一种基于GPRS和红外探测技术的家庭安防系统的制作方法

本发明涉及一种基于gprs和红外探测技术的家庭安防系统，适用于安防领域。

背景技术：

随着科技和经济的快速发展，人们的家居生活也逐步的在改善，人们的日常生活节奏也变得越来越快，个人及社会对其家庭居住环境的安全方面的要求越来越高，特别是财产和人身安全被人们高度重视，在现在的智能小区与家庭中，家庭安防监控系统变成一个很重要的一部分，其研究意义就不言而喻了。传统的通过动物、现场报警、防盗门、防盗网的形式来预防盗贼，虽然一定程度上可以起到防盗的效果，但不能及时告诉事主，也不能及时阻止犯罪和找到相应的犯罪证据。同时，现有的一些监控系统大部分都价格昂贵、安装繁琐、依赖于电脑，不是很适合家庭安防监控。随着计算机、通信、电子等技术的不断发展，实现了对家庭的安防从本地监控到远程监控的发展历程，它主要是以取证及相应的预防作为目的，对犯罪分子能起到很好的威慑作用，同时也能及时减少盗窃这类事情的发生。

随着我国移动通信行业的高速发展，gprs技术逐渐的成熟和不断的完善及internet网络技术的大量的应用，基于gprs的家庭安防系统就逐步的出现了。gprs其拥有运营费用低、网络范围广、实时传输等优势。系统可充分的利用gprs网络来对数据进行传输，且其监控范围很广，只要拥有gprs网络信号的地方都能够设置相应的监控节点。当用户在家中合适的位置设置好相应的监控节点后，然后使用联网的pc终端设备或者使用手机就能方便且及时的知道家中情况。同时采用的红外探测技术其具有良好的隐蔽性、良好的环境适应性、抗干扰能力强等优点，在各个领域被广泛的应用，如军事、生活、安全生产工程等，在家庭安防中经常被采用，在该系统中采用了红外探测技术中的被动红外探测技术。

本课题的研究具有很大的价值，可以为用户提供功能强大、安装方便、价格低廉、可靠性好的家居安防系统，同时可以减少入室盗窃案件的发生，也能够保留犯罪分子的犯罪证据并且能及时通知用户家中情况，为保障人们的人身和财产的安全及社会治安稳定做出了一份贡献。

技术实现要素：

本发明提供一种基于gprs和红外探测技术的家庭安防系统，能够很好的满足用户对系统实时性、性价比高等要求。电路体积小结构紧凑，功耗较低，成本较低，系统具有可扩展性，工作稳定，提高了工作效率，且具有良好的抗干扰性和可靠性。

本发明所采用的技术方案是：

基于gprs和红外探测技术的家庭安防系统由pic单片机控制模块、ddr电路、flash电路、sd卡电路、图像传感器电路、红外传感模块电路组成。

所述pic单片机控制模块通过引脚1和引脚2以及引脚3和引脚19和引脚20作为该单片机的下载程序端口。系统可通过pic单片机编程器pickit2来进行程序的烧写，而该工具正是通过与这5个引脚相连才能完成程序的烧写。系统通过引脚5控制绿色led灯的闪烁来作为电压电量低提醒。引脚7和引脚8外接一个7.3782mhz的晶振电路。引脚9用来监测系统的供电电压，当其电压低于某个阈值时，系统自动关机。引脚12和引脚13作为ic引脚用来和dsp进行数据传输的，引脚14用于控制红色led指示灯的闪烁，当指示灯闪烁完后，系统才可以采集红外信号。引脚巧用来采集热释电红外传感器通过其信号处理电路后的电压信号，引脚16用来采集光敏检测电路输出的电压信号，引脚17用来采集温度检测电路输出的电压信号，引脚18用于连接声光报警电路。

所述ddr电路设计使用的ddr2内存是由韩国hynix公司生产的hsps5162ffr芯片。该芯片其工作电压为1.8v，其数据容量的大小为512m，拥有16位数据总线和13根地址线，该芯片与本系统需要的大带宽以及高的存储密度的要求相符合。同时由于该主控处理器其自身的存储容量不够，因此可通过外接hsps5162ffr存储器对需要处理的大量数据(图像和视频数据)进行缓存。其主要引脚功能如下:ck表示差分时钟输入，cke为时钟使能信号，cs为片选信号，bao-ba1为页码地址输入，ao-a12为地址输入，dq为数据输入和输出。由于dsp处理器内部拥有可调节的存储总线结构，故ddr2的相应的引脚和dsp内部ddr接口相连。

所述flash电路很好的利用pic24f16ka101内部的norflash，系统将开机logo以及开机的

启动程序存放在该norflash中。由于系统的应用程序在其运行时需要占用大的存储空间，因而选用了hy27us08561a芯片作为该系统的nandflash。该芯片其容量大小为256兆比特，数据总线为8位，能够满足设计要求。该芯片其相应的引脚和dsp内部的nandflash接口相连接。

所述sd卡电路中，sd-cd为sd卡的信号检测引脚，其与dsp的pwm4引脚相连，其主要作用是判断sd卡是否插入，如果卡插入卡座时，那么该引脚为低电平，如果没有插入卡座，则该引脚为高电平。sd-wp其主要用于判断sd卡是否为写保护，如果为写保护，该引脚为高电平，否则该引脚为低电平。

所述图像传感器电路中，s_do到s_d9作为该传感器的数据输出，s_5ck和s_sda接收dsp发出的时钟信号和串口通信控制信号，shd,svd,spclk分别表示的是行有效信号、帧有效信号像素时钟信号。由于dsp兼容传感器的接口，因此该图像传感器其相应的引脚同dsp内部的传感器接口相连接。当有人进入监控区域时，系统将采集到的图像信息通过滤光透镜，由cmos图像传感器接收，然后在由该图像传感器将图像信息送给dsp进行处理，图片信息通过dsp图像处理引擎进行处理后，将图片信息保存在sd卡内。

所述红外传感模块电路首先通过lhi968传感器探测到人体红外信号并将其转换为微弱的电信号。其前置信号放大电路主要包括低通滤波和两级增益放大、偏置电路三部分组成。电路中r1,c3组成滤波电路，用于减小电源所产生的纹波电压，r3为传感器的负载电阻。r2,c5组成低通滤波电路，第一级放大器对信号进行进一步的滤波、放大。r12和c8组成滤波电路。信号通过第一级放大器后，再由cl,r10耦合到第二级的反向输入端，第二级放大器对信号进一步的放大，其中r13和r14将第二级放大器偏置在1.2v左右。

本发明的有益效果是：能够很好的满足用户对系统实时性、性价比高等要求，电路体积小结构紧凑，功耗较低，成本较低，系统具有可扩展性，工作稳定，提高了工作效率，且具有良好的抗干扰性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的pic单片机控制模块。

图2是本发明的ddr电路。

图3是本发明的flash电路设计。

图4是本发明的sd卡电路。

图5是本发明的图像传感器电路。

图6是本发明的红外传感模块电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，pic单片机控制模块通过引脚1和引脚2以及引脚3和引脚19和引脚20作为该单片机的下载程序端口。系统可通过pic单片机编程器pickit2来进行程序的烧写，而该工具正是通过与这5个引脚相连才能完成程序的烧写。系统通过引脚5控制绿色led灯的闪烁来作为电压电量低提醒。引脚7和引脚8外接一个7.3782mhz的晶振电路。引脚9用来监测系统的供电电压，当其电压低于某个阈值时，系统自动关机。引脚12和引脚13作为ic引脚用来和dsp进行数据传输的，引脚14用于控制红色led指示灯的闪烁，当指示灯闪烁完后，系统才可以采集红外信号。引脚巧用来采集热释电红外传感器通过其信号处理电路后的电压信号，引脚16用来采集光敏检测电路输出的电压信号，引脚17用来采集温度检测电路输出的电压信号，引脚18用于连接声光报警电路

如图2,ddr电路设计使用的ddr2内存是由韩国hynix公司生产的hsps5162ffr芯片。该芯片其工作电压为1.8v，其数据容量的大小为512m，拥有16位数据总线和13根地址线，该芯片与本系统需要的大带宽以及高的存储密度的要求相符合。同时由于该主控处理器其自身的存储容量不够，因此可通过外接hsps5162ffr存储器对需要处理的大量数据(图像和视频数据)进行缓存。其主要引脚功能如下:ck表示差分时钟输入，cke为时钟使能信号，cs为片选信号，bao-ba1为页码地址输入，ao-a12为地址输入，dq为数据输入和输出。由于dsp处理器内部拥有可调节的存储总线结构，故ddr2的相应的引脚和dsp内部ddr接口相连。

如图3，flash电路很好的利用pic24f16ka101内部的norflash，系统将开机logo以及开机的启动程序存放在该norflash中。由于系统的应用程序在其运行时需要占用大的存储空间，因而选用了hy27us08561a芯片作为该系统的nandflash。该芯片其容量大小为256兆比特，数据总线为8位，能够满足设计要求。该芯片其相应的引脚和dsp内部的nandflash接口相连接。

如图4，sd卡电路中，sd-cd为sd卡的信号检测引脚，其与dsp的pwm4引脚相连，其主要作用是判断sd卡是否插入，如果卡插入卡座时，那么该引脚为低电平，如果没有插入卡座，则该引脚为高电平。sd-wp其主要用于判断sd卡是否为写保护，如果为写保护，该引脚为高电平，否则该引脚为低电平。

如图5，图像传感器电路中，s_do到s_d9作为该传感器的数据输出，s_5ck和s_sda接收dsp发出的时钟信号和串口通信控制信号，shd,svd,spclk分别表示的是行有效信号、帧有效信号像素时钟信号。由于dsp兼容传感器的接口，因此该图像传感器其相应的引脚同dsp内部的传感器接口相连接。当有人进入监控区域时，系统将采集到的图像信息通过滤光透镜，由cmos图像传感器接收，然后在由该图像传感器将图像信息送给dsp进行处理，图片信息通过dsp图像处理引擎进行处理后，将图片信息保存在sd卡内。

如图6，红外传感模块电路首先通过lhi968传感器探测到人体红外信号并将其转换为微弱的电信号。其前置信号放大电路主要包括低通滤波和两级增益放大、偏置电路三部分组成。电路中r1,c3组成滤波电路，用于减小电源所产生的纹波电压，r3为传感器的负载电阻。r2,c5组成低通滤波电路，第一级放大器对信号进行进一步的滤波、放大。r12和c8组成滤波电路。信号通过第一级放大器后，再由cl,r10耦合到第二级的反向输入端，第二级放大器对信号进一步的放大，其中r13和r14将第二级放大器偏置在1.2v左右。