劉旭飛,陳 蘇(. 重慶工商職業學院,重慶 4050; .中國人民解放軍78088部隊,重慶 400039)
一種智能家居防盜系統設計
劉旭飛1,陳蘇2
(1.重慶工商職業學院,重慶401520;2.中國人民解放軍78088部隊,重慶400039)
本文提出一種基于XILINX XC95144的智能家居防盜系統,該系統可以陽臺等開放空間的防盜。用戶可以通過終端設備PC或者手機進行遠程監控,異常情況查看并實施相應的控制命令。
XC95144;智能家居防盜;遠程監控
近年來,隨著電子技術、計算機控制和通信網絡的迅猛發展,以及社會經濟的飛速發展和人民生活水平的日益提高,人們對其住宅安全的要求也越來越高,人們不僅希望居室溫馨、舒適,而且對其安全性、智能化方面也提出了更高的要求。現代電子信息技術和通訊技術的飛速發展己經為智能家居防盜的研究提供了強有力的技術支持。目前我國主要的家居防盜方式是以安裝防盜門、防盜鎖為主,在較長時間無人在場的情況下,防盜效果不盡如人意,特別是對于開放陽臺的入侵很難防范。
本文提出一種基于CPLD的新型智能化家居防盜系統,集聲光報警和互聯網及時通信為一體的新型防盜系統,該系統以較低的成本,實現目前大多數防盜系統的死角--陽臺、廚房等的監控。遙控器設置實現防盜監控的打開與關閉,監控時間的設置,實現報警類型和級別的設置,包括聲音,光源報警的選擇,也可實現遠程監控防盜。與此同時CPLD通過無線路由器把報警信號傳給遠程控制中心進行集中處理。
智能家居防盜系統主要從硬件和軟件兩個方面進行設計。硬件實現信號源的采集,處理,輸出和控制。整體設計框圖如圖1所示。
系統工作原理:無線紅外攝像頭主要功能包括紅外監控,攝像,并集成了紅外對射和無線信號傳輸功能,當無線紅外攝像頭監控到有人翻墻或者攀爬陽臺的時候。MCU檢測到紅外報警信號直接送給報警器,用戶終端可以在接收到報警信號后控制MCU解除警報,也可以選擇報警等后續處理。在該系統中,用戶通過用戶終端譬如手機或者PC可以控制監控的開關,也可以設置監控的時間段,MCU采集數據信息判斷是否給與報警。當監控打開的時候,如果有入侵行為,無線紅外攝像頭會對入侵者進行識別,并將報警功能實時發揮出來,并可以監測到入侵者的位置,從而滿足智能家居的防盜功能。
本系統主控電路模塊采用XILINX CPLD XC95144,該器件價格低廉,功能強大,適合進行復雜的控制系統設計,并具有非常好的實時性。本系統采用50MHz晶振提供定時。當CPLD收到紅外對射的數字信號后,經過一系列處理,驅動電路驅動報警器,同時,用戶也可以通過無線路由器對CPLD的一些處理采取一定的控制,譬如是否監控,監控時間設置以及監控的后續處理等功能。
本系統采用集成了紅外對射傳感器的無線紅外攝像頭作為系統的防盜探測單元。無線紅外攝像頭主要用來探測監控闖入家居的人體,用于盜賊的侵入式檢測,探測精確不易導致誤報警;集成的紅外傳感器主要用來檢測門窗等意外闖入,若有外來物體或者人體闖入,遮擋了紅外傳感器,即發出報警信號;信號通過一個低功耗的單片機以及無線路由器與主系統進行數據通信,主系統也可以通過綜合判斷,來確定報警信息的準確性,從而大大提高了系統的可靠性。
當監控開啟的時候,一旦檢測到入侵信號,這時候CPLD確認報警是否出現,如果出現則對報警器進行控制打開報警功能,如果用戶接收到報警信息則進行下一步處理,否則重新檢測是否有報警信號。由于篇幅所限,本文不詳細討論程序設計的具體情況。
本系統相比一般報警系統而言有較好的明顯的優點:①不是單純的攝像頭監控或者紅外攝像頭監控,而是集成了紅外對射功能的無線紅外監控功能;②該系統不僅實現了遠程監控功能,也實現了集中管理的功能;③通過報警器和攝像兩個監控實現了聽覺和視覺的雙重報警功能,更好的實現智能家居的防盜功能。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.126
重慶工商職業學院校級課題《智能家居防盜系統研究》,項目編號為YB2014-10
劉旭飛(1977-),男,碩士研究生,講師,研究方向:通信方面的教學與研究。