基于stm32的家用智能火災報警器系統

摘 要：本設計中作為家用小型火災報警系統，集成了火災傳感器、煙霧傳感器等，使用STM32F407作為微處理器，通過外圍的傳感器對現場進行預警，將攝像頭OV7670所截取的圖片由GPRS模塊以彩信方式傳送到戶主手機上，進行及時的情況報警，排除隱患。

關鍵詞：STM32；傳感器；攝像頭；OV7670

1 模塊介紹

1.1 芯片和攝像頭介紹

本設計中核心處理器是STM32F407，該芯片作為低端高速的32位處理器，以Cotex-M4為內核，STM32F407里面配置非常強大的了，它擁有的資源包括：具有192KB SRAM、1024KB FLASH、1個 SDIO接口、1個FSMC接口、1個10/100M 以太網MAC控制器、1 個攝像頭接口以及112個通用 IO口等。OV2640是OV（OmniVision）公司生產的一顆1/4寸的CMOS UXGA（1632*1232）圖像傳感器。

1.2 ATK-SIM900A GSM/GPRS 模塊

GPRS模塊采用的是ATK-SIM900A-V15。ATK-SIM900A 模塊板載 SIMCOM 公司的工業級雙頻GSM/GPRS 模塊：SIM900A，工作頻段雙頻： 900/1800Mhz，可以低功耗實現語音、 SMS（短信、 彩信）、數據和傳真信息的傳輸。

1.3 傳感器部分模塊

本設計選用離子式煙霧傳感器，離子式煙霧傳感器是一種技術先進，工作穩定可靠的傳感器，被廣泛運用到各種消防報警系統中，性能遠優于氣敏電阻類的火災報警器。同時，還有熱釋電紅外傳感器PMS11，火災是否能夠準確的探測到取決于所選擇的熱釋電紅外傳感器。

2 硬件和軟件實現

2.1 硬件實現

系統整體功能分析的基礎上劃分各個模塊。整個系統大致分四個部分：傳感器接收部分、攝像頭圖像采集部分、圖片壓縮和解壓存儲部分、GSM模塊發送部分。硬件電路設計。

處理器和外部模塊外設接線圖

處理器芯片STM32F407的FSMC將外部設備分為兩類：NOR＼PSRAM設備、NAND/PC卡設備。他們共用地址數據總線等信號，他們具有不同的CS以區分不同的設備，TFTLCD就是用的FSMC_NE4做片選，其實就是將TFTLCD當成SRAM來控制。攝像頭模塊OV7670與STM32F407的DCMI接口進行連接，實現攝像頭功能。DCMI 接口的捕獲模式支持：快照模式和連續采集模式。

2.2 軟件部分

本系統中最重要的就會圖像采集的軟件的程序設計思路，通過初始化后，傳感器采集數據，如果出現異常，將現場攝像頭采集的現場圖片信息存入SD卡，然后進行發送給用戶手機端。通過攝像頭對現場進行監控，特別是對現場的報警指示燈進行識別，當碰到報警信號時，處理器就會就會采集現場圖像存儲到內存卡中，然后通過串口與對GPRS模塊發送AT指令控制模塊以彩信的形式發送到用戶手機上，最后用戶也可以以短信的形式發送到終端解除警報。

下面攝像頭圖片采集：

//當采集完一幀 JPEG 數據后，調用此函數，切換 JPEG BUF.開始下一幀采集.

void jpeg_data_process（void）

{

DMA2_Stream1 ->CR&=～（1<<0）；

while（DMA2_Stream1->CR&0X01）；

jpeg_data_len=jpeg_buf_size-DMA2_Stream1->NDTR；

……

DMA2_Stream1 ->NDTR=jpeg_buf_size；

DMA2_Stream1 ->CR|=1<<0；

……

}

//JPEG 測試

void jpeg_test（void）

{

……

DCMI_Start（）；

while（1）

{

……

p=（u8*）jpeg_buf；

for（i=0；i

while（（USART2->SR&0X40）==0）；

USART2->DR=p[i]； }

}

……

}

其中用到了SCCB總線時序模擬，所有圖像處理功能過程包括伽瑪曲線、白平衡、對比度、色度等都可以通過 SCCB 接口編程。

3 結束語

該設計實現了家用火災報警器的基本功能，通過實驗得到了滿意的結果，今后的實踐設計中可以對火災預警后的反應聯動做進一步拓展。

參考文獻

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作者簡介：劉魏（1990，10-），男，漢族，湖南衡陽人，碩士在讀，南華大學，研究方向：嵌入式系統及應用。