基于伟福实验箱LAB9000的智能家庭报警系统设计.docx

系统开机上电后，会首先进行开机自检，检测温度传感器、压力传感器数据是否在正常范围内，检测超声波是否传回有效信息等，检查完毕后系统状态指示灯显示绿色，代表系统正常工作。此系统共分为两个部分，自主工作部分和用户操作部分。 系统自主工作部分主要功能如下：系统可以通过超声波发射器和超声波接收检测防盗门前的物体，如果检测到有人接近，则可通过LED灯表示有人靠近。输入正确密码后，系统自动通过步进电机打开防盗门，人进入后会立刻自动关闭。如果连续输入三次密码错误后，会自动通过蜂鸣器报警。如果有人尝试用暴力方法破坏防盗门，通过防盗门上的压力传感器自动使蜂鸣器报警，另外系统通过温度传感器检测室内温度，并用数码管实时显示出来。若温度超过极限值，系统会通过蜂鸣器发出警报，并且通过步进电机打开水阀，实施自动灭火。系统用户操作部分利用矩阵键盘作为交互方式，LCD屏幕和LED单色点阵作为界面，用户可以通过键盘设置防盗门密码、环境极限温度。 该文档是关于基于伟福实验箱LAB9000设计的一个智能家庭报警系统的详细说明，主要涉及51单片机的应用、智能温度报警系统以及实验箱的使用。系统设计包括了多个子模块，如传感器检测、报警机制和用户交互。 1. 系统启动与自检： - 开机时，系统会对温度传感器、压力传感器和超声波传感器进行自检，确保所有硬件设备正常运行。自检成功后，系统状态指示灯显示绿色，表示系统已准备就绪。 2. 系统功能： - 超声波检测：通过超声波发射器和接收器检测防盗门前是否有物体接近，如果有，通过LED灯提示。 - 密码控制：用户输入正确密码后，系统自动控制步进电机开启防盗门，人进入后门自动关闭。连续三次输入错误密码，系统通过蜂鸣器报警。 - 压力传感器报警：当防盗门受到暴力破坏时，压力传感器将触发蜂鸣器报警。 - 温度监控：通过温度传感器实时监测室内温度，并在数码管上显示，超出预设极限值时，蜂鸣器报警并自动启动灭火机制（通过步进电机打开水阀）。 3. 用户交互： - 使用矩阵键盘作为输入设备，用户可以设置防盗门密码和环境温度极限值。 - LCD屏幕和LED单色点阵用于显示信息和界面反馈。 4. 代码片段分析： - 部分代码展示了51单片机的数据定义和I/O端口配置，如LED显示、温度显示、键盘读取等。 - `Delay`函数用于延时，常用于控制系统的定时操作。 - `DisplayLED`函数用于显示温度数据，将温度转换为7段LED显示格式。 - `DisplayResult`函数同时显示温度和压力值，利用了AD转换结果。 - `TestKey`函数用于检测矩阵键盘输入，根据键值表进行解码。 5. 关键技术： - 51单片机：系统的核心控制器，负责处理传感器数据、用户交互和控制输出设备。 - A/D转换：将模拟信号（如温度传感器的输出）转换为数字信号，以便单片机处理。 - 步进电机控制：用于控制防盗门的开闭，精确控制电机的转动步数。 - 蜂鸣器和LED灯：作为报警和状态指示的输出设备。 6. 实验箱LAB9000： - 伟福实验箱提供了集成的硬件平台，包括51单片机、传感器、显示设备等，方便学生进行嵌入式系统的设计和实验。 这个系统设计结合了理论知识与实践应用，不仅涵盖了单片机编程，还涉及到传感器应用、系统集成和用户界面设计，对于学习嵌入式系统开发和智能家庭安全有着很好的示例作用。