嵌入式大作业-谢

嵌入式系统大作业题目：基于嵌入式系统的智能门窗设计院系：电子与信息工程学院专业：计算机科学与技术班级：计科08-2班姓名：xxxx指导老师：xxxx基于嵌入式系统的智能门窗设计一、需求分析1、问题的提出随着21世纪信息化时代的到来,社会信息化和家居智能化也呈现出了蓬勃开展的趋势，越来越多的家庭开始追求高质量、高科技舒适平安的家具生活，充分享受由信息时代带来的生活上的便利。作为智能家具系统的子系统——智能门窗，是在传统住宅的根底上，综合利用传感器技术、计算机技术、现代通讯技术和自动控制技术等，实现了门窗各种信息的采集、传输、处理和控制。平安舒适的家居环境是实现家居智能化的根底和前提，而门窗作为家庭与外界互通的门户，起着尤为关键的作用，实现门窗的智能化是智能家居的第一步，也是非常重要的一步。2、可行性分析智能门窗属建筑领域的附件,它包括智能控制系统和门窗开关装置以及报警系统。该智能门窗实现的主要功能是当室内燃气泄露,CO和CO2含量过高,甲醛、苯等有毒物质超标时，能够控制门窗自动翻开，让空气形成对流，并启动排风扇向室外排出有害气体，当室外环境不允许开窗时〔比方风雨和沙尘天气〕由风光雨传感器传输信号到主控系统，使其发出指令关闭窗户，同时整个系统将以排风扇工作为主。如果状况仍未缓解，那么启动警报装置。3、需求分析系统需求表名称

基于嵌入式系统的智能门窗设计目的

为了使家居生活更加舒适、平安，采用以ARM7为主控制芯片，融合多路传感器的方法，突破了传统的防盗门门窗模式。

输入

用PO.27-PO.30为LPC2136的A/D转换器输入端，作为风光雨模拟信号、温度模拟信号和有害气体检测信号等的模拟输入端。输出

将PO.27-PO.30为LPC2136的A/D转换器分时段扫描查询的模拟量，将风光雨模拟信号、有害气体模拟信号等做A/D转换后显示在LCD显示单元上功能本文主要研究了一种基于ARM7处理器的嵌入式智能门窗设计。其中该这几综合了传感器技术、通信技术和自动控制技术，使整个系统本着平安、高效、低功耗、小体积和实用性强思想来设计，设计中采用LPC2136微控制器作为设计的主控芯片，实现了有害气体的检测，门窗的智能化，防盗报警，燃气泄露报警等功能。性能整个系统由主控芯片、各种传感器、报警器终端，以及机械传动装置组成，控制芯片和传感器等直接固定在门窗上，而报警终端那么固定在室内墙壁或容易引起主人警觉的地方，使得家居生活更平安舒适。功耗交流电，50w-55w物理尺寸和重量同普通门窗大小、重量等同二、规格说明名称型号性能指标LPC2136微控制器LPC2136是基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7TDMI-SCPU微控制器，它带有256KB嵌入的高速片内FLASH存储器。片内128位宽度的存储接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟频率下运行。一氧化碳传感器CO/MF-500型电化学传感器当环境的CO浓度发生变化时，电化学方程的平衡产生移动，输出的电流发生相应的变化。该传感器量程位0-500ppm，分辨率位1ppm，线性输出，并且过滤了H2S和SO2Q气体，测量精度较高。甲醛传感器S-10电化学传感器测量范围为0-10ppm，最大负载为50ppm，输出信号为800nA/ppm，分辨率位0.05ppm，响应时间小于50s，可在高湿度等恶劣环境下工作。烟雾传感器离子室烟雾传感器电源电压为直流6.0-18.0v，输出电压〔5.6+0.4或5.6-0.4〕v，灵敏度为〔0.6+0.1或0.6-0.1〕v，温度为-10+60℃.人体靠近传感器是基于红外线技术的产品当有人进入开关感应范围时，传感器探测到人体红外光谱的变化，开关自动接通负载，延时3s后检测到人不离开或有继续入侵动作，先以红灯警告，再延时3s，如果还未离开，那么翻开高分贝声光警报器，以到达驱赶入侵者，必要时还可以将警情传输到小区保卫处以及房屋主人的上。玻璃破碎传感器是利用振动传感器在玻璃破碎时发生出KHZ特殊频率，感应出报警型号。为了防止室内玻璃皿破碎、铃声、闹钟以及其他一些声音引起误报警信号，目前玻璃破碎传感器采用了双探测技术，即需要同时探测到破碎产生的振荡和音频声响，才能发出报警信号。门磁开关由一条永久磁铁和一个常开触点的干簧管组成，一般把干簧管安装在被监视房门的门窗上，把永久磁铁安装在门上，光门后，干簧管在磁场的作用下接通，当门被翻开时，干簧管触点断开，触发报警电路。结构图说明：整个系统由主控芯片、各种传感器、报警器终端，以及机械传动装置组成，控制芯片和传感器等直接固定在门窗上，而报警终端那么可固定在室内墙壁或容易引起主人警觉的地方三．体系结构说明：1.信号采集系统框图：说明：该局部主要以传感器为采集信号手段，经转换元件将采集到的信号进行加工，使采集到的模拟信号能够被主控芯片识别。2.门窗防盗模块框图：说明：该模块主要用于防止门窗翻开时，不法分子趁机入室或船户关闭时破窗而入，对房屋主人的人身及财产平安造成威胁。该模块主要由人体靠近传感器和玻璃破碎传感器组成。3.流程图：1.任务一流程图说明：读取室内气体传感器的数据，对采集到的信号进行处理，判断室内空气传染是否超标，假设超标那么进行开窗盒启动排风扇，使室内空气污染浓度降低。2.任务二流程图说明：主要任务为防盗报警和气体超标报警，读取门窗报警器信号，启动声光报警器，并显示报警原因。所用到的局部相关函数：函数名功能说明Input1();Input2()输入函数Output1〔〕；Output2〔〕输出函数function(){for(vari=1;i<=5;i++){}循环函数if(){elseif(){}}判断函数四、电路：I/0与cpu的连接图1.CO传感器检测电路图说明：有害气体检测电路，在该电路中主要用气敏传感器实现“气-电“转换，在正常情况下，气敏传感器不接触有害气体或有害气体浓度很低时，气敏传感器两端呈现高阻状态，检测信号变小，不能驱动后级电路而使其工作。反之，检测信号变大，从而驱动开窗器和排风扇工作，及时报警，并尽可能地排除有害气体。2.换气扇电路：说明：换气扇电路图，风扇的转动由PWM来控制转速，安装在厨房等易出现煤气泄漏的场所，可有效地排出有害气体，防止室内人员煤气或CO中毒。五、软件安装于测试本文主要研究了一种基于ARM7处理器的嵌入式智能门窗设计。其