《基于物联网络的安防系统设计》.docx

基于物联网络的安防系统设计武汉理工大学毕业设计（论文）基于物联网络的安防系统设计学院（系）： 信息工程学院专业班级：电信1206班学生姓名：胡青指导教师：苏杨学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进 行研究所取得的研究成果除了文中特别加以标注引用的内容 外，本论文不包括任何其它个人或集体已经发表或撰写的成果作 品本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担作者签名: 年 月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规 定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的 复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权省级优秀学 士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进 行检索，能够采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学 位论文本学位论文属于1、保密口，在 年解密后适用本授权书2、不保密口（请在以上相应方框内打 “寸”作者签名： 年 月曰导师签名： 年 月曰摘要物联网技术是国家当今大力发展的一项新技术 ，同时也是很多国家研究的重要内容当前基于物联网的应用不断出现 ，人们也都急切的盼望物联网技术能够和计算机、互联网一样给我们带来一种新的体验。

物联网应用于安防更是当前社会进步的一个闪光点本文选取了当前技术比较前沿物联网技术在安防系统的应用 作相关研究基于物联网的安防系统是一种克服现有布线局限，在不需要重新给相应安防区域走线的前提下，使用灵敏度高，通讯距离远，网络可靠性强，功耗低的 LORA无线通信，实现安防报警的安防系统当前本系统 LORA通信模块采用的是升特公司提供的 SX1278芯片而控制模块则采用 STM 8单片机完成，传感器模块则由一 个烟雾传感器和一个温度传感器组成报警模块为一个蜂鸣器和 报警灯，当相应区域发生警情时，蜂鸣器响起报警灯闪烁作为一种安防系统，该系统相对于传统的系统来说，具有通信可靠，布置简单，对于学生宿舍的火灾预警有着很好的相适应性等特点关键词：物联网、 LORA通信、安防、SX1278 STM 8AbstractInternet of Things technology is a new technology in todays developing countries, but also an important part of many national studies. Based on the current Internet of Things applications continue to emerge, and people are eagerly looking forward to networking technology and computer technology, Internet technologies has brought us a new experience. Internet of Things used in security is a bright spot of the current economic and social development. This paper selects the current indoor environment monitoring based networking technology people are more concerned about remote access to information, research and other aspects of security, to explore the application of networking technology in the security systemInternet of Things based security system that overcomes the I 2020年4月19日limitations of existing wiring, without requiring a complete realignment to the corresponding area of security, the use of high sensitivity, communication distance, network reliability, low-power wireless communication LORA, achieve security alarm security system.At present, the system LORA communication module uses a Semtechs SX1278 chip. The control module is used STM 8 MCU to complete the sensor module by a smoke sensor and a temperature sensor. The alarm module is a buzzer and warning lights when the corresponding area of police intelligence, the buzzer sounded and the alarm lamp flashes.As a security system, which compared to conventional systems with reliable communications, simply furnished dormitories of the fire alarm has the characteristics of a good phase adaptability.Keywords: Internet of Things, LORA communications, security, SX1278, STM 8目录第1章绪论 01.1研究背景 01.2国内外研究现状 11.3研究意义 11.4研究内容与预期目标 2第2章相关技术概述 42.1传感器技术 42.2嵌入式技术 52.3 Altium Designer 52.4组网技术 62.5本章小结 7第3章系统总体设计方案 93.1系统需求分析 93.2安防监控系统的设计方案 103.3主控模块单片机的选择 123.4通信模块核心芯片的选择 133.5本章小结 14第 4章系统硬件设计 164.1系统硬件组成框图 164.2主控模块单片机电路原理图设计 174.3通信模块电路原理图设计 184.4传感模块电路原理图设计 194.5报警器模块电路原理图设计 224.6各模块通信接口电路原理图设计 224.7本章小结 23第5章各模块内部程序的设计 245.1系统程序设计概述 245.2单片机控制系统程序设计 245.3 LORA通信模块程序设计 265.4本章小结 28第6章系统测试 296.1测试环境 296.2测试准备 296.3测试结果及分析 306.4本章小结 31总结 33展望 36致谢 37参考文献 39附录 42第1章绪论1.1研究背景在科技的不断进步国民经济的不断提高背景下，社会中的各 个阶层对于安防的需求也是与日俱增。

特别是各种高新技术应用 于安防，使得安防行业得以迅速发展起来，而物联网则是现今使 用比较贴近生活、适用范围宽广的网络将之与安防系统相结 合，能够安防更加有效，更加方便对于物联网的定义，早在 国际电联就已经做出了解释这个定义和先前对于其下的定义有很大的不同，先前认为，以无限传 感技术为基础的网络架构就是物联网 111 O现在人们在这个基础上做了比较大的扩展：物联网是一种在时间、地点、物体之间没有 限制;各种终端、传感器相互连接与应用的一门技术它能够和相 应的信息网络实现无缝连接大家都知道， 奥运会在安防上面就做得十分好除了相关规 划、布置等主观上的工作做得好之外，在客观上对于物联网技术 的应用所起的作用同样是不能忽略的物联网在那次奥运会上对 于交通的指挥、食品安全的追溯、安全防护等许多方面应用广 泛，作用明显1〈〈基于物联网技术的智能安防系统应用研究》武士涛，故宫博物 院,1.2国内外研究现状当前，国外的无线传感网络的构建，主要集中在一些发达国 家这项技术发展迅速，应用也十分宽就当前来说除了大家熟 知的安防等领域外，已经扩展到环境监测、生物医学等多领域伴着通信技术和微电子技术的不断发展，安防技术这几年来 已经慢慢地向网络化、数字化的方向发展。

很多安全防护使用的 是人力的巡查和防护检测相结合的方式来提高安防系统的反应速 度和联动效率不过，这类安防体系有很多缺点，主要表现在其 功能比较单一，智能化不高等方面新一代的安防系统应该做到 能够对安全事故及时、准确、有效的传递出去而物联网与安防 的结合能够使这个目标得以实现，使安防设备间直接通信、交 互、协作，为安防产业的进步和发展开辟了一片新的领域智能安防和物联网的结合使的安防系统的安防能力大幅提 升它们的结合能够使安全管理和防护更加全面对于国民的人 身和财物有了比较可靠的保障 瑚1.3研究意义在中国的高速发展过程中，安防的潜在市场十分大不过现 有的安全防护系统却有着许多的缺点例如功能比较单一，联动2〈〈基于物联网技术的智能安防系统应用研究》武士涛，故宫博物 院, 性差，反应慢，彳艮难满足当前市场的需求其最主要的原因是智 能化和通信技术在安防中应用不足引起的虽然说当前很多地方 都有比较简易的安防报警装置，可是其误报率特别高，导致达不 到相应的需求；而且有些地方的通信比较不稳定，一个小小的故 障可能会引起整个安防系统的崩溃；对于一些无线通信还存在信 号串扰的问题，导致报警信息不能及时的送达指定的地方，延误 救援处理，导致更加大的财产损失。

所有的上述问题就当前来说 能够使用一个基于物联网的智能安防系统得到有效的解决在无 线通信领域，其部署灵活，能够将很多装置连接起来，解决信息 采集、传递和处理的难题而且，近些年，世界各地的安全事故时有发生，现今所存在 的安全防护体系的智能化比较低，很大一部分依然需要依靠人员 参与与处理，这势必导致大量的人力物力损耗这些原因很大程 度上限制了安防体系的推广，彳艮难应对相应的事故所有的这一 切导致了当前市场上对于一款新的安防体系的急切需求 或1.4研究内容与预期目标研究的主要内容是基于芯片 SX1278,来搭建相关物联网，使用相关传感器来监测环境的变化，如果有险情，能及时迅速地做 出响应由于这些方面涉及硬件的生成，因此在进行毕设之前，我首3〈〈明察秋毫：基于物联网技术的智能安防》王鹏，中科院，先必须需要学会如何使用 AD这款软件绘制相关原理图，生成相应的PCB将之完成布线，布局的设计，然后将之发给相关厂家进 行烧蚀，得到相应的板子，买回相应的元件，将之焊上后进行测 试本次毕设我将之分为了四个模块完成，分别是：通信模块， 主控模块，传感检测模块以及报警模块其中最为主要的是通信 模块，其次为主控模块。

而由于传感器以及报警器当前相关领域 都研究比较成熟，因此这两方面的研究在本次毕设中涉及比较 少而且本次毕设主要的创新点就在于通信模块的设计，使用的 是基于SX1278芯片。