周祉名 李姿 沈陽工學院

1 設(shè)計背景

生活中人們都會關(guān)注自己生活環(huán)境或工作環(huán)境中的溫濕度情況和安全問題，如何有效的檢測和預(yù)防周圍的情況與安全隱患是我們需要解決的，家庭安全系統(tǒng)通過溫濕度模塊來檢測周圍的溫濕度情況，通過煙霧檢測傳感器來預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生，通過危險氣體檢測模塊來預(yù)防煤氣、天然氣等危險氣體的泄露。

2 設(shè)計原理

整個家庭安全系統(tǒng)以STC98C51單片機為核心，單片機通過處理傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)來對周圍環(huán)境進行分析，再通過oneNET建立數(shù)據(jù)展示平臺，就可以實現(xiàn)遠程查看和控制家庭、辦公室等環(huán)境中家具的開關(guān)。本次設(shè)計用到的傳感器具體名稱和功能如下：

2.1 DHT11溫濕度傳感器

該傳感器可以檢測周圍環(huán)境的溫濕度情況及空氣質(zhì)量，以8位的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)與單片機的數(shù)據(jù)傳輸，具有精確、穩(wěn)定的特點。

2.2 煙霧檢測傳感器

該傳感器可以通過監(jiān)測空氣中煙霧的濃度來實現(xiàn)火災(zāi)防范的，煙霧檢測模塊內(nèi)部采用離子式煙霧傳感，是一款工作穩(wěn)定可靠的傳感器，性能遠優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)報警器。

2.3 危險氣體傳感器

該傳感器為半導體式氣體傳感器，可以有效地檢測甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔等氣體，適用于民用氣體檢測。安裝時需要按對應(yīng)檢測氣體的密度來安裝到合適的位置。

2.4 WiFi模塊

本次設(shè)計采用WiFi模塊的型號為ESP8266，該模塊通過互聯(lián)網(wǎng)來與oneNET平臺實現(xiàn)通訊，把系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送到oneNET平臺，用戶就可以隨時隨地在手機上查看家中的情況。

圖1家居安全系統(tǒng)的仿真電路圖

圖2 家居安全系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖

3 結(jié)論

該系統(tǒng)通電后各個模塊開始工作，溫濕度傳感器檢測周圍環(huán)境，煙霧傳感器通過監(jiān)測空氣中煙霧的濃度來預(yù)防火災(zāi)發(fā)生，危險氣體模塊時時檢測廚房中是否含有危險氣體，單片機用來接收各個傳感器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，WiFi模塊通過連接互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送給oneNET平臺，用戶可以在任何地方登錄該平臺來查看家中的情況，整個系統(tǒng)中還可以實現(xiàn)遠程控制家具的開關(guān)，例如發(fā)現(xiàn)家里的燈沒有關(guān)閉，只需要在oneNET平臺上點擊按鈕就可以實現(xiàn)遠程控制。

圖3 oneNET平臺的應(yīng)用數(shù)據(jù)展示