摘要：本文设计的智能家居系统以AT89C51单片机为核心控制单元，对多种功能进行控制以实现监测、声音采集放大、双向对讲、卫星定位、数据存储、音乐播放、语音提醒、照明等多种功能。除此之外，本文还设计了基于新型MEMS传感器的老年人跌倒监测系统。
关键词：智能家居、AT89C51；跌倒监测
1.前沿
新时代监控系统以住宅为平台，将建筑、网络通信、信息家电、管理融为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的家居环境。家居智能化设计包括传感器的检测，信号的传递，结果处理等。但现在仍未普及，而且目前智能家居的国际标准未成热，因此智能家居监控系统仍然存在广阔的发展空间。。
2.总体方案
系统总体框图如下所示：
系统结构图
各个模块之间相互独立，共同与主机进行通讯。最终实现监控，一键求救，卫星定位，支持手机连接双向语音对讲功能，为了体现该设备的人性化，我们添加了语言播报，音乐播放，数据存储，隐私保护，移动侦测，录音以及照明功能等。
3.硬件设计
3.1无线通讯与稳压单元
1.nRF24L01无线模块是采用挪威NORDIC公司的nRF24L012.4G无线收发IC设计的一款高性能2.4G无线收发模块。其主要特色如下：
2.采用GFSK调制。
3.数据传输率为lMb/s或2Mb/s。
4.SPI速率为0Mb/s～10Mb/s2。
5.QFN20引脚4mm×4mm封装。
供电电压为1.9V～3.6V。
无线通讯与稳压单元原理图
3.2加速度传感器模块
模块传感器采用MPU6050传感器。MPU6050是全球首例6轴运动处理传感器。它集成了3轴MEMS陀螺仪，3轴加速度计以及一个可扩展的数字运动处理器DMP，可用IIC接口连接一个第三方的数字传感器。扩展之后就可以通过其IIC或SPI接口输出一个6轴的信号。
MPU-6000（6050）的角速度全格感测范围为±250、±500、±1000与±2000°/sec(dps)，可准确追踪快速与慢速动作，并且，用户可程式控制的加速器全格感测范围为±2g、±4g±8g与±16g。产品传输可透过最高至400kHz的IC或最高达20MHz的SPI（MPU-6050没有SPI）。MPU-6000可在不同电压下工作，VDD供电电压介为2.5V±5%、3.0V±5%或3.3V±5%，逻辑接口VDDIO供电为1.8V±5%（MPU6000仅用VDD）。
MPU6050单元原理图
4.结论
系统可以实现监控，一键求救，卫星定位，自动拨打电话和支持手机连接双向语音对讲功能，同时为了体现该设备的人性化，添加了语言播报，音乐播放，数据存储，隐私保护，移动侦测，录音以及照明功能，为用户提供更优质的体验。
参考文献
[1]张毅.自动检测技术及仪表控制系统[M].北京：化学工业出版社,2012.
[2]吴建平.传感器原理及其应用[M].北京：机械工业出版社,2012.
[3]孙永坚.基于无线传感器网络的智能家居远程监控系统研究与设计[D].吉林大学,2014.
[4]李徐迎.基于单片机的多点无损温度监控系统[D].上海交通大学, 2014.
论文作者:王冠,陈绰恒
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/23
标签：传感器论文; 监控系统论文; 功能论文; 智能家居论文; 模块论文; 单元论文; 双向论文; 《基层建设》2018年第27期论文;