的显示以及人机交互，接收来自主控制器模块1的信息； 

键盘4，主要用于外界输入信号，向主控制器模块1提供信息； 

GSM(全球移动通信系统)模块5，即全球移动通信系统，主要用于通信，接收来自主控制器模块1的控制，同时向外界进行通信； 

MP3模块6，可实现宿舍内MP3播放功能，可播放音乐、英语听力或其它，接收来自主控制器模块1的控制，同时流连接到喇叭上； 

电机驱动模块7，用于控制和驱动直流电机，接收来自主控制器模块1的控制； 

第一无线传输模块8，主要用于远程控制，接收来自主控制器模块1的控制，同时向外界进行通信。 

如图2所示，本发明实施例提供的基于微处理器的智能化宿舍控制系统的宿舍管理总台的结构框图，包括单片机10、第二无线传输模块9和计算机11组成； 

单片机10，采用的是AT89S51单片机来作为宿舍楼管理总台的控制核心； 

第二无线传输模块9，接收来自宿舍内的信息，并传送到AT89S51单片机； 

计算机11，作为控制终端，可接收来自AT89S51单片机的控制信号，同时也可以储存数据信息。 

本发明的工作原理为： 

本发明主要利用电子技术、嵌入式技术和计算机技术，硬件方面以美国TI公司的ARM架构的Cortex M3系列微处理器LM3S9B96为控制核心，实现对大学宿舍进行智能化改造，在搭建硬件平台的同时，结合软件的设计，来完成系统要求的各项功能， 

本发明的主要内容有： 

(1)自动监测宿舍内安全情况：包括烟雾、煤气、非法人员进入等异常情况发生时能立即发出报警信息以无线方式发送至宿舍楼总控台，同时以短信方式发送至宿舍成员手机中. 

(2)智能起床唤醒可实现当设置的定时时间到时，可使宿舍内灯光亮起，窗帘自动打开，MP3音乐自动播放等功能， 

(3)可实现宿舍内MP3播放功能，可播放音乐、英语听力或其它， 

(4)远程控制可通过GSM(全球移动通信系统)通信方式实现远程控制宿舍内空调的提前自动开启。 

(5)语音识别做为待扩展功能，可实现通过语音控制电灯的开关和窗帘的开启， 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种基于微处理器的智能化宿舍控制系统，其特征在于，所述基于微处理器的智能化宿舍控制系统包括：宿舍内部设备和宿舍管理总台；

所述宿舍内部设备分别通过全球移动通信系统GSM与用户实现远程通信，与宿舍管理总台通过无线传输模块实现近距离通信。

2.如权利要求1所述的基于微处理器的智能化宿舍控制系统，其特征在于，所述宿舍内部设备分别与用户通过全球移动通信系统GSM实现远程通信，当宿舍出现异常情况时，一种方式可将异常信息通过GSM模块以短信的方式发送到用户手机中；另一种方式可通过无线传输模块将宿舍的异常情况发送至宿舍楼管理总台计算机终端，楼管人员也可及时掌握宿舍情况。

3.如权利要求1所述的基于微处理器的智能化宿舍控制系统，其特征在于，所述宿舍内部设备包括：

主控制器模块，采用TI公司ARM架构的Cortex M3系列之一LM3S9B96，通过其外部I/O接口，与外围七个模块相连；

传感器模块，与所述主控制器模块连接，用于对外界的有害气体、烟雾、非法入侵者的信号的采集，主控制器模块实时接收该模块采集来的信息，做到及时响应；

液晶显示模块，与所述主控制器模块连接，接收主控制器模块的控制，用于图形菜单界面的显示，方便人机交互；

键盘，做为人机交互模块，与所述主控制器模块连接，用于外界输入信息，向主控制器模块提供信息；

全球移动通信系统GSM模块，远程通信模块，与所述主控制模块连接，接收主控制器模块的控制，可将宿舍内的异常情况以短信方式或接听电话方式，实时的传送至用户手机上；

MP3模块，与所述主控制模块连接，接收主控制器模块的控制，用于实现MP3音乐播放功能，支持的音频格式包括：*.Mp3、*.WMA；

电机驱动模块，与所述主控制模块连接，主控制器可通过控制该模块用于驱动电机，实现窗帘的自动开启和关闭；

第一无线传输模块，与所述主控制模块连接，接收来自主控制器模块的控制，用于宿舍管理总台实现近距离通信。

4.如权利要求3所述的基于微处理器的智能化宿舍控制系统，其特征在于，所述传感器模块还包括：

人体红外热释电传感器，当宿舍被非法人员入侵时，可探测人体的红外辐射信号，并转变成微弱的电压信号，该信号可被传感器接收并转换成TTL电平信号，可直接被主控制器接收；

烟雾传感器，当宿舍发生火灾时，用于将空气中的烟雾浓度变量转换成对应关系的电压信号，并将输出信号传输到传感器模块；

有害气体传感器，用于感受气体的组分、分压并转换成可用输出信号的传感器，并将输出信号传输到传感器模块。

5.如权利要求1所述的基于微处理器的智能化宿舍控制系统，其特征在于，所述宿舍管理总台包括：

单片机，用于将第二无线传输模块所接收来的信号，通过RS232串口总线传输到宿舍楼管理总台的计算机中；

第二无线传输模块，与所述单片机连接，当宿舍出现异常情况时，用于接收来自宿舍内的报警信息，并将宿舍的房间号信息传送到单片机，然后由单片机发送至宿舍楼管理中心的计算机上；

计算机，通过RS232串口总线与所述单片机连接，接收来自单片机的控制信号，并显示异常宿舍号，用于储存数据信息，实现人机交互。

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