基于GSM的家庭安全防護系統(tǒng)
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2 系統(tǒng)硬件電路設計
2.1 從機
1)氣體傳感器：半導體普敏型氣體傳感器MQ-2具有廣泛探測范圍、高靈敏度、快速恢復響應、壽命長及驅動電路簡單等特點，適用于液化氣，甲烷，丙烷，丁烷及煙霧的檢測。此傳感器有兩個電壓輸入，加熱電壓和電路電壓，本方案均采用直流5 V。傳感器基本工作原理是在傳感器內爐絲加熱后傳感器阻值會隨外部氣體的濃度而變化，阻值變化范圍3～30 kΩ，基本工作電路如圖2所示。該傳感器用于家庭安防中檢測燃氣的泄露，極大程度地減免了意外發(fā)生。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/160553.htm
圖2中ADIN接A／D輸入端口，監(jiān)測氣體濃度變化通過負載R3上的分壓值來體現。由于本方案對A／D精度要求不高，故采用8位單通道逐次逼近式A／D轉換器ADC0804。
2)紅外傳感器：人體紅外感應模塊HC-SR501，感應角度≤100度，感應距離≤7 m，靈敏度高，可靠性強，可通過調節(jié)負載電位器調節(jié)其靈敏度。該模塊可以檢測到房間里人的存在，進而通過短信告知用戶，以防失竊等事故發(fā)生。用戶配置有遙控，可根據需要對主機進行設置，屏蔽其功能，以防誤報。
3)通訊模塊：NRF2401無線模塊為工作在2.4～2.5GHzISM頻段的無線收發(fā)模塊，其傳輸距離約100m，低電壓(1．9～3．6 V)，低功耗，可直接與單片機IO口連接。發(fā)射模式下無線發(fā)射速率1Mbps或2Mbps，抗干擾能力強。模塊內置硬件CRC檢錯和點對多點通信控制，并有自動應答和無應答自動再發(fā)射功能，內部寄存器可設置發(fā)射無回應重復發(fā)射次數，若超過該值則產生中斷由IRQ引腳輸出，發(fā)送或接受完畢后也產生中斷由IRQ輸出，可避免單片機查詢，節(jié)約單片機資源及簡化程序設計。模塊與控制器間采用SPI總線接口通信，用以配置及讀寫數據，數據率取決于單片機的接口速度，以單片機的低速接口寫入數據后高速發(fā)射，以實現低功率，同時減少數據無線傳輸時間，增強抗干擾性。由于51單片機無專用SPI總線接口，故采用通用IO口模擬。連接電路如圖3所示。除VCC、GND及IRQ外，其余引腳均與單片機通用IO口連接，用于SPI串行通訊；IRQ與單片機的外部中斷引腳連接。
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