一、项目概述
1.1 导言
家庭是社会的细胞，家庭的美好也就预示着社会的调和。一个杰出的寓居环境不光可以给咱们一个健康的体魄，更能让咱们以一个杰出的心境参加到作业、学习傍边。但是，日子在这个喧嚣的城市，整天忙于作业和学习的咱们也会常常忽视咱们休整的当地——家庭，导致室内各项日子指数都严峻的超越了正常值；咱们也会时常看到这样的报导：出门时忘掉关掉正在运用的煤气，成果就引发了一场损失惨重的火灾；还有，因为家里没有防盗设备，致使猖獗的小偷常常对咱们的人身、产业安全构成严峻的要挟。
1.2 项目布景/选题动机
最近，看新闻，电视，总是看到说某某大楼起火，引发火灾事故，导致多人伤亡。而杯具的产生则大多因为没有一个很好的预警机器。由此，咱们便以此为起点，拟定出了这个项目。
二、需求剖析
2.1 功用要求
首要，本体系可以依据实际需求进行功用裁剪以节约本钱。例如，当用户不需求LCD显现模块时，就可以省去LCD显现器部分，节约了体系本钱。
其次，依据功用的可裁剪性，本规划可以灵敏的运用于各种场合：家庭、工作室、工厂等。并且，本体系不只适用于城市，也适用于乡村。
最终，依据咱们的调查，许多家庭、工作场所遇偷盗，遭火灾的底子原因是主人没有及时收到风险的信号，然后不能采纳有用的预防办法。他们都很需求像本规划这样的一个智能家庭安全卫兵体系。别的，现在的乡村家庭，因为青壮年都外出打工，留守家里的都是一些白叟、妇女、儿童等，他们很简单就会遭受到不法分子的侵袭。这个时分，家庭安全卫兵体系就显得分外重要。
2.2 功用要求
咱们规划的功用完全的家庭卫兵体系整体功用如下：
1. 防盗检测：红外模块检测的差错不超越0.1m
2. 光照传感器
的精度：±5% 规模：10-2000Lux
3. 温度传感器准确度：±0.5%F.S
4. 煤气传感器（可燃气体、烟雾）检测浓度规模：300 —— 10000ppm
三、方案规划
3.1 体系功用完结原理
体系硬件结构框图
3.2 硬件渠道选用及资源配置
本方案拟选用根据Atmel AVR32单片机的EVK1100开发板作为硬件渠道。本渠道有几大优势以利于规划方案的完结。首要是GPIO的引出，这就便利咱们的各个模块的扩展了。
其次是多达两个的串口，可以很便利的让咱们完结试验调试。再次是上面的扩展模块（光线传感器、温度传感器、LCD液晶、）设置，可以加速规划完结的进展。
在操控信息收集方面，方案运用了传感器。相对来说，传感器的运用不是太难，购买也比较便利。首要用了：CO2传感器（收集二氧化碳的浓度数据）、烟雾传感器（收集环境烟雾浓度数据）、湿度传感器（收集周围环境湿度数据）、温度传感器（收集周围环境温度数据）等。
3.3体系软件架构
为了使编程开发模块化，也为了使软件运转起来保持稳定不死机，本方案方案将一个实时操作体系移植于AVR上。暂拟将小型实时操作体系UC/OS-II移植到AVR上，因为本次AVR芯片的片上资源（512KFlash、64KRAM）足以满意UC/OS的要求。这样，各个模块功用就可以很好的相对独立的运转（如软件流程所述，各个功用占有一个使命），整机的运转也不至于因为某个细节的犯错而中止，可以很好的满意实时性的要求！挑选这个RTOS不只因为其代码量不大能很好的裁剪，也因为自己一直在运用UC/OS-II，相对来说对其移植、编程进程等都适当了解。
3.4 体系软件流程
程序运转流程图
3.4 体系估计完结成果
（1）经过对室内温度、湿度、二氧化碳浓度以及光照强度的检测，实时陈述家庭内的日子环境，并依据具体状况主张用户采纳必要的办法等。
（2）将烟雾检测传感器、煤气检测传感器装置于厨房邻近，实时收集其烟雾及煤气的浓度状况，当检测成果超越正常值时则预示有火灾痕迹，此刻经过GSM模块发消息告诉用户，一起拉响家庭火灾警报。
（3）经过按键设置进出门的时刻，若是在设置时刻之内进出门，则不做报警处理；当进出门时刻在设置时刻之外时，做报警处理：需求输入暗码，暗码正确则不报警，暗码过错则阐明不合法进入，应立即报警，一起发消息到用户手机。别的，在窗户也装置红外检测器，若是从窗户进入，则提示不合法进入，直接报警。
