基于STC89C52RC的智能安防小車WIFI監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

朱鵬

摘要：隨著社會自動化水平的提高，現(xiàn)在工廠的車間和倉庫很多都實現(xiàn)了智能化和自動化，逐漸替代了以前的人工操作，同時也對工作場所的安全性提出了更高的要求。本文針對這種社會需求，提供了一種智能化火災(zāi)檢測和通知方案，能夠隨時隨地查實時查看到車間和倉庫的安全情況，為企業(yè)提供安全保障。

關(guān)鍵詞：智能；安防；GPS

中圖分類號：TP31 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）14-0203-02

Abstract： With the improvement of the level of social automation， many factories and warehouses are intellectualized and automated， and they have gradually replaced the previous artificial operation， and also put forward higher requirements for the safety of the workplace. In view of this social demand， this paper provides an intelligent fire detection and notification scheme， which can check the safety of the workshop and warehouse at anytime and anywhere， and provide security for the enterprise.

Key word： Intelligent； Security； GPS

隨著社會與國家的發(fā)展，現(xiàn)代火災(zāi)不能及時發(fā)現(xiàn)已成為迫在眉睫需要解決的問題，救火早一刻就少一分損失，而在很多時候，自動化的車間或倉庫一旦發(fā)生火災(zāi)必將造成不可彌補的損失，而且，從發(fā)現(xiàn)火災(zāi)到消防人員來滅火需要不少的時間，于是智能小車安防監(jiān)控系統(tǒng)的理念誕生了。本設(shè)計主要就是針對消防智能技術(shù)的制作與研究，小車以AT89C52RC單片機為控制核心，加以電源電路、電機驅(qū)動、光電傳感電路、火焰檢測電路、WIFI模塊、GPS模塊以及其他電路構(gòu)成。光電管在車間內(nèi)按規(guī)定路線尋跡，光敏電阻傳感器檢測火焰并報警，采集到的數(shù)據(jù)通過STC89C52RC單片機實時向Android端發(fā)送報警信息以及位置信息，并且可以通過APP控制小車進行相應(yīng)的動作，監(jiān)測火情具體情況。

1 設(shè)計與實現(xiàn)

本系統(tǒng)由3大部分組成：WIFI通信模塊、智能安防小車、手機端APP。

1.1 WIFI通信模塊

Wifi是當(dāng)今使用最廣的一種無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。實際上就是把有線網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換成無線信號，供支持其技術(shù)的相關(guān)電腦，手機，PDA等接收。手機如果有wifi上網(wǎng)功能的話，在有wifi信號的場所就可以不通過移動聯(lián)通的數(shù)據(jù)連接上網(wǎng)，這方面的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛了，但是基于wifi信號在控制方面的應(yīng)用還很少。相對于紅外和藍牙等信號WIFI具有傳輸距離遠、傳送速度快等很多優(yōu)點。Wifi信號在無障礙環(huán)境中傳輸距離為300米左右，室內(nèi)有障礙的情況下傳輸距離也在100米左右，所以用它作為控制信號其性能遠遠優(yōu)于紅外和藍牙信號。并且，上位機可以選擇手機、電腦等常用的移動設(shè)備，操作簡便。

1.2 MCU控制系統(tǒng)

本設(shè)計采用的是STC89C52RC單片機，該單片機是由宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機器周期（1T）的單片機，是高速、低功耗、超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機，但速度快8-12倍。STC89C52RC單片機中包含中央處理器（CPU）、程序存儲器（Flash）、數(shù)據(jù)存儲器（SRAM）、定時/計數(shù)器、UART串口、I/O接口、高速A/D轉(zhuǎn)換、SPI接口、PCA模塊、看門狗及片內(nèi)R/C振蕩器和外部晶體振蕩電路等模塊，幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個片上系統(tǒng)。由于其超強抗干擾的特性，在電機控制等強干擾場合應(yīng)用比較廣泛。主要特點：（1） 增強型8051-CPU，1T單時鐘/機器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051； （2） 通用I/O口（36/40/44個），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口/弱上拉（普通8051傳統(tǒng)I/O口），也可通過寄存器設(shè)置成準(zhǔn)雙向口/弱上拉，強推挽/強上拉，僅為輸入/高阻，開漏四種模式。（3） 共4個16位定時器，兩個與傳統(tǒng)8051兼容的定時器/計數(shù)器，16位定時器T0和T1；（4） 8路A/D轉(zhuǎn)換，10位精度ADC，轉(zhuǎn)換速度可達250K/S（每秒鐘25萬次）。

1.3手機端APP

安卓手機端與安防小車WIFI連接上，可以實時顯示安防小車的監(jiān)控畫面，APP上有前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、重啟設(shè)備等按鈕，可以手動控制安防小車做各種規(guī)定動作，并且在收到安防小車的火災(zāi)報警時，手機APP上會顯示“有火情”通知；同時通過安防小車上安裝的GPS模塊獲取安防小車的位置信息，從而更加準(zhǔn)確的獲取火災(zāi)發(fā)生的具體位置。

2 代碼實現(xiàn)

2.1 安防小車獲取火災(zāi)信息

安防小車通過STC89C52RC芯片上的P1_0端口來獲取火焰?zhèn)鞲衅鞯男畔?，?dāng)該端口的值1時，讓安防小車停止運動，同時通過WIFI向ANDROID手機APP程序發(fā)生報警信息。主要代碼如下：

if（fire==1）

{ stoprun（）；

m=1；

if（n==0）

{ send_str（）；

n=1；

}

SBK = 0；

}

2.2 安防小車獲取火災(zāi)發(fā)生的GPS位置信息

當(dāng)安防小車獲取火災(zāi)信息的時候，安防小車通過連接到串口的GPS芯片獲取火災(zāi)發(fā)生的具體位置，同時通過WIFI向ANDROID手機APP程序發(fā)出GPS定位信息。主要代碼如下：

if（Flag_GPS_OK == 1 && RX_Buffer[0] == 'G' && RX_Buffer[1] == 'P' && RX_Buffer[2] == 'M' && RX_Buffer[3] == 'M'）

{

for（ i = 0； i < 68 ； i++）

{

Display_GPRMC_Buffer[i] = RX_Buffer[i]；

}

}

2.3 ANDROID獲取火災(zāi)視頻圖像

ANDROID手機APP可以實時觀測到安防小車運行過程中的圖像信息。主要代碼如下：

conn = （HttpURLConnection）videoUrl.openConnection（）；

conn.connect（）；

inputstream = conn.getInputStream（）；

bmp = BitmapFactory.decodeStream（inputstream）；

mBitmap = Bitmap.createScaledBitmap（bmp， mScreenWidth， mScreenHeight， true）；

canvas = sfh.lockCanvas（）；

canvas.drawColor（Color.WHITE）；

canvas.drawBitmap（mBitmap， 0，0， null）；

sfh.unlockCanvasAndPost（canvas）；

3 軟件測試

3.1尋跡模式

智能安防小車在規(guī)定路線內(nèi)進行尋跡，尋跡路線是模擬自動化車間或倉庫的預(yù)先設(shè)計好的路線，對這些路線上的各個位置進行安防檢查，實現(xiàn)自動化操作。

3.2 安防功能

當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時安卓手機端顯示報警信息，小車停止，安防小車中蜂鳴器開啟，告知管理人員發(fā)生火情，管理人員可以用android手機APP程序控制小車做前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的動作，通過安防小車上的攝像頭更加清晰的了解事發(fā)地周圍的情況。

4 結(jié)束語

近幾十年中，大量的紡織業(yè)、自動化車間相關(guān)企業(yè)不斷涌現(xiàn)。由于這些產(chǎn)業(yè)的特殊性，發(fā)生火災(zāi)時，不能快速發(fā)現(xiàn)火情?；馂?zāi)在現(xiàn)實生活中是非常普遍的，它被稱為三大自然災(zāi)害之一。不能及時的發(fā)現(xiàn)火情，意味著生命安全無法得到保障，因此智能安防小車WIFI控制系統(tǒng)應(yīng)運而生，實現(xiàn)了對安全防護質(zhì)的提高，也大大地減低了財產(chǎn)安全的損失。在智能安防小車WIFI控制系統(tǒng)中應(yīng)用單片機來代替人的思考，還可以實現(xiàn)自動化控制，簡化了火災(zāi)報警的工作流程，使單片機代替多余的安防人員，節(jié)省了不必要的支出，減低了危險。

參考文獻：

[1] 雷玉堂.現(xiàn)代安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備剖析與解讀[M]. 電子工業(yè)出版社，2017.

[2]王冠群，徐國棟. 智能監(jiān)控技術(shù)[M]. 清華大學(xué)出版社，2017.

[3]汪光華. 正版圖書現(xiàn)貨智能安防——視頻監(jiān)控全面解析與實例分析[M].機械工業(yè)出版社，2012.