CN204832893U - 智慧家居安防系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智慧家居安防系统，包括电源、单片机、红外对射感应器、超声波测位仪、GSM模块、可燃气传感器、温度传感器、光电传感器、蜂鸣器和驱动装置，单片机与电源电连接，红外对射感应器、超声波测位仪、GSM模块、可燃气传感器、温度传感器和光电传感器分别与单片机连接，红外对射感应器、超声波测位仪、和温度传感器分别与蜂鸣器连接，超声波测位仪、可燃气传感器和光电传感器分别与驱动装置连接，温度传感器与GSM模块连接；驱动装置与窗户连接以控制窗户启闭。本实用新型利用超声波定位原理及无线传感网络，实时监测房屋情况，具有远程控制功能，方便家人随时了解并掌握房屋情况。

Description

智慧家居安防系统

技术领域

本实用新型涉及智慧家居技术领域，特别涉及一种基于单片机技术的智慧家居安防系统。

背景技术

生活中不安全的因素有很多，比如每年的入室盗窃案发生率仍高居不下，人民的生命财产受到严重威胁；随着楼房的日益增高，时常有小孩坠楼事件发生，这类惨剧是我们不愿见到的；现如今，手机已是我们的随身必备之物，除了基本社交之外，可否想过手机也可以和家具“说话”？基于以上种种原因，我们从方便用户和提高安全的角度出发，结合所学知识，灵活应用多种传感器，提出了智慧家居的创意，功能主要有智能防盗、保护小孩、可燃气含量检测、火灾预防、远程控制、自动调光，智慧家居的创新设计理念和简单的操必将赢得广阔的市场。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种智慧家居安防系统，其利用超声波定位原理及无线传感网络，实时监测房屋情况，具有远程控制功能，方便家人随时了解并掌握房屋情况。

为解决上述问题，本实用新型提供以下技术方案：

一种智慧家居安防系统，包括电源、单片机、红外对射感应器、超声波测位仪、GSM模块、可燃气传感器、温度传感器、光电传感器、蜂鸣器和驱动装置，单片机与电源电连接，红外对射感应器、超声波测位仪、GSM模块、可燃气传感器、温度传感器和光电传感器分别与单片机连接，红外对射感应器、超声波测位仪、和温度传感器分别与蜂鸣器连接，超声波测位仪、可燃气传感器和光电传感器分别与驱动装置连接，温度传感器与GSM模块连接；驱动装置与窗户连接以控制窗户启闭。

优选的，还包括与单片机连接的开关电路和切换开关。

进一步的，光电传感器包括光发送器、光接收器和检测电路，光发送器与光接收器相对设置，检测电路设置于光接收器的后端。所述温度传感器的数量为六个以上。

与现有技术相比本实用新型的有益效果为：

本实用新型采用盛群单片机为核心处理芯片，利用超声波定位原理及无线传感网络，实时监测房屋情况，具有远程控制功能，方便家人随时了解并掌握房屋情况。其功能主要包括：防盗、照看小孩、远程控制、检测可燃气体、火灾预防和自动调节屋内光线强弱。

附图说明

图1为本实用新型的框图结构示意图。

附图标记说明：1.单片机；2.红外对射感应器；3.超声波测位仪；4.GSM模块；5.可燃气传感器；6.温度传感器；7.光电传感器；8.蜂鸣器；9.驱动装置；10.电源。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式做进一步详细描述：

参照图1所示的一种智慧家居安防系统，包括电源10、单片机1、红外对射感应器2、超声波测位仪3、GSM模块4、可燃气传感器5、温度传感器6、光电传感器7、蜂鸣器8和驱动装置9，单片机1与电源10电连接，红外对射感应器2、超声波测位仪3、GSM模块4、可燃气传感器5、温度传感器6和光电传感器7分别与单片机1连接，红外对射感应器2、超声波测位仪3、和温度传感器6分别与蜂鸣器8连接，超声波测位仪3、可燃气传感器5和光电传感器7分别与驱动装置9连接，温度传感器6与GSM模块4连接；驱动装置9与窗户连接以控制窗户启闭。

优选的，还包括与单片机1连接的开关电路和切换开关。光电传感器7包括光发送器、光接收器和检测电路，光发送器与光接收器相对设置，检测电路设置于光接收器的后端。所述温度传感器6的数量为六个以上。

本智慧家居安防系统工作原理及过程如下：

1、防盗功能：智慧家居的防盗功能在传统防盗方法上，采用了更加安全和简洁地措施：在用户的门框和窗框上分上、中、下安装红外对射感应器2，一边装发射极，一边装接收极，当防盗功能开启时，红外对射感应器2工作，当小偷从门或窗进入房间时，就会触发红外对射感应器2，当中间光束被挡,接收极收不到发射的光束，就反应到控制器，房屋内的警报随之会触发并会自动播放主人事先录好的声音，警告小偷，并且智慧家居会发送信息给用户提示房屋的警报装置被触发，要求用户做出处理，同时智慧家居连接的物业保安室会接到警报，要求保安立即赶到。当用户回家开门时应先通过手机发送信息关闭防盗系统或者直接通过发送信息打开房门。

2、保护小孩安全：小孩的出事主要集中在窗户旁没有很好的保护措施，在窗户旁装一超声波侧位仪，利用超声波定位原理测出小孩距窗户的距离。用户可自定义安全距离(即小孩距窗的距离，如为R)、极限距离(小孩距窗的最近距离，如为S)、间隔距离，当小孩距窗的距离为d>R时，警报不会被触发，当d＝R时，警报会发出短促的蜂鸣，当S<d<R时，警报声音会根据小孩距离窗户的位置减小而增强，当小孩距窗户的距离减小时，警报会根据小孩距离窗户的位置增大而减小，当d＝S时，小孩会触动保护装置，装在门框内的保护装置会自动的将窗户关闭并且会给用户发送信息。此项功能利用超声测距原理，通过单片机1控制超声波传感器的发送和接收，并检测发送和接收的时间差，然后再根据这个时间差计算出小孩距窗户的距离。频率越高，衰减得越厉害，传播的距离也越短。声波在空气媒质里传播，因空气分子运动摩擦等原因，能量被吸收损耗。考虑实际工程测量要求，在设计超声波测距时，选用频率f＝40kHz的超声波，超声波在空气中传播速度为340m/s。超声波测距原理：超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离s。

3、远程控制：在智慧家居上增加GSM模块4，用户可以发送特定的命令到系智慧家居，智慧家居将根据用户发送的命令完成相应的任务。

4、可燃气体检测：智慧家居的可燃气感器会实时的监测房屋的可燃气含量，当可燃气传感器5检测到房屋内可燃气含量超标时，会发出蜂鸣声并且会将窗户打开。

5、火灾预防：智慧家居的温度传感器6会实时的监测房屋的温度，温度传感器6具有以下特点：①测量精度高、②测量范围广、③构造简单，使用方便。当房屋的局部温度高于一定300摄氏度时，如果检测到此信息的温度传感器6个数小于两个，智慧家居会发出蜂鸣声，并且会给用户的手机发送信息；如果检测到此信息的温度传感器6个数大于四个小于六个时，智慧家居会发出蜂鸣声，并且会给用户的手机发送信息，而且会自动通知物业部门；如果检测到此信息的温度传感器6个数大于六个，智慧家居会自动报警，并且会给用户的手机发送信息，而且会自动通知物业部门采取相应措施。将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。温度传感器6热电偶就是利用这一效应来工作的。

6、屋内光强弱：智慧家居的光电传感器7会实时的监测房屋的光强度，根据屋内的光线强度与屋外的光线强度做出对比，如果屋内的光线强度高于屋外的光线强度，系统会减小百叶窗的透光度，如果屋内的光线强度低于屋外的光线强度，系统会增大百叶窗的透光度，如果智慧家居监测出屋外为夜晚，则百叶窗会全部关闭。光电传感器7是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。

光电传感器7在一般情况下，有三部分构成。包括：发送器、接收器和检测电路。发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。三角反射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。分类和工作方式⑴槽型光电传感器7把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。⑵对射型光电传感器7若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。⑶反光板型光电开关把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下，发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到；一旦光路被检测物挡住，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关控制信号它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关信号。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的技术范围作出任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种智慧家居安防系统，其特征在于：包括电源(10)、单片机(1)、红外对射感应器(2)、超声波测位仪(3)、GSM模块(4)、可燃气传感器(5)、温度传感器(6)、光电传感器(7)、蜂鸣器(8)和驱动装置(9)，单片机(1)与电源(10)电连接，红外对射感应器(2)、超声波测位仪(3)、GSM模块(4)、可燃气传感器(5)、温度传感器(6)和光电传感器(7)分别与单片机(1)连接，红外对射感应器(2)、超声波测位仪(3)、和温度传感器(6)分别与蜂鸣器(8)连接，超声波测位仪(3)、可燃气传感器(5)和光电传感器(7)分别与驱动装置(9)连接，温度传感器(6)与GSM模块(4)连接；驱动装置(9)与窗户连接以控制窗户启闭。

2.根据权利要求1所述的智慧家居安防系统，其特征在于：还包括与单片机(1)连接的开关电路和切换开关。

3.根据权利要求1所述的智慧家居安防系统，其特征在于：光电传感器(7)包括光发送器、光接收器和检测电路，光发送器与光接收器相对设置，检测电路设置于光接收器的后端。

4.根据权利要求1所述的智慧家居安防系统，其特征在于：所述温度传感器(6)的数量为六个以上。