0 导言
现如今在校园的寝室里，学生贵重物品被盗、因为学生过错而引起着火等事端时有产生，这些都是一直以来困扰着学生、学工以及校园保卫处的“大问题”。传统的防范措施存在很大的坏处，比方当事端产生时，防护铁门、铁栏杆就会成为主人逃生的最大妨碍。而选用智能防火防盗报警体系，便能很好地处理此类问题了。可是市场上防火防盗体系价格对大学生来讲过高，本体系就是针对大学宿舍，从低本钱的视点来规划制造的。
1 体系组成及作业原理
本体系经过一个监控室和两个宿舍来模仿，经过RS 485总线来完成通讯。考虑到实践中监控室要能监控整栋宿舍楼，因此选用功用强大的ARM7芯片LPC2103作为主机操控芯片，从机选用价格低廉的51系列单片机作为操控芯片。宿舍中选用热释电传感器对人体进行检测，烟雾传感器完成焰火检测，红外传感器完成对宿舍进出人员数量的检测，主机经过RS 485总线对从机实时监控，当有反常出现时，宿舍和监控室的报警装置会一起响起，只要本宿舍成员在本宿舍经过输入从机的暗码才可免除报警状况。体系的详细结构图如图1所示。
2 硬件电路规划及相关理论剖析
防火防盗智能报警体系硬件首要由七大部分组成：主机部分处理器电路，从机部分处理器电路，传感器检测电路部分，声光报警电路，RS 485总线接口电路，键盘接口电路及显现电路。
2.1 传感器检测及声光报警电路
传感器模块由热释电传感器、烟雾传感器MQ211和红外传感器组成。
烟雾传感器的内部电阻是跟着烟雾的浓度的改动而改动，因此要将其转化为改动的电压信号，在此经过电压比较器LM339和几个相应的分压电阻构成，详细电路规划如图2所示。在通电状况下测得传感器的内阻是130 kΩ左右，在烟雾较浓时内阻为6 kΩ左右，在无烟时比较器的负端输入为2.5 V左右，正端为1.2 V左右，有烟雾时负端为2.5 V，正端为3～5 V，此电路能很好地完成电平的转化。热释电红外传感器选用RE200B和信号处理元件BISS0001及少数外接元件组成，电路如图3所示。
红外传感器电路由红外发射二极管及1838B组成，用单片机来检测两个传感器低电平的先后次序来判别人的进出状况。其原理如图4所示。声光报警模块由蜂鸣器、(红，绿)发光二极管和NPN型三极管驱动电路组成，详细电路图如图5所示。
2.2 RS 485通讯电路
本模块选用用于RS 485与RS 422通讯的低功耗、限摆率收发器MAX485。MAX485的驱动器摆率不受约束，可以完成最高2.5 Mb/s的传输速率。
3 软件程序规划
该体系软件部分首要完成了体系及各个模块初始化、警情信号检测(火灾/盗情)、体系设置、RS 485总线协议及声光报警的程序规划。详细的程序流程图如图6，图7所示。
4 通讯协议
在RS 485总线通讯体系中，因为供电、空间噪声以及传输途径等要素的影响，数据传达进程中很简略遭到搅扰或许信号衰减，形成通讯失利，因此需求规划一种传输协议，确保在这种不牢靠的物理链路上建立起牢靠的数据衔接。本体系中，数据收集器与监控室主机是一个简略的多点对一点通讯。
4.1 波特率设置及通讯办法的挑选
考虑到RS 485总线本身的特色并兼顾到数据通讯的速度和安稳性，波特率挑选2 400 b/s，这样可以传输更远的间隔。因为通讯是多对一的联系，串口挑选作业办法3。
4.2 数据校验办法的确认
运用RS 485总线通讯技能传输数据时，很简略遇上搅扰，使传输数据产生改动，然后导致传输过错。考虑到体系的实践要求，本规划选用8位的CRC(循环冗余校验)校验办法。
CRC校验和的核算是一种循环核算。从数学视点看，CRC校验和是用生成多项式(算法规矩)去除一个多项式(由数据块表明)，CRC校验为相除后所得的余项。CRC校验是对要传送的一个数据块附加一些校验位，这些校验位(CRC校验位)由该数据块算出，并伴随数据块同时传送。在接纳端，对收到的数据块从头按规则的算法核算CRC校验和，然后可以判别数据传输进程是否犯错。
4.3 通讯数据的编码
为确保数据传输的牢靠性和准确性，本规划选用的数据帧格局如表1所示。其间，前2个字节为开始同步信号，地址码占用1个字节(0～255)，用它来标明不同床位号;待发数据包含：烟雾传感器信号(1 B)、红外传感器信号(1 B)、热释电传感器信号(1 B)和收集时刻(7 B);校验码为8位的CRC校验码。传输次序为：烟雾传感器信号、红外传感器信号、热释电传感器信号(高位在前，低位在后)、收集时刻(顺次为：秒、分、小时、日、月、年);当发送应对指令时，待发数据为2 B的0xCC或许0xBB。
4.4 RS 485的通讯协议
本体系的RS 485总线通讯选用轮询的办法。主机向RS 485总线上发送各个从机的地址，对各个从机顺次问询检查从机部分是否有警报。假如某从机有警报，就会经过RS 485总线发送指令报告给主机，然后主机和该从机通讯，从机发送数据包，主机承受并解析该数据包，并作出相应处理。主时机不断的查询各个从机的状况，做到实时监控。
5 体系测验与成果剖析
本体系经测验，传感器功用安稳，热释电传感器检测间隔能到达5～8 m，烟雾传感器可以很好地完成防火功用;红外传感器很活络，可以有效地检测出人员的进出状况;RS 485总线可以很好地完成主机与从机之间的通讯，做到实时监控。各个模块可以很好地链接在一起，有较高的安稳性。经过屡次调试，该体系完成了规划要求。全体作用令人满意。
6 结语
本文所述的宿舍智能化防火防盗报警体系为宿舍安防供给了一条可行途径。该体系使用多传感器检测，经过RS 485总线主动完成对外求助，具有智能化、主动化特色，体系具有较为宽广的使用远景，关于日趋进步的安防要求，在体系往后的进一步改善中，可经过在探测器上加微处理器的办法，进行实时监测。关于大学生宿舍的安全建造具有重要意义。
