基于ATMEL AVR單片機(jī)的居家安全衛(wèi)士系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，附軟硬件架構(gòu)

2. 最終設(shè)計(jì)應(yīng)用：

情景一：昆明市王的王奶奶不小心將自己家的鑰匙給弄丟了，老奶奶非常擔(dān)心家里的安全問題，因此就不經(jīng)常出門了；

情景二：南昌市的劉爺爺經(jīng)常使用鑰匙開過門后忘記將鑰匙拔出，當(dāng)他發(fā)現(xiàn)時(shí)，鑰匙早已被人拿走了；

針對(duì)以上傳統(tǒng)鑰匙所存在的弊端，我們選擇了刷卡門禁系統(tǒng)，用射頻卡代替?zhèn)鹘y(tǒng)鑰匙具有以下優(yōu)點(diǎn)，如果密鑰丟了，我們可以通過主控制器注銷已丟的射頻卡上的信息，如果想增加密鑰，只需將新的射頻卡放在讀卡器上，通過設(shè)置讓主系統(tǒng)自學(xué)習(xí)密碼，然后將密碼存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊，此后，此新卡就能用于本系統(tǒng)的密鑰。射頻卡又分三種，一種是ID卡，一種是接觸式IC卡，還有非接觸式IC卡，我們之所以選擇非接觸式IC卡是因?yàn)樗兄芨叩谋Ｃ苄阅埽?IC卡的外形與磁卡相似，它與磁卡的區(qū)別在于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的媒體不同。磁卡是通過卡上磁IC卡條的磁場(chǎng)變化來存儲(chǔ)信息的，而IC卡是通過嵌入卡中的電擦除式可編程只讀存儲(chǔ)器集成電路芯片(EEPROM)來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息的。因此，與磁卡相比較，IC卡具有以下優(yōu)點(diǎn)：①存儲(chǔ)容量大。磁卡的存儲(chǔ)容量大約在200個(gè)數(shù)字字符；IC卡的存儲(chǔ)容量根據(jù)型號(hào)不同，小的幾百個(gè)字符，大的上百萬個(gè)字符。②安全保密性好。IC卡上的信息能夠隨意讀取、修改、擦除，但都需要密碼。③CPU卡具有數(shù)據(jù)處理能力。在與讀卡器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密、解密，以確保交換數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠；而磁卡則無此功能。④使用壽命長。另外，使用射頻卡作為密鑰，節(jié)約了鋼鐵資源。

防盜防火報(bào)警模塊的設(shè)計(jì)，門磁可以安裝入戶門或是保險(xiǎn)柜上，紅外熱釋電傳感器和煙霧傳感器置于客廳和臥室中，業(yè)主在離開家的時(shí)候按下設(shè)防按鈕，10秒鐘后整個(gè)家庭范圍內(nèi)進(jìn)入防衛(wèi)模式，防衛(wèi)模式中一旦門磁、紅外傳感器和煙霧傳感器檢測(cè)到異常情況，主系統(tǒng)作出判斷，通過GSM無線通信模塊主動(dòng)聯(lián)系業(yè)主和物業(yè)值班人員。

一般業(yè)主在離開家庭的時(shí)候，常常忘記關(guān)掉一些正工作的用電器或是處于待機(jī)的用電器，這其中存在著用電引起火災(zāi)的隱患，另外交流線路也要消耗一部分電能，利用我們的控電模塊，在業(yè)主設(shè)防時(shí)實(shí)現(xiàn)控電，通過繼電器將除廚房（冰箱）除外的分路用電線路斷開，日積月累，節(jié)約了電能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

空氣質(zhì)量模塊和溫濕度檢測(cè)模塊主要是用來評(píng)估家庭環(huán)境質(zhì)量，避免由于空氣質(zhì)量差而對(duì)人的健康構(gòu)成的威脅，檢測(cè)室內(nèi)溫濕度，作為人體舒適度指數(shù)，與空氣質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果構(gòu)成環(huán)境質(zhì)量報(bào)告，及時(shí)反饋給業(yè)主，讓業(yè)主實(shí)施一定的措施改善環(huán)境質(zhì)量。

GSM無線通信模塊不只是用來反映防衛(wèi)模式，業(yè)主還可以通過它來控制家里的一些電器設(shè)備。

對(duì)于一些上班族來說，一般都有不吃早飯的習(xí)慣，不利于身體健康，這是我們的時(shí)間控制模塊就大顯身手，晚上預(yù)先設(shè)置主控制器，什么時(shí)間讓輸出幾路接通，到早上可能業(yè)主還沒起床，但是時(shí)間一到早飯就已經(jīng)做好了，不會(huì)花費(fèi)業(yè)主早上時(shí)間做早飯的。

可擴(kuò)展模塊分為時(shí)間控制和短信遠(yuǎn)程控制，控制終端全是用的無線通信，方便一些經(jīng)常挪動(dòng)的電器設(shè)備的控制。

當(dāng)今時(shí)代，科技的迅速發(fā)展給人們帶來方便與快捷的同時(shí)也增加了很多安全隱患，該系統(tǒng)本著為普通百姓造福的目的，最大限度減少家居安全隱患。該系統(tǒng)簡單實(shí)用，可靠性高，沒有高昂的成本，可被大多數(shù)家庭所接受，普及的前景很可觀

3. 系統(tǒng)框圖：

1 控制核心：由ATMEL AVR單片機(jī)作為控制核心，包括設(shè)置和顯示功能。

2 非接觸式IC卡刷卡門：使用電磁鎖，利用非接觸式IC卡為鑰匙，若非本鎖的IC卡，GSM模塊會(huì)向業(yè)主及社區(qū)安保處發(fā)送警報(bào)。

3 防火防盜報(bào)警模塊：由煙霧傳感器、紅外熱釋電傳感器以及門磁構(gòu)成。

4 控電模塊：家中無人時(shí)自動(dòng)給不必要的電器斷電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

5 空氣質(zhì)量檢測(cè)模塊：利用傳感器檢測(cè)空氣質(zhì)量，反饋給主控制器，業(yè)主可查詢到實(shí)時(shí)的空氣質(zhì)量狀況。

6 溫濕度檢測(cè)模塊：通過傳感器測(cè)量家中溫度及濕度，并可提供開窗通風(fēng)，制熱，制冷等建議

7 GSM無線通信模塊：業(yè)主通過該模塊可實(shí)時(shí)查詢家中情況，得到警報(bào)信息，或者控制家中電器。實(shí)現(xiàn)家庭的遠(yuǎn)程控制。

8 時(shí)間?？刂茐K：可實(shí)現(xiàn)家中電器的定時(shí)開啟或關(guān)閉

9 可擴(kuò)展模塊：對(duì)家中電器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制等，可擴(kuò)展出方便快捷的常用功能。