基于oneNET的家庭安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

周祉名 李姿 沈陽(yáng)工學(xué)院

1 設(shè)計(jì)背景

生活中人們都會(huì)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(cè)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(lái)檢測(cè)周圍的溫濕度情況，通過煙霧檢測(cè)傳感器來(lái)預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生，通過危險(xiǎn)氣體檢測(cè)模塊來(lái)預(yù)防煤氣、天然氣等危險(xiǎn)氣體的泄露。

2 設(shè)計(jì)原理

整個(gè)家庭安全系統(tǒng)以STC98C51單片機(jī)為核心，單片機(jī)通過處理傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行分析，再通過oneNET建立數(shù)據(jù)展示平臺(tái)，就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(jì)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(cè)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(lái)實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸，具有精確、穩(wěn)定的特點(diǎn)。

2.2 煙霧檢測(cè)傳感器

該傳感器可以通過監(jiān)測(cè)空氣中煙霧的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范的，煙霧檢測(cè)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(yuǎn)優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)報(bào)警器。

2.3 危險(xiǎn)氣體傳感器

該傳感器為半導(dǎo)體式氣體傳感器，可以有效地檢測(cè)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(cè)。安裝時(shí)需要按對(duì)應(yīng)檢測(cè)氣體的密度來(lái)安裝到合適的位置。

2.4 WiFi模塊

本次設(shè)計(jì)采用WiFi模塊的型號(hào)為ESP8266，該模塊通過互聯(lián)網(wǎng)來(lái)與oneNET平臺(tái)實(shí)現(xiàn)通訊，把系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送到oneNET平臺(tái)，用戶就可以隨時(shí)隨地在手機(jī)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(gè)模塊開始工作，溫濕度傳感器檢測(cè)周圍環(huán)境，煙霧傳感器通過監(jiān)測(cè)空氣中煙霧的濃度來(lái)預(yù)防火災(zāi)發(fā)生，危險(xiǎn)氣體模塊時(shí)時(shí)檢測(cè)廚房中是否含有危險(xiǎn)氣體，單片機(jī)用來(lái)接收各個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)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(tái)，用戶可以在任何地方登錄該平臺(tái)來(lái)查看家中的情況，整個(gè)系統(tǒng)中還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(tái)上點(diǎn)擊按鈕就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

圖3 oneNET平臺(tái)的應(yīng)用數(shù)據(jù)展示