新时代监控系统
摘要:本文设计的智能家居系统以AT89C51单片机为核心控制单元,对多种功能进行控制以实现监测、声音采集放大、双向对讲、卫星定位、数据存储、音乐播放、语音提醒、照明等多种功能。除此之外,本文还设计了基于新型MEMS传感器的老年人跌倒监测系统。
关键词:智能家居、AT89C51;跌倒监测 1.前沿
新时代监控系统以住宅为平台,将建筑、网络通信、信息家电、管理融为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的家居环境。家居智能化设计包括传感器的检测,信号的传递,结果处理等。但现在仍未普及,而且目前智能家居的国际标准未成热,因此智能家居监控系统仍然存在广阔的发展空间。。 2.总体方案
系统总体框图如下所示:
系统结构图
各个模块之间相互独立,共同与主机进行通讯。最终实现监控,一键求救,卫星定位,支持手机连接双向语音对讲功能,为了体现该设备的人性化,我们添加了语言播报,音乐播放,数据存储,隐私保护,移动侦测,录音以及照明功能等。
3.硬件设计
3.1无线通讯与稳压单元
1.nRF24L01无线模块是采用挪威NORDIC公司的nRF24L012.4G无线收发IC设计的一款高性能2.4G无线收发模块。其主要特色如下: 2.采用GFSK调制。
3.数据传输率为lMb/s或2Mb/s。 4.SPI速率为0Mb/s~10Mb/s2。 5.QFN20引脚4mm×4mm封装。 供电电压为1.9V~3.6V。
无线通讯与稳压单元原理图 3.2加速度传感器模块
模块传感器采用MPU6050传感器。MPU6050是全球首例6轴运动处理传感器。它集成了3轴MEMS陀螺仪,3轴加速度计以及一个可扩展的数字运动处理器DMP,可用IIC接口连接一个第三方的数字传感器。扩展之后就可以通过其IIC或SPI接口输出一个6轴的信号。
MPU-6000(6050)的角速度全格感测范围为±250、±500、±1000与
±2000°/sec(dps),可准确追踪快速与慢速动作,并且,用户可程式控制的加速器全格感测范围为±2g、±4g±8g与±16g。产品传输可透过最高至400kHz的IC或最高达20MHz的SPI(MPU-6050没有SPI)。MPU-6000可在不同电压下工作,VDD供电电压介为2.5V±5%、3.0V±5%或3.3V±5%,逻辑接口VDDIO供电为1.8V±5%(MPU6000仅用VDD)。
MPU6050单元原理图
4.结论
系统可以实现监控,一键求救,卫星定位,自动拨打电话和支持手机连接双向语音对讲功能,同时为了体现该设备的人性化,添加了语言播报,音乐播放,数据存储,隐私保护,移动侦测,录音以及照明功能,为用户提供更优质的体验。 参考文献
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