GD32E231 DIY大赛(9)——《家庭智能监控》项目总结

hujj

GD32E231 DIY大赛(9)——《家庭智能监控》项目总结 [复制链接]

本帖最后由 hujj 于 2019-5-21 13:04 编辑

一、项目名称：

家庭红外智能报警装置

二、项目简介：

常见的人体红外线监控装置功能比较单一，需要手工设定播放欢迎语或播放警笛声，而我们在家庭实际使用中，白天需要听到的是欢迎语，夜晚就寝之后才需要警笛报警声，也就是说需要有一个智能化的人体红外线监控装置，不光是能够自动根据时间段（白天或深夜）来确定监控播放内容，而且还能够自动记录监控触发的时间。
项目总体设想是通过GD32E231开发板作为主控单元，用LCD5110显示屏及两个用户按钮作为人机交互模块，通过红外线探头来作监测，用AT24C02flash芯片来保存记录监控报警的触发时间，这样就能初步实现基本的智能功能。

三、项目的主要任务：

1、完成LCD5110的驱动；

2、完成AT24C02的读写操作；

3、完成红外监测探头的驱动；

4、完成两个用户按键的功能；

5、用户设置日期及时间功能；

6、用户浏览报警记录功能。

四、系统功能简介：

1、通过红外传感器检测监控范围内的人员活动，有移动人员立即发出报警声。并留有其它传感器接口，可以继续添加可燃气体传感器和烟雾传感器等，增加使用功能；

2、通过AT24C02flash芯片保存警报记录，每条记录占用8个字节，可存储最后的32条报警记录；

3、使用DS1302日历模块提供日期及时间，同时在屏幕最下面显示当前的日期及时间。启用系统滴答提供毫秒信号，在main程序的主循环中计算秒信号并提供显示用，同时每分钟读取一次DS1302的时钟数据并更新显示；

4、采用一块四声报警音乐芯片提供救护车、消防车、警车警报声，采用一块音乐芯片提供乐曲声音；

5、在正常报警声情况下，用户可以自行设置两个时间点（每15分钟为一个单位），第一个时间点在0~12时范围内任意设置，第二个时间点为第一个时间点到23点45分之间任意设置，在这两个时间之间报警为音乐提示，在此之外为警报声提示；

6、用户还可以指定救护车声、消防车声、警车声和音乐声之一为固定的报警声音，此时不受上述时间点的控制；

7、用户可以自行设定警报声时长，时长可在1~255秒之间任意设定，音乐声音的时长不受这个设置影响；

8、系统会自动记录报警的日期时间，这些记录存储在AT24C02中，保留最后32条报警记录。同时还会记录警情次数并在屏幕上显示，这个数据在查询报警记录后或断电后归零；

9、若有未查看的报警记录，系统会每隔15分钟发出短促的响声提示，直到用户进入查询状态或系统断电；

10、查询时屏幕每次显示三条记录，可通过按键上下翻看最后32条报警记录的日期和时间。

五、硬件框图：

六、硬件连接及相关的照片：

1、硬件连接

2、开发板及AT24C02FIASH芯片、DS1302模块

3、红外检测传感器及四声报警音乐IC

4、音乐IC及喇叭

七、源代码：

Alarm.rar (507.36 KB, 下载次数: 37)

八、视频：

视频链接https://training.eeworld.com.cn/course/4737/learn#lesson/20003

补充内容 (2019-6-17 19:00):
补充项目总结的WORD文档见11楼。

hujj

经过二十多天的不断调试和改进，《家庭智能监控》项目总算如期完成，全部达到了项目计划的功能。下面是在这次DIY过程中我发出帖子的链接：

[经验分享] GD32E231 DIY大赛(1)——KEIL平台搭建完毕 https://bbs.eeworld.com.cn/forum ... &tid=1074181&extra=
[经验分享] GD32E231 DIY大赛(2)——开箱测试 https://bbs.eeworld.com.cn/forum ... &tid=1075699&extra=
[经验分享] GD32E231 DIY大赛(3)——驱动LCD5110 https://bbs.eeworld.com.cn/forum ... &tid=1075772&extra=
[问题讨论] GD32E231 DIY大赛(4)——如何获得长短按键？ https://bbs.eeworld.com.cn/forum ... &tid=1076208&extra=
[经验分享] GD32E231 DIY大赛(5)——完成DS1302的驱动和设置及长短按键识别 https://bbs.eeworld.com.cn/forum ... &tid=1076361&extra=
[经验分享] GD32E231 DIY大赛(6)——I2C驱动AT24C02完成 https://bbs.eeworld.com.cn/forum ... &tid=1076422&extra=

[经验分享] GD32E231 DIY大赛(7)——人体红外传感模块及音乐IC驱动完成 https://bbs.eeworld.com.cn/forum ... &tid=1076888&extra=
[经验分享] GD32E231 DIY大赛(8)——完成定时器2的驱动 https://bbs.eeworld.com.cn/forum ... &tid=1077314&extra=
[经验分享] GD32E231 DIY大赛(9)——重写按键处理程序 https://bbs.eeworld.com.cn/forum ... &tid=1077478&extra=

hujj

在本次DIY过程中也遇到过几个坑，其中之一就是长短按键获取的问题，由于231C开发板上仅有一个用户按键，而在我的项目中至少需要识别4种按键状态。开始我使用的是范例中的按键中断方式，由于没有配合定时器，在长短按键的识别上一直达不到要求，为此反复测试了3~4天都无法达到稳定识别，为此专门发帖《[问题讨论] GD32E231 DIY大赛(4)——如何获得长短按键？》。在众多热心坛友的指点下，又搜索、下载和测试了几个模块化的长短按键处理程序，但都没能成功应用。最后只好将按键改为轮询模式，仅仅用了几行代码就成功达到比较稳定的检测方式，满足了项目需要。尽管轮询方式浪费资源，但在我的项目中，用户使用按键时，MCU不需要做其他工作，因此也无所谓。项目后期我准备改用中断方式获得按键开始按下信息、定时器按100毫秒计数直到按键抬起的、在主循环中获得keys值，尝试了一下没有成功，鉴于项目进度时间有限，只好改回原来的轮询方式。等下一步有空时再按这个设想进行测试，按说应该可行的。

hujj

第二个大坑是报警音乐芯片的电子开关，这个看似简单的不能再简单的问题却也花费了我3~4天的时间。开始我没画线路图，直接用了一个3GD201加一个200欧姆的基极限流电阻构建了一个电子开关，测试却毫无作用，然后是不停地换其他型号的三极管，几番折腾都以失败而告终。最后只好认真地画出线路图，经过分析后得出：若在电源正极设置电子开关则必须用PNP管、若在负极设置电子开关则必须用NPN管。最后用了一个9015，通过测试后基极限流电阻选1K，顺利地达到目的。

hujj

第三个坑就是音乐IC的选择，我的项目需要在不同的时段发出警笛声或者是语音（音乐）声，例如在夜晚或无人在家时发出警笛声音、白天有人在家时则发出“欢迎光临”语音或者“叮咚”铃声，但在淘宝上反复搜索都没有找到我需要的语音IC，去定制成本太高不合算。我拆卸了一个类似的迎宾门铃，这个门铃可以通过拨动开关设置发出的声音，有警笛声、“欢迎光临”语音和12首音乐，本来正好可以满足需要，但我反复测量和查找线路，没有找到此芯片引脚如何设置，最后只好使用四声报警音乐芯片和12首名曲音乐芯片来替代。期间我还准备启用I2S，用自己录制的声音文件来发声，开始准备在E230开发板上测试（因为此板上配有耳机插座，测试方便），但不知为何，下载烧录时却报错，迫于时间有限，就没有继续测试。

hujj

最后一个大坑是电源问题，由于音乐IC耗电较大，板载USB下载接口的供电能力有限，在发声时电压下降严重，造成LCD屏幕显示暗淡，为此我采用另接5V电源到扩展板，扩展板上再用S1117转为3.3V。这个方案看似也无问题，可是在测试时，红外传感器却不停输出信号，以致于我以为红外传感器有问题，好的我买了两个，用另一个新的测试现象照旧，而在此之前又完全正常的，最后发现我的红外传感器电源取自开发板，将其改接到扩展板上故障才消失。

naga568

讚。

月下良缘

hujj

谢谢楼上两位的鼓励！

xld0932

hujj

补充WORD文档：

家庭智能监控项目.docx (2.1 MB, 下载次数: 19)

lightxixi

hujj 发表于 2019-6-17 19:00 补充WORD文档：

楼主做的很细致！

nmg

家里用上没？

hujj

nmg 发表于 2019-6-21 10:08 家里用上没？

家里尚未使用。准备改进用单片机直接带动喇叭发声，去掉音乐芯片，这样选择播放内容就会更方便丰富些，现在正查找资料，测试成功后再画PCB板，做出成品试用。

hujj

lightxixi 发表于 2019-6-20 21:08 楼主做的很细致！

谢谢夸奖！

GD32深圳区代理

zxopenljx

谢谢分享

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