CN204066354U - 一种基于Zigbee技术的学生宿舍防火防盗控制系统 - Google Patents
一种基于Zigbee技术的学生宿舍防火防盗控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用型公开了一种基于Zigbee技术的学生宿舍防火防盗控制系统,该系统包括多个Zigbee从站和一个Zigbee主站,Zigbee从站分别安装于各个宿舍房间内,Zigbee主站安装于宿舍管理员办公室,Zigbee从站能通过加速度传感器、温度传感器和烟雾传感器检测到宿舍内是否有异常情况,并通过Zigbee技术与Zigbee主站进行无线通信,Zigbee从站具有自动报警功能,还能能将宿舍内的异常情况通过GSM模块发送到学生手机上,本实用新型有较为广阔的应用前景,对大学生宿舍的安全建设方面具有重要意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种学生宿舍防火防盗智能系统,特别涉及一种基于Zigbee技术的学生宿舍防火防盗控制系统。
背景技术
随着科学技术水平的提高,各种类型和功能的防火防盗装置,例如无线、有线等防火防盗报警装置,给我们的生活带来很大的安全保障,但是这些装置大多针对普通家庭安全所设计,针对学校宿舍的甚少。目前存在着,学生拥有的数码产品比较多,如笔记本电脑、PAD、智能手机、数码相机等,但宿舍内又无相应的保险装置,当学生上课或外出宿舍无人时,给窃贼以可乘之机,很又可能造成学生的贵重物品丢失,且一旦丢失很难被找回。另外,当宿舍学生因疏忽,如大功率用电设备忘关或用电线路改接时,很容易发生火灾,给学生的生命财产安全带来一定隐患。因此,设计一种针对学生宿舍的防火防盗智能系统是很必要的。
发明内容
本实用新型的目的就是针对学生宿舍存在的上述问题,提供一种基于Zigbee技术的学生宿舍防火防盗控制系统。它具有防火、防盗、自动报警、语音通话、GSM短信通知等功能,保障宿舍安全。
为了实现以上目的,本实用新型的技术方案是:一种基于Zigbee技术的学生宿舍防火防盗控制系统,它包括一个Zigbee主站和若干个Zigbee从站,该Zigbee主站安装在宿舍管理员办公室,Zigbee从站分别安装在每个学生宿舍内,主站与各个从站通过Zigbee无线通信,其特征在于。
所述的Zigbee主站,其包括Zigbee模块、中央控制模块、报警模块、液晶显示模块、语音模块。中央控制模块通过有线与各模块相连接。
所述的Zigbee从站,其包括烟雾传感器模块、温度传感器模块、加速度模块、中央控制模块、报警模块、语音模块、Zigbee模块、GSM模块、手持遥控模块、供电模块。烟雾传感器模块和温度传感器模块安装在宿舍正上方墙壁上,加速度模块安装在宿舍窗户和门上,烟雾传感器模块、温度传感器模块、加速度模块、报警模块、语音模块、Zigbee模块和GSM模块通过有线与中央控制模块相连接,手持遥控模块与中央控制模块进行无线传输,供电模块为Zigbee从站各模块供电。
所述Zigbee主站的Zigbee模块使用的是顺舟科技的SZ05-PRO嵌入式无线串口通信模块,采用了加强型的ZIGBEE无线技术,符合工业标准应用的无线数据通信设备,它具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活等优点和特性,且通信有效距离超过800米。该Zigbee模块用于接收多路Zigbee从站发来的信号,并交由中央控制模块进行处理。
所述Zigbee主站的中央控制模块为STC12C5A60S2,它是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换,2个独立串口,用于处理Zigbee主站的Zigbee模块接收的信号,控制液晶显示模块和报警模块,并在有需要时,可以通过Zigbee模块实现与各个宿舍的临时通话。
所述Zigbee主站的报警模块,用于实现异常情况下的报警功能。
所述Zigbee主站的液晶显示模块,用于显示各个宿舍的安全情况,如是否发生火灾或盗窃。
所述Zigbee主站的语音模块,用于通过Zigbee无线传输实现与各个宿舍的语音通话。
所述Zigbee从站的烟雾传感器模块为MQ-2,是一款可燃气体探测器,具有高灵敏度、快速响应恢复、优异的稳定性、寿命长,驱动电路简单,用于实现对宿舍内烟雾浓度的检测,并传输至Zigbee从站的中央控制模块。
所述Zigbee从站的温度传感器模块为DS18b20,具有全数字温度转换及输出、单总线数据通信、12位分辨率,精度可达±0.5摄氏度等优点,用于实现对宿舍内温度的检测,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,并传输至Zigbee从站的中央控制模块。
所述Zigbee从站的加速度模块为MPU-6050,其主要功能为测量加速度、运动、振动、撞击、倾斜和倾角,具有低成本、高抗撞击能力和良好的温度性能等优点。安装于宿舍的窗户和门上,用于检测窗户和门的状态,将检测参数传输至Zigbee从站的中央控制模块。
所述Zigbee从站的中央控制模块为STC12C5A60S2,它是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换,2个独立串口,用于处理烟雾传感器模块、温度传感器模块、加速度模块、语音模块和手持遥控模块传输的参数信息,通过Zigbee从站的Zigbee模块实现与Zigbee主站的无线通信,并控制Zigbee从站的语音模块、报警模块和GSM模块。
所述Zigbee从站的报警模块为一种声光报警器,中央控制模块通过对各传感器检测到的信号处理时,一旦判定宿舍内有异常情况,立即通过Zigbee模块向Zigbee主站发出宿舍异常情况信息,并触发报警模块,提醒人员注意宿舍出现异常情况。
所述Zigbee从站的语音模块,可主动或被动的通过Zigbee模块与Zigbee主站进行语音通信。
所述Zigbee从站的Zigbee模块,同样采用SZ05-PRO嵌入式无线串口通信模块,每个宿舍的Zigbee模块按一定的编码方式编码,实现与Zigbee主站的实时通信。
所述Zigbee从站的GSM模块,是一种全球移动通信系统,当宿舍出现异常情况时,中央控制模块可将异常信息通过GSM模块以短信的方式发送到用户手机中,并且同时通过Zigbee模块将宿舍异常情况发送至Zigbee主站,让楼管人员也可以及时掌控宿舍情况。
所述Zigbee从站的手持遥控模块,一种短距离的无线通信装置,宿舍人员人手一个,用于启动或关闭自己宿舍Zigbee从站的加速度模块。
所述Zigbee从站的供电模块,由整流、滤波和稳压等电路组成,给各模块提供稳定的工作电压。
附图说明
图1是本实用新型整体框图。
图2是本实用新型Zigbee主站的功能框图。
图3是本实用新型Zigbee从站的功能框图。
图4是本实用新型Zigbee从站的烟雾传感器模块原理图。
图5 是本实用新型Zigbee从站的温度传感器模块原理图。
图6是本实用新型Zigbee从站的加速度模块原理图。
图7是本实用新型Zigbee从站的中央控制模块原理图。
图8是本实用新型Zigbee从站的报警模块原理图。
图9是本实用新型Zigbee从站的语音模块原理图。
图10是本实用新型Zigbee从站的Zigbee模块原理图。
图11是本实用新型Zigbee从站的GSM模块原理图。
图12是本实用新型Zigbee从站的手持遥控模块原理图。
图13是本实用新型Zigbee从站的供电模块原理图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例,对本实用新型作进一步详细的描述。
如图1所示,一种基于Zigbee技术的学生宿舍防火防盗控制系统,它包括安装于每个宿舍内的Zigbee从站和安装在宿舍管理员办公室的Zigbee主站。Zigbee从站与Zigbee主站之间通过Zigbee无线技术传输。Zigbee模块使用的是顺舟科技的SZ05-PRO嵌入式无线串口通信模块,采用了加强型的ZIGBEE无线技术,符合工业标准应用的无线数据通信设备,它具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活等优点和特性,且通信有效距离超过800米。
如图2所示,是本实用新型Zigbee主站的功能框图。Zigbee主站包括Zigbee模块、中央控制模块、报警模块、液晶显示模块、语音模块。中央控制模块采用STC12C5A60S2将Zigbee模块接受到的信号进行处理并驱动液晶显示模块和报警模块。宿舍管理员可通过语音模块和Zigbee模块与各宿舍进行语音通话。
如图3所示,本使用新型的Zigbee从站功能框图包括烟雾传感器模块、温度传感器模块、加速度模块、中央控制模块、报警模块、语音模块、Zigbee模块、GSM模块、手持遥控模块、供电模块。其中Zigbee从站的烟雾传感器模块、温度传感器模块、中央控制模块、报警模块、语音模块、Zigbee模块、GSM模块、供电模块一直处于工作状态。 学生可根据情况使用手持遥控模块启动或关闭自己宿舍Zigbee从站的加速度模块。宿舍无人时,可启动自己宿舍Zigbee从站的加速度模块,当不明身份人员打开房门或打开窗户时,加速度传感模块检测到相对位移信息并传送至中央控制模块处理。当烟雾传感器模块检测到室内烟雾含量超出预设值时,将检测信息传送至中央控制模块处理。当温度传感模块检测到室内温度超过预设温度时,将检测到的信息传送至中央控制模块处理。中央控制模块将各传感器检测到的信息与预设参数进行比较,一旦判定超出预设值,就通过Zigbee模块向Zigbee主站发送相应报警信息,并向室内报警模块发送触发信号,同时通过向GSM模块内预存的电话号码发送提示信息,通知宿舍内出现异常情况。宿舍内的语音模块能通过Zigbee模块向宿管办公室进行语音通话。
如图4所示,是本实用新型Zigbee从站的烟雾传感器模块原理图,烟雾传感器模块由MQ-2及外围电路组成,与中央控制模块STC12C5A60S2单片机的P1.0端口连接,将检测到的室内烟雾浓度信息传输至单片机。
如图5所示,是本实用新型Zigbee从站的温度传感器模块原理图。温度传感器模块由DS18b20及外围电路组成,DS18b20的I/O与中央控制模块STC12C5A60S2单片机的 P0.1端口连接,将室内的温度信息传输至单片机。
如图6所示,是本实用新型Zigbee从站的加速度模块原理图。加速度模块由MPU-6050及外围电路组成,MPU-6050的SCL、SDA分别与中央控制模块STC12C5A60S2单片机的P0.3、P0.4端口连接,将窗户玻璃和宿舍门的位移状态信号传输至单片机。
如图7所示,是本实用新型Zigbee从站的中央控制模块原理图。中央控制模块由STC12C5A60S2及外围电路组成,将处理各传感器所测得的信息进行处理,并根据处理结果控制相应的模块工作。
如图8所示,是本实用新型Zigbee从站的报警模块原理图。中央控制模块STC12C5A60S2单片机的P0.5、P0.6端口分别经过Q1、Q2与声光报警器连接,当宿舍内出现异常情况时,驱动声光报警器。
如图9所示,是本实用新型Zigbee从站的语音模块。语音模块由AMBE1000编解码芯片及其外围电路组成,与中央控制模块STC12C5A60S2单片机进行并行接口被动模式通信,单片机处理后经Zigbee模块与Zigbee主站进行无线通信,实现与宿舍管理员的语音通话。
如图10所示,是本实用新型Zigbee从站的Zigbee模块原理图。Zigbee模块使用的是顺舟科技的SZ05-PRO嵌入式无线串口通信模块,采用了加强型的ZIGBEE无线技术,符合工业标准应用的无线数据通信设备,它具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活等优点和特性,且通信有效距离超过800米。该模块RX1、TX1端分别与中央控制模块STC12C5A60S2单片机的P1.3、P1.2端口连接。实现与单片机的串行双向通信,并且与Zigbee主站的Zigbee模块进行无线通信。
如图11所示,是本实用新型Zigbee从站的GSM模块原理图。GSM模块由SIM900A及外围电路组成,与中央控制模块STC12C5A60S2单片机的P3.0、P3.1端口连接。当宿舍内发生异常情况时,单片机通过GSM模块将异常信息通过GSM模块以短信的方式发送到用户手机中。
如图12所示,是本实用新型Zigbee从站的手持遥控模块原理图。手持遥控模块由PT2262/PT2272及外围电路组成,用户手持含有PT2262电路的装置,PT2272的VT、D0、D1、D2和D3端分别与中央控制模块STC12C5A60S2单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3和P2.4端口连接,用于接受手持端发射的无线信号,将接受到的信号与固有的地址码进行两次比较核对,核对正确后,向STC12C5A60S2单片机发出信号,单片机临时关闭加速度模块。一旦核对不通过,加速度模块正常工作,如果此时有人员开门进入,单片机触发声光报警器报警,并通过Zigbee模块向Zigbee主站发送报警信号。
如图13所示,是本实用新型Zigbee从站的供电模块原理图。供电模块由由整流、滤波和稳压等电路组成,给各模块提供稳定的工作电压。
Claims (6)
1.一种基于Zigbee技术的学生宿舍防火防盗控制系统,其特征在于:它由一个Zigbee主站和若干个Zigbee从站组成;所述的Zigbee主站,其包括Zigbee模块、中央控制模块、报警模块、液晶显示模块、语音模块;所述的Zigbee从站,其包括烟雾传感器模块、温度传感器模块、加速度模块、中央控制模块、报警模块、语音模块、Zigbee模块、GSM模块、手持遥控模块、供电模块。
2.如权利要求1所述的基于Zigbee技术的学生宿舍防火防盗控制系统,其特征在于,所述的Zigbee主站的Zigbee模块,使用的是顺舟科技的SZ05-PRO嵌入式无线串口通信模块,该Zigbee模块用于接收多路Zigbee从站发来的信号,并交由中央控制模块进行处理。
3.如权利要求1所述的基于Zigbee技术的学生宿舍防火防盗控制系统,其特征在于,所述的Zigbee主站的中央控制模块,它是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机STC12C5A60S2,用于处理Zigbee主站的Zigbee模块接收的信号,控制液晶显示模块和报警模块,并在有需要时,可以通过Zigbee模块实现与各个宿舍的临时通话。
4.如权利要求1所述的基于Zigbee技术的学生宿舍防火防盗控制系统,其特征在于,所述的Zigbee主站的报警模块,用于实现异常情况下的报警功能;所述Zigbee主站的液晶显示模块,用于显示各个宿舍的安全情况,如是否发生火灾或盗窃;所述Zigbee主站的语音模块,用于通过Zigbee无线传输实现与各个宿舍的语音通话。
5.如权利要求1所述的基于Zigbee技术的学生宿舍防火防盗控制系统,其特征在于,所述的Zigbee从站的烟雾传感器模块,是一款可燃气体探测器MQ-2,用于实现对宿舍内烟雾浓度的检测,并传输至Zigbee从站的中央控制模块;所述Zigbee从站的温度传感器模块为DS18b20,用于实现对宿舍内温度的检测,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,并传输至Zigbee从站的中央控制模块;所述Zigbee从站的加速度模块为MPU-6050,安装于宿舍的窗户和门上,用于检测窗户和门的状态,将检测参数传输至Zigbee从站的中央控制模块。
6.如权利要求1所述的基于Zigbee技术的学生宿舍防火防盗控制系统,其特征在于,所述的Zigbee从站的中央控制模块,它是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机STC12C5A60S2,用于处理烟雾传感器模块、温度传感器模块、加速度模块、语音模块和手持遥控模块传输的参数信息,通过Zigbee从站的Zigbee模块实现与Zigbee主站的无线通信,并控制Zigbee从站的语音模块、报警模块和GSM模块。
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CN104933818A (zh) * | 2015-07-12 | 2015-09-23 | 安徽科技学院 | 一种基于ZigBee的寝室夜晚声光振报警系统 |
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