基于Arduino的智能安防系统设计.doc

摘要：随着社会的发展和人们生活水平的不断提高，安全问题也开始受到越来越多的关注。近几年无线通信嵌入式技术和网络技术迅猛发展，智能化开始走进每个人的生活当中。利用无线通信技术监测家居环境中的人员入侵情况，能够更加迅速的传输信息，提高安防的效率。如今，手机的使用广泛且普及，将监控数据传输到到用户手机端，用户能够随时随地查看监控数据，能够大大提高系统的有效性和灵活性。

本文提出了一种基于Arduino的智能安防系统设计方案。以Android手机作为智能终端，蓝牙无线通信作为数据传输方式。本系统主要以红外传感器为信息采集模块，以 Arduino开发板为数据处理及控制模块，分析处理传感器采集到的数据，将数据通过蓝牙模块进行无线传输，同时将继电器、电磁锁作为执行模块，对于可疑人员入侵等突发状况进行补救工作。通过使用手机APP客户端，用户可以随时远程监控家庭环境中的人员入侵，并将监控数据以文件存储的形式保存。在突发情况下，用户还可以通过手机采取布防，发短信等措施。经过多次测试，发现系统数据采集准确并符合设计要求。通过本系统，用户能在移动端查看家居安防情况，操作简单、可普及性高。由此可见，本系统具有非常重要的使用价值。

关键词：Arduino; 红外传感器; 智能安防; 远程控制; 视频监控; 蓝牙通信

目录

摘要

Abstract

第1章　绪　论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2 国内外发展现状及发展趋势-1

1.2.1 国内外发展现状-1

1.2.2 发展趋势-2

1.3 系统的设计任务和要求-3

第2章　系统总体方案设计-4

2.1 功能要求-4

2.2 设计思路-4

2.3 总体设计-4

2.4 方案选择-5

2.4.1 蓝牙选择方案-5

2.4.2 传感器选择方案-6

第3章　系统硬件设计-8

3.1 总体方案设计原理-8

3.2 主控模块设计-10

3.2.1 Arduino主控芯片-10

3.2.2 主控芯片端口说明-10

3.3 红外传感器模块设计-11

3.3.1 红外传感器-11

3.3.2 红外传感器模块硬件电路实现-12

3.4 蓝牙模块设计-13

3.4.1 蓝牙模块HC-05-13

3.4.2 蓝牙模块硬件电路实现-13

3.5 报警模块设计-14

3.5.1 发光二极管-14

3.5.2 蜂鸣器-14

3.5.3 报警模块基本原理-14

3.5.4 报警模块硬件电路实现-15

3.6 继电器模块设计-15

3.6.1 继电器模块-15

3.6.2 继电器门锁模块硬件电路实现-16

3.7 DS3231时钟模块电路设计-17

3.7.1 DS3231时钟模块-17

3.7.2 DS3231时钟模块硬件电路实现-18

3.8 IP Camera监控模块-19

3.8.1 IP Camera的裸机组成-19

3.8.2 IP Camera的安装使用-20

3.8.3 IP Camera的优点-21

3.9 系统软件设计-22

3.9.1 开发环境-22

3.9.2 系统主程序-22

3.9.3 蓝牙通信模块子程序-23

3.9.4 红外模块子程序-24

3.9.5 继电器模块子程序-25

3.9.6 时钟模块子程序-26

第4章 智能安防系统的软件设计-27

4.1 Android开发环境简介及搭建-27

4.1.1 软件下载-27

4.1.2 环境变量的配置-29

4.2 移动终端人机交互界面设计-30

4.2.1 移动终端界面布局-30

4.2.2 移动终端界面控件-31

4.2.3 移动终端界面设计效果-32

4.3 移动终端功能模块设计-33

4.3.2 数据显示功能-35

4.3.3 远程控制功能-36

4.3.4 文件存储功能-36

4.3.5 短信息发送功能-38

第5章　系统分析与调试-39

5.1 硬件测试-39

5.1.1 硬件测试步骤-39

5.1.2 硬件测试结果-40

5.2 软件测试-41

5.2.1 软件测试步骤-41

5.2.2 软件测试结果-41

结 论 与 展 望-44

参 考 文 献-45

致　谢-46