小型智能環(huán)境檢系統(tǒng)

王亮儀+肖明霞

【摘要】 眾所周知，環(huán)境安全是我們每個人最關(guān)注的問題，對于家庭房屋，倉庫，車庫等這些小型環(huán)境，更需注意，因為這些地方具有的安全隱患最大，也是人們最容易忽視的地方，他涉及到人們的安全問題。如家中起火，煤氣泄漏等問題，嚴(yán)重涉及到人們的安全性問題，又如庫房的易燃物品，都是需要及時防護(hù)的東西，然而，這些地方人們不經(jīng)常出現(xiàn)在無人的情況下容易發(fā)生事故。對此，我們用所學(xué)知識，做出一套完備的系統(tǒng)，以減小人們的生活中的安全隱患。對于電氣信息工程學(xué)院的我們，以單片機(jī)為核心控制器，配套各種傳感器，各功能的模塊，組成硬件電路，加以編程語言，做出了一套可行的系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】 環(huán)境安全 檢測系統(tǒng) 單片機(jī)

社會的發(fā)展，人們對于自己的生活環(huán)境的要求變得越高，然而，新時代的產(chǎn)物也伴隨著很多的負(fù)面影響，新產(chǎn)物存著的安全性問題，應(yīng)對新的形勢，科學(xué)的發(fā)展必須要保障人們的安全問題。自然界的事物變換，有很多對于人們不利的東西，家用燃?xì)獾男孤叮瑴囟鹊目刂撇划?dāng)造成的人體的疾病的發(fā)生。應(yīng)對多種的生存環(huán)境的問題，我們再次利用科學(xué)方法，解決遇到的問題，讓我們有個更加安全的生存環(huán)境。

一、系統(tǒng)性能分析

設(shè)計系統(tǒng)利用GPS定位系統(tǒng)，應(yīng)用GPS芯片查詢定位，反映事故所發(fā)生的位置。短信的收發(fā)，運用短信收發(fā)模塊，當(dāng)事故發(fā)生時，第一時間告知主人，自動報警系統(tǒng)，SOS報警系統(tǒng)，語音控制模塊，環(huán)境監(jiān)測模塊。本設(shè)計在國、內(nèi)外研究現(xiàn)狀，有如下三方面的發(fā)展前景。1、本產(chǎn)品屬于智能家居系列，降低事故的發(fā)生率，對人們的安全保障起到重要的意義。2、GPS定位將運用于各個遠(yuǎn)程監(jiān)控中，傳輸距離遠(yuǎn)，可控性強(qiáng)，短信收發(fā)，兩者都應(yīng)用到信息的遠(yuǎn)程傳遞，具有較好的實用性。3、國內(nèi)為對于人們的安全問題相當(dāng)重視，具有空前的研究。所以該技術(shù)應(yīng)用于小型環(huán)境監(jiān)測中將有廣闊的發(fā)展前景。

二、技術(shù)研究

2.1 應(yīng)用知識分析

1.可以防御事故的發(fā)生，設(shè)定預(yù)定的環(huán)境條件，當(dāng)環(huán)境超過設(shè)定的范圍時，以短信的方式提醒主人，當(dāng)環(huán)境條件超過另一設(shè)定范圍是，自動報警并提醒主人。2.利用GPS定位，對事故發(fā)生的位置進(jìn)行檢測的，當(dāng)有問題時，可及時找到事故發(fā)生地點，以便及時救助。3.具有及時報警的功能，當(dāng)某一區(qū)域遇到安全問題時，用短信方式通知主人，讓其知道事故的發(fā)生。4.語音控制功能，當(dāng)事故發(fā)生時，發(fā)出為危險警報，當(dāng)附近區(qū)域有人時，可以聽到其發(fā)出的語音提示。5.集合了氣體檢測和遠(yuǎn)程傳輸?shù)碾p重功能，并且集短信發(fā)送的基本功能，結(jié)構(gòu)簡單、功能全、操作簡單、可靠實用、成本較低。6.正常顯示溫濕度，時間等信息，能滿足普通人的購買能力和功能需求，可以使更多人的生活變得方便和安全。

2.2電路原理

硬件電路設(shè)計 該系統(tǒng)由單片機(jī)、GPS定位系統(tǒng)，短信收發(fā)模塊，液晶顯示電路、語音模塊及報警提示模塊等組成，控制核心為單片機(jī)。單片機(jī)在接收到傳感器的信息后，將傳感器的信號轉(zhuǎn)換后發(fā)送，通過語音播報提示。

2.3 整個系統(tǒng)中所用的電路模塊

1. CPU模塊。2. GPS定位系 利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)，當(dāng)接收機(jī)工作在NMEA協(xié)議時，以一定的速率向外輸出數(shù)據(jù)，定位時提取協(xié)議，在手機(jī)地圖看到事故發(fā)生的位置，有利于人們的救助。3.短信提示 GSM模塊采用串行異步通信接口，連續(xù)按動按鈕，實現(xiàn)原設(shè)短信的發(fā)送。4.光電和溫濕度模塊運用傳感器實現(xiàn)甲烷，二氧化碳等有毒氣體的檢測，以及高溫環(huán)境的檢測。5.電源模塊 該模塊為整個系統(tǒng)供電，提供穩(wěn)定的電源。使整個系統(tǒng)能夠正常的運行。 6.語音播報模塊該模塊主要播報警示音，及對時間進(jìn)行播報。7.顯示模塊 日常顯示正常的溫濕度，時間及當(dāng)時的環(huán)境指標(biāo)。

2.4軟件設(shè)計

系統(tǒng)本身由硬件和軟件兩部分組成，硬件上面已經(jīng)詳論述。軟件以C語言為主，對單片機(jī)寫入程序，實現(xiàn)其功能，應(yīng)用的主要方法是庫函數(shù)的調(diào)用，該方法使編程更加清晰，可讀性更強(qiáng)，也易于程序的嵌套使用。系統(tǒng)后端以python語言為腳本，應(yīng)用MySQL數(shù)據(jù)庫，對系統(tǒng)進(jìn)行后期維護(hù)，以實現(xiàn)長期的應(yīng)用。

三、成果展示

該系統(tǒng)綁定手機(jī)號碼的形式，通過短信實現(xiàn)與手機(jī)的交流。發(fā)送設(shè)定的內(nèi)容，便可自動回復(fù)當(dāng)時的環(huán)境狀況，當(dāng)某一區(qū)域發(fā)生火災(zāi)或出現(xiàn)有毒氣體等安全性問題時，自動發(fā)出報警，其檢測范圍可以自行設(shè)定，通過手機(jī)，便可看到事故發(fā)生的位置，當(dāng)某一區(qū)域遇到突然發(fā)生的危險時，發(fā)出危險警報聲音，以便周圍的人及時發(fā)現(xiàn)，并向家人發(fā)送危險短息和當(dāng)時的環(huán)境狀況，日常顯示溫濕度，實現(xiàn)鐘表的功能，整點報時，第一期系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)，我們必須應(yīng)用前進(jìn)的眼光，要順應(yīng)社會的發(fā)展，讓自己也前進(jìn)，該系統(tǒng)的第二代產(chǎn)品也將做出很大的改進(jìn)，完善各方面的功能和實用性，努力打造出更好的新一代系統(tǒng)。

四、結(jié)語

大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新，大學(xué)是人一生最有意義的時光，青蔥歲月，我們學(xué)習(xí)科學(xué)充實我們的大腦，應(yīng)用技術(shù)鍛煉我們的動手能力，思維能力，全面發(fā)展自己。利用大學(xué)這個很好的平臺，做自己想做的事，學(xué)自己想學(xué)的東西，讓自己的人生得深化，做好自己，為社會付出自己的力量，豈不快哉！