基于A(yíng)TMEL AVR單片機的居家安全衛士系統實(shí)現，附軟硬件架構

2. 最終設計應用：

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，老奶奶非常擔心家里的安全問(wèn)題，因此就不經(jīng)常出門(mén)了；

情景二：南昌市的劉爺爺經(jīng)常使用鑰匙開(kāi)過(guò)門(mén)后忘記將鑰匙拔出，當他發(fā)現時(shí)，鑰匙早已被人拿走了；

針對以上傳統鑰匙所存在的弊端，我們選擇了刷卡門(mén)禁系統，用射頻卡代替傳統鑰匙具有以下優(yōu)點(diǎn)，如果密鑰丟了，我們可以通過(guò)主控制器注銷(xiāo)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(guò)設置讓主系統自學(xué)習密碼，然后將密碼存儲到存儲模塊，此后，此新卡就能用于本系統的密鑰。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卡是因為它有著(zhù)很高的保密性能， IC卡的外形與磁卡相似，它與磁卡的區別在于數據存儲的媒體不同。磁卡是通過(guò)卡上磁IC卡條的磁場(chǎng)變化來(lái)存儲信息的，而IC卡是通過(guò)嵌入卡中的電擦除式可編程只讀存儲器集成電路芯片(EEPROM)來(lái)存儲數據信息的。因此，與磁卡相比較，IC卡具有以下優(yōu)點(diǎn)：①存儲容量大。磁卡的存儲容量大約在200個(gè)數字字符；IC卡的存儲容量根據型號不同，小的幾百個(gè)字符，大的上百萬(wàn)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卡具有數據處理能力。在與讀卡器進(jìn)行數據交換時(shí)，可對數據進(jìn)行加密、解密，以確保交換數據的準確可靠；而磁卡則無(wú)此功能。④使用壽命長(cháng)。另外，使用射頻卡作為密鑰，節約了鋼鐵資源。

防盜防火報警模塊的設計，門(mén)磁可以安裝入戶(hù)門(mén)或是保險柜上，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(kāi)家的時(shí)候按下設防按鈕，10秒鐘后整個(gè)家庭范圍內進(jìn)入防衛模式，防衛模式中一旦門(mén)磁、紅外傳感器和煙霧傳感器檢測到異常情況，主系統作出判斷，通過(guò)GSM無(wú)線(xiàn)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(kāi)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的用電器，這其中存在著(zhù)用電引起火災的隱患，另外交流線(xiàn)路也要消耗一部分電能，利用我們的控電模塊，在業(yè)主設防時(shí)實(shí)現控電，通過(guò)繼電器將除廚房（冰箱）除外的分路用電線(xiàn)路斷開(kāi)，日積月累，節約了電能，實(shí)現節能減排。

空氣質(zhì)量模塊和溫濕度檢測模塊主要是用來(lái)評估家庭環(huán)境質(zhì)量，避免由于空氣質(zhì)量差而對人的健康構成的威脅，檢測室內溫濕度，作為人體舒適度指數，與空氣質(zhì)量檢測結果構成環(huán)境質(zhì)量報告，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(wú)線(xiàn)通信模塊不只是用來(lái)反映防衛模式，業(yè)主還可以通過(guò)它來(lái)控制家里的一些電器設備。

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

可擴展模塊分為時(shí)間控制和短信遠程控制，控制終端全是用的無(wú)線(xiàn)通信，方便一些經(jīng)常挪動(dòng)的電器設備的控制。

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

3. 系統框圖：

1 控制核心：由ATMEL AVR單片機作為控制核心，包括設置和顯示功能。

2 非接觸式IC卡刷卡門(mén)：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)主及社區安保處發(fā)送警報。

3 防火防盜報警模塊：由煙霧傳感器、紅外熱釋電傳感器以及門(mén)磁構成。

4 控電模塊：家中無(wú)人時(shí)自動(dòng)給不必要的電器斷電，實(shí)現節能。

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

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

7 GSM無(wú)線(xiàn)通信模塊：業(yè)主通過(guò)該模塊可實(shí)時(shí)查詢(xún)家中情況，得到警報信息，或者控制家中電器。實(shí)現家庭的遠程控制。

8 時(shí)間?？刂茐K：可實(shí)現家中電器的定時(shí)開(kāi)啟或關(guān)閉

9 可擴展模塊：對家中電器實(shí)現遠程控制等，可擴展出方便快捷的常用功能。