【特纳斯电子】基于单片机的独居老人报警系统-实物设计

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编号：

T3142203M-SW

设计简介：

本设计是基于单片机的独居老人报警系统，主要实现以下功能：

(1）系统能识别并匹配语音指令，可以进行语音发短信以及报警;
(2)系统能实时监测环境参数，比如温湿度、可燃气体和天然气，以及跌倒检测
(3）根据语音识别结果和环境监测参数实现声光报警和给紧急联系人发送消息等操作。

标签：STM32、GSM模块、语音识别模块、OLED显示屏

系统框图：

本设计以STM32F103单片机为核心控制器，加上其他的模块一起组成基于单片机的独居老人报警系统的整个系统，其中包含中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了STM32F103单片机，其主要作用是获取输入部分数据，经过内部处理，控制输出部分。输入由七部分组成，第一部分是SU-03T声控模块，可以语音控制发送短信；第二部分是天然气传感器，用于检测当前的天然气值；第三部分是可燃性气体传感器，用于检测可燃性气体值；第四部分是DHT11温湿度传感器，用于检测当前环境温湿度；第五部分是震动传感器，用于检测老人是否摔倒；第六部分是三个独立按键，用于切换界面和模式、设置天然气、可燃性气体阈值。第七部分是供电电路，给整个系统供电。输出由三部分组成，第一部分是OLED显示屏，显示温湿度、天然气和可燃性气体值及其阈值；第二部分是GSM模块，当气体超过阈值，或检测到老人摔倒时，发送对应紧急短信；第三部分是声光报警，当气体超过阈值，或检测到老人摔倒，进行声光报警。

图文演示：

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先在AD中根据各个模块画出原理图，然后导出PCB进行连线，最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程，第一部分是电源模块，将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入Type-C电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排母焊接好后，将OLED显示屏插入排母。第三部分是单片机最小系统板，因为最小系统板已经引出了程序烧录接口和自带复位电路，所以只要焊接两个排母将单片机最小系统板插入排母。第四部分蜂鸣器、第五部分是DHT11、第六部分LED灯和第七部分独立按键都是直接焊接在电路板上。第八部分语音识别模块，先焊接6Pin的排母，将SU-03T焊接在转接板上后插入排母。第九部分是震动传感器，先焊接了3Pin的排母，然后用杜邦线链接。第十部分可燃性气体检测和第十一部分天然气检测都是先焊接4Pin的排母，然后将传感器插入排母。第十二部分为GSM模块，先焊接4Pin的白色底座，将GSM插入底座。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 数据检测实物测试

如图5-2所示，下图为上电后，此时显示屏显示测得的温湿度、天然气和可燃性气体的值。

图5-2上电实物图

5.3 设置天然气阈值实物测试

如图5-3所示，按下第一个按键后，屏幕显示“设置天然气阈值 ”，按第二个按键，天然气阈值+1；按第三个按键，天然气阈值-1。

图5-3设置天然气阈值实物图

5.4 设置可燃气体实物测试

如图5-4所示，第二次按下第一个按键后，屏幕显示“设置可燃气体”，按第二个按键，可燃气体+1；按第三个按键，可燃气体-1。

图5-4设置可燃气体实物图

5.5 可燃气体超标实物测试

如图5-5所示，当可燃性气体大于阈值时，进行声光报警，给手机发送一条“注意，室内可燃气体超标”的短信。

图5-5可燃气体超标实物图

5.6 天然气泄漏实物测试

如图5-6所示，当天然气大于阈值时，进行声光报警，给手机发送一条“注意，室内天然气泄漏”的短信。

图5-6可燃气体泄漏实物图

5.7 摔倒实物测试

如图5-7所示，当震动传感器500毫秒内触发次数大于3次时，给手机发送一条“注意，有人摔倒”的短信。

图5-7可燃气体泄漏实物图