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基于物联网的智能宿舍管理系统
2.3 火焰传感器
图1 3.1 OneNET云平台
智能火灾报警部分由火焰传感器和蜂鸣 器及主控芯片 STM32 组成。火焰传感器采集 室内的数据,然后传给主控芯片,当出现火情 时,触发蜂鸣器发出报警,同时给用户发送报 警消息,提示用宿舍出现火情。本作品主要针 对建筑“小”这个特点,在焰传感器的安装位 置和灵敏度上都有所选择和针对性,这样传感 器在工作时,不会因为太敏感而被轻易触发, 也不会因为空间限制“误导”传感器。所以对 火灾传感器进行了一定的甄选,在灵敏度和检 测范围以及电压输出时都有不同程度的调试。
2.4 安防监控部分
在外出时,通过人体红外感应模块来检 测是否有人进入寝室。当有人闯入时,被人体 红外感应传感器检测到,触发信号传给主控芯 片,通过无线通信部分将信息传给中国移动 OneNET 云平台,然后平台发信息给用户或者 通过 APP 提示用户。在室内的终端也会被触 发蜂鸣器发出警报声。
本设计采用 HC-SR501 人体红外感应模 块。这种探头是以探测人体辐射为目标的。所 以热释电元件对波长为 10UM 左右的红外辐射 必须非常敏感。为了仅仅对人体的红外辐射敏 感,一旦人侵入探测区域内,就产生电位差, 触发报警。在本作品中采用是 12V 的直流工 作电压,所以整个人体红外必须符合我们要求 的数值,调试时过高和过低都会影响模块性能, 而且要求电源必须经过良好的稳压滤波,例如 电脑 USB 电源、手机充电器电源、比较 旧的 9V 的层叠电池都无法满足模块工作要求,用 变压器的电源并经过三端稳压芯片稳压后再通 过 220UF 和 0.1UF 的电容滤波后供电。
温 湿 度 监 控、 防 火、 防 盗 报 警,
当 现 场 发 出 警 报 时, 用 户 能 马 上
收 到 警 报 信 息, 以 及 根 据 用 户 需
求 实 现 人 性 化 的 终 端 设 计。 本 文
主要是利用 STM32 单片机对传统
的 大 学 生 宿 舍 进 行 改 造, 用 手 机
可 进 行 远 程 监 控, 实 现 大 学 生 智
4 总结
本系统实现如下功能:支持 Airkiss 一键 配网功能,方便快捷;断线自动重连,增强系 统稳定性;一键开门,支持通过 IC 卡开门和 手机 APP 开门;宿舍温湿度数据上传,用户 可通过手机或电脑查看宿舍实时温湿度数据; 远程控制宿舍内电器,如电灯、风扇、空调、 热水器等;防火、防盗报警,当火灾发生或者 有小偷进入宿舍,现场能发出警报,用户能马 上收到警报信息。
OneNET 平台提供设备全生命周期管理相 关工具,帮助个人、企业快速实现大规模设备 的云端管理;开放第三方 API 接口,推进个性 化应用系统构建;提供定制化“和物”APP, 加速个性化智能应用生成。如图 1 所示。
3.2 APP应用
本设计的特色是不同于传统智能家居的 APP 设计界面上,本系统注重用户在感官上 的体验,APP 在开发上可以使用系统预设好的 APP 界面,也可以进行个性化的 APP 界面设计, 不论是界面还是按键按钮都可以根据用户的习 惯喜好来设计。
2.5 ESP8266
无线通信部分由 ESP8266 与主控芯片组 成。其 ESP8266 是 Wi-Fi 模块是一款超低功耗 的 UART-Wi-Fi 模块,有超低能耗技术,专为 移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理 设备连接到 Wi-Fi 无线网络上,进行互联网或 局域网通信,实现联网功能。
2.6 门禁
本设计在考虑到年轻人为了便利出门或 者让生活更加科技。在设计时加入门禁系统, 门禁系统有两套控制方式,第一种是通过控制 芯片 STM32、继电器、RFID、及门禁组成一 套门禁卡系统来开门,其另一种是通过手机 APP 给主控芯片下达指令来开门。
3 软件设计
OneNET 是中国移动物联网有限公司响应 “大众创新、万众创业”以及基于开放共赢的 理念,面向公共服务自主研发的开放云平台, 为各种跨平台物联网应用、行业解决方案提供 简便的海量连接、云端存储、消息分发和大数 据分析等优质服务,从而降低物联网企业和个 人的研发、运营和运维成本,使物联网企业和 个人更加专注于应用,共建以 OneNET 为中心 的物联网生态环境。
2 硬件设计
2.1 STM32模块
本 作 品 中 STM32 电 路 的 设 计 目 的 是 以 低电压实现高性能,有效延长电池供电设备 的充电间隔,能够更好的对整个做智能家居 系统做出控制。STM32 系列有着高性能、低 成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的 ARM Cortex-M3 内核。在片上模拟功能的最低工作 电源电压为 1.8V。数字功能的最低工作电源 电压为 1.65V,当整个系统处于低电量时,可 以延长电池供电设备的工作时间,是 32 位产 品用户的最佳选择。
• 单片机技术 SCM Technology
基于物联网的智能宿舍管理系统
文/梁肖 单超颖 朱文俊 刘泮傲 杜雨杭
摘
随 着 网 络 技 术 的 发 展, 基 于
物联网的无线传输技术ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在生活 要 中广泛的应用,本设计基于物联
网无线 WIFI 技术,实现对宿舍的
安 全 高 效 管 理, 完 成 对 智 能 宿 舍
2.2 温湿度模块
在本设计中采用的是 SHT20 型号的温湿 度传感器。当室内环境温湿度发生变化时,传 感器中的湿敏元件的电容量随之发生改变,即 当相对湿度增大时,湿敏电容量随之增大,反 之减小 ( 电容量通常在 48 ~ 56pf 间 )。传感 器的转换电路把湿敏电容变化量转换成电压量 变化,对应于相对湿度 0 ~ 100%RH 的变化, 传感器的输出呈 0 ~ 1v 的线性变化。通过电 信号的变化,给主控芯片 STM32 传输信号, 这样就转化为室内湿度的数值变化。来达到对 环境湿度的监测。
能宿舍管理系统的设计。
【关键词】物联网 智能宿舍
1 引言
为 了 设 计 校 园 智 能 宿 舍 系 统, 将 STM32F103CB 单片机,风扇,LED 灯,人体 红外感应模块,继电器,门禁系统,烟雾传感器, ESP8266Wi-Fi 模块,温湿度传感器等一些外 围器件,通过 STM32 单片机将这些器件联系 在一起,通过 Wi-Fi 通信将数据流传输到中国 移动物联网 OneNET 云平台上,通过 OneNET 平台的反馈处理最终实现校园智能宿舍系统。