一种基于ARM的智能安防控制系统的制作方法

一种基于arm的智能安防控制系统
技术领域
1.本实用新型属于家居智能安防控制技术领域，具体涉及一种基于arm的智能安防控制系统。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高和控制技术的发展，智能家居系统在生活中的应用也越来越广泛化、平民化。然而，智能安防系统的安全性、稳定性还有待进一步提高，并且相关设备的复杂度和成本过高也成为智能安防控制系统发展的障碍。家居安全问题例如室内火灾、煤气中毒、盗窃案件的频繁发生也证明了普及智能安防控制系统的重要程度。智能安防控制系统是智能家居系统的关键组成部分，尤其是对于普通家庭用户而言，它能够提高人们的生活质量和安全保障，因此有着非同寻常的重要意义。


技术实现要素：

3.发明目的：针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种基于arm的能够实时检测室内环境参数，对诸如火灾、煤气泄漏等异常情况进行报警和处理，并使用户能进行远程检测和控制家居设备的智能安防控制系统。此外该系统运用三维人脸识别技术，有效克服了目前二维人脸识别技术对照片、图片误识别的弊端，增强系统安全性。
4.技术方案：为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种基于arm的智能安防控制系统，包括单片机模块、三维人脸识别模块、电源模块、显示模块、环境检测模块、控制模块和通信模块。所述单片机模块接收各模块发送的信号数据并进行运算处理，将控制信号发送给控制模块和通信模块；所述电源模块分别与本系统其他模块电连接并提供电源；所述三维人脸识别模块包括处理器、包含cmos自动感应红外摄像模组的双目摄像头、存储器，该模块将识别信息通过数据线与单片机模块通信传输；所述显示模块采用lcd触摸屏，用于向用户显示人机交互界面及各环境参数信息并且可以使用户进行触屏操作；所述环境监测模块用于采集环境温度、湿度、室内光照强度、可燃气体浓度等信号并将信号发送给单片机模块处理；所述控制模块输出端与排气风扇、消防喷头、照明灯光和声光报警器相连接并在异常情况下控制设备运行；所述通信模块用于实现用户与该智能安防控制系统间的通信功能。
5.优选的，所述单片机模块为stm32f103zet6单片机。
6.优选的，所述显示模块为2.8寸tft
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lcd触摸屏，其内部含有xpt2046型号的触摸屏控制芯片，它含有12位分辨率、125khz转换速率的逐步逼近型模数转换器。
7.优选的，所述环境检测模块包含温湿度传感器、光强传感器、烟雾传感器、超声波传感器。
8.优选的，所述温湿度传感器为dht11型温湿度传感器，是一款温湿度一体化的数字传感器，由一个电阻式测湿元件和一个ntc测温元件组成，并与一个高性能8位单片机相连。所述温湿度传感器与stm32f103单片机的引脚pg11口相连。
9.优选的，所述烟雾传感器为mq
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5型气敏烟雾传感器，其检测范围为100~10000ppm浓度范围，所述烟雾传感器的ad端口与stm32f103单片机的引脚pa2口相连，该传感器可以检测液化气、天然气、煤气的浓度。
10.优选的，所述超声波传感器为hc
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sr04型超声波传感器，其echo端口与stm32f103单片机的引脚pa6口相连，trig端口与stm32f103单片机的引脚pa7口相连。
11.优选的，所述三维人脸识别模块处理器为fpga，该处理器可以进行大量数据的快速运算，在较短时间内计算出三维人脸数据，并且与存储器中人脸数据进行对比。
12.优选的，所述通信模块为sim800c模块，通过at指令集完成gsm/gprs无线通信。
13.当用户进入室内时，所述显示模块屏幕显示登录界面，用户需触屏操作输入正确的密码后，再通过三维人脸识别模块进行人脸识别，当识别为系统用户时，便可完成解锁，此时安防系统解除防御状态；当用户离开室内，需要开启安全监控时，只需在界面点击“上锁”，变可锁定系统，此时安防系统进入防御状态。
14.有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：能对家庭火灾的发生、外人的入侵以及可燃气体的泄漏等实现自动报警，并及时告知用户，还可以通过单片机的控制功能控制相应设备例如排气风扇、消防喷头等对危险状况做出相应的处理，避免家庭用户的生命财产安全受到损失；用户可以通过手机远程监控家中环境状态并且远程操控家居设备。触摸屏具有良好的人机交互，使得用户在家中可以更加便捷、高效地操作该系统，完成查看数据、系统设置等操作；三维人脸识别功能能够更加精准的识别用户，有效克服了二维人脸识别系统对平面照片的误识别，可防止不法分子采用照片、平面图片等方式实现人脸解锁，大大提高了该系统的安全性；此外，该系统具有性价比高、成本可控、设备复杂度降低、安全可靠等优点。
附图说明
15.图1是本实用新型的系统框图；
16.图2是本实用新型的单片机模块电路原理图；
17.图3是环境监测模块的超声波传感器电路原理图；
18.图4是环境监测模块的烟雾传感器电路原理图；
19.图5是环境监测模块的温湿度传感器电路原理图；
20.图6是本实用新型的工作流程图；
21.图7是本实用新型三维人脸识别模块系统框图。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例和附图进一步阐明本实用新型。
23.如图所示，一种基于arm的智能安防控制系统，包括单片机模块、电源模块、环境检测模块、显示模块、三维人脸识别模块、通信模块和控制模块，单片机模块输入端电连接有环境检测模块、显示模块、三维人脸模块和通信模块，单片机模块输出端电连接有控制模块，电源模块分别与本系统其他模块电连接并提供电源；环境检测模块包括温湿度传感器用于检测环境温度、烟雾传感器用于检测室内可燃气体浓度和光强传感器用于检测室内环境光照强度，超声波传感器用于检测是否有人员入侵。环境传感器将信号发送给单片机模
块处理；控制模块用于控制排气风扇、消防喷头、照明灯光、声光报警器等相应设备根据不同情况做出不同反应；通信模块用于实现用户与单片机模块的远程通信；三维人脸识别模块用于识别人脸信息，判断是否为用户登录；显示模块用于实现人机交互，接收用户的触摸操作选项，显示数据等信息。
24.本实用新型一种基于arm的智能安防控制系统，其工作流程为，
25.启动该智能安防控制系统后，lcd触摸屏弹出登录界面；用户输入密码后还需进行三维人脸识别，三维人脸识别模块如图4所示。三维人脸识别模块通过双目摄像头采集人脸数据，处理器进行运算后于存储器中存储的用户人脸数据进行比对，将比对结果发送给单片机模块，如果识别成功用户便成功进入系统，否则直接出发报警程序。系统首页上有“上锁”、“时钟”和“环境状态”三个选择；用户点击“上锁”选择框后，系统上锁并进入布防状态；用户点击“时钟”选择框后，触摸屏页面跳转到时钟界面显示当前时间；用户点击“环境状态”选择框后，触摸屏页面跳转到环境参数显示界面，显示当前室内温湿度、可燃气体浓度、有无人员入侵等信息。
26.系统布防后，由环境检测模块检测当前环境状态；超声波传感器安装在门框一侧，检测距门框另一侧的距离，如果无人入侵，则门框间距不变，一旦有外人入侵，距离将会改变，将会传回单片机模块，由单片机模块控制报警模块发出声光报警以提示用户遭遇入侵；如果环境检测模块检测到当前室内可燃气体浓度或者温度变化异常，则报警模块发出声光报警，并且由单片机模块控制通信模块向用户手机发送报警信息，提示用户室内发生异常情况。
27.控制模块将在环境检测模块检测到异常情况后，由单片机模块控制启动。当可燃气体浓度超标时，控制模块启动排气风扇；当室内发生火灾时，控制模块启动消防喷头；当室内光照强度突然变暗时，控制模块启动照明灯光。
28.通信模块除了在异常情况时给用户发送报警信息，还可以接收用户发送的信息并传给单片机模块，由单片机模块处理后传给控制模块执行，以达到远程控制家居设备的目的。
29.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。