第9章 智能家居环境监测系统传感器设计
智能家居中的环境检测与控制系统设计与实现
智能家居中的环境检测与控制系统设计与实现随着科技的不断发展，智能家居已经成为越来越多人关注和追求的生活方式。
在智能家居中，环境检测与控制系统是一个非常重要的组成部分。
它可以通过感应环境参数，如温度、湿度、二氧化碳浓度等，让居住者了解到当前居住环境状况，同时也可以自动控制相关设备，提高生活品质，保障生命安全。
本文将结合实际经验，介绍智能家居中的环境检测与控制系统的设计与实现。
一、环境感应环境感应是智能家居环境检测与控制系统至关重要的一项技术。
一般情况下，环境感应器可分为温湿度传感器、烟雾传感器和CO2传感器等。
这些感应器一般是通过接口与智能家居终端设备进行连接，并实现数据传输和采集。
在感应环境参数方面，温湿度传感器可用于检测当前室内温湿度情况。
温湿度感应器常用的技术有电容式和电阻式等。
电容式温湿度感应器可以直观地显示出室内的温湿度，并且使用起来方便。
而电阻式温湿度传感器则相对来说更为精确，但使用成本也相对较高。
烟雾传感器一般应用在厨房或者卧室等地方，用于检测烟雾和一氧化碳等有毒气体，它可以通过警报音或者图像提示居民，提醒注意安全。
以CO2传感器为例，目前市面上常用的是红外式CO2传感器，它可以感应室内的CO2浓度，并同时向终端设备发送同步数据，以便后续的智能控制。
二、环境控制环境控制是环境检测与控制系统的关键能力之一。
在实际应用中，环境控制设定可以通过智能家居平台或者终端设备进行定制，以适配不同家庭的需求。
智能家居环境控制涵盖了空调、照明、通风等众多方面，通过掌握环境感应数据，智能家居系统可以对相关设备进行自动化控制。
以照明为例，智能家居终端设备可以掌握到光源的亮度和变化规律，并结合居民通行数据等因素，自动控制室内照明环境。
通过高性能的亮度传感器和组合算法，智能家居终端设备可以自动调节灯光亮度，进一步提高生活舒适度。
此外，智能家居系统的居民画像技术也相当重要，它可以实时跟踪居民行为习惯，从而进一步提高控制系统的智能性和准确性。
基于物联网技术的智能家居环境监控系统设计
基于物联网技术的智能家居环境监控系统设计智能家居环境监控系统是利用物联网技术，通过各种传感器和智能设备，对家居环境参数进行监测和控制的一种系统。
该系统可以实时获取室内温度、湿度、光照强度、空气质量等环境参数的数据，并通过云平台实现远程监控和控制。
本文将详细介绍基于物联网技术的智能家居环境监控系统的设计。
一、系统架构智能家居环境监控系统的基本架构包括传感器、控制器、通信模块、云平台和移动应用等组件。
1.传感器：通过温湿度传感器、光照传感器、PM2.5传感器等获取室内环境参数数据，并将数据发送到控制器。
2.控制器：负责接收传感器数据，并根据设定的阈值判断室内环境是否达到预设条件，如果环境异常，则会触发相应的控制动作。
3.通信模块：控制器通过通信模块将传感器采集到的数据上传到云平台，以实现远程监控和控制。
4.云平台：接收和存储来自控制器的数据，并提供数据分析、报警、远程操控等功能。
5.移动应用：用户可以通过手机应用程序对智能家居环境进行实时监控和控制。
二、系统功能智能家居环境监控系统具备以下功能：1.环境监测：系统能够实时监测室内的温度、湿度、光照强度、空气质量等环境参数，并将数据上传到云平台。
2.报警功能：当室内环境参数异常时，系统能够及时发出警报通知用户，以便用户可以及时采取相应的措施。
3.定时控制：系统支持用户设定定时开关灯、控制空调温度等功能，用户可以预先设置自己的生活习惯，提高生活便利性。
4.远程监控和控制：用户可以通过手机应用程序随时随地对智能家居环境进行实时监控和控制，即使不在家也能保持对家居环境的控制。
5.数据分析：云平台可以对设备采集到的数据进行分析，帮助用户了解家居环境状况，并提供相应的优化建议。
三、系统实现智能家居环境监控系统的实现需要以下步骤：1.传感器选择：根据需要监测的环境参数选择合适的传感器，如温湿度传感器、光照传感器、PM2.5传感器等。
2.传感器接入：将传感器与控制器进行连接，确保传感器能够准确地采集环境参数数据。
智能家居中的环境监测与控制系统设计
智能家居中的环境监测与控制系统设计随着科技的不断发展，智能家居已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
随之而来的是，智能家居的环境监测与控制系统也变得越来越受人们的关注。
本文将介绍智能家居中环境监测与控制系统的设计，以及相关的技术细节和实现方式。
一、智能家居中环境监测与控制的作用智能家居中的环境监测与控制系统可以帮助我们实现对房间内各种温度、湿度、气压、氧气浓度、烟雾等变化的监测，并控制房间内的空气质量达到最佳水平。
同时，环境监测与控制系统还可以控制智能门锁、智能灯光、音乐系统等，从而实现对房间内的设备进行智能化控制。
二、环境监测与控制系统的设计1.传感器的选择对于环境监测与控制系统来说，传感器的选择是很重要的。
现在市场上有很多不同类型的传感器，如温度传感器、湿度传感器、氧气传感器、烟雾传感器等。
考虑到智能家居的实际应用场景，我们需要选择具有高精度、高灵敏度、可靠性好的传感器。
2. 控制模块的选择控制模块是环境监测与控制系统中的核心组件，它需要根据传感器获取到的环境数据，进行判断处理，并通过控制回路输出控制信号，从而实现对环境的控制。
目前市场上常用的控制模块主要有单片机、嵌入式系统、开源硬件等。
不同的模块具有不同的性能和价位，我们应该选择符合自己需求的控制模块。
3. 通信技术的应用由于环境监测与控制系统需要将获取到的数据实时传输到智能家居的其他设备，因此通信技术是非常重要的。
目前常用的通信技术有Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa等。
我们需要结合自己的实际需求，选择适合自己的通信技术。
三、环境监测与控制系统的实现在环境监测与控制系统的实现中，我们需要进行传感器的连接、数据采集、转换与运算、控制回路的设计等步骤。
同时，我们还需要将系统与其他智能设备进行连接，从而实现对环境的智能化控制。
在传感器连接方面，我们需要对不同类型的传感器进行相应的连接，如温度传感器可以通过模拟输入连接到控制模块的模拟输入引脚上，而湿度传感器则需要连接到控制模块的数字引脚上。
智能家居监测系统的设计与实现
智能家居监测系统的设计与实现智能家居已成为现代生活的重要组成部分。
智能家居监测系统的设计与实现是其中一个重要的领域，可以帮助我们更好地监控家庭环境和节能减排。
本文将介绍智能家居监测系统的设计和实现。
一、智能家居监测系统的一般架构智能家居监测系统的一般架构可以分为三层。
第一层是传感器，负责采集各种环境数据。
第二层是数据处理和分析，负责对传感器采集的数据进行处理和分析。
第三层是控制和操作，负责对家庭设备进行控制和操作。
二、传感器的选择和安装传感器是智能家居监测系统的关键组成部分。
传感器的选择应该根据实际需求进行，例如温度、湿度、光照、气体浓度等等。
在选择传感器时，我们还需要考虑其精度、稳定性和易用性等因素。
传感器的安装也非常重要，应该选择合适的位置，避免其受到异物干扰，从而对数据采集产生误差。
三、数据处理和分析传感器采集的数据需要进行处理和分析，以便更好地监测家庭环境。
数据处理和分析可以使用各种数据处理软件，例如Matlab、Python等等。
数据处理和分析的核心内容包括数据清洗、数据预处理、特征提取和模型构建等等。
通过数据分析，我们可以更好地了解家庭环境，以便制定相应的措施。
四、控制和操作智能家居监测系统的最终目的是使我们更好地控制家庭设备和节能减排。
通过智能家居监测系统，我们可以实现远程控制和自动化控制。
例如，我们可以通过手机APP远程控制家庭照明设备的开关和亮度。
我们也可以通过自动化控制，使家庭电器在人不在家时自动关闭，从而节省能源。
五、智能家居监测系统的应用智能家居监测系统可以广泛应用于家庭生活、办公环境和公共场所等多个领域。
在家庭生活中，智能家居监测系统可以帮助我们更好地监测家庭环境，以便制定相应的措施。
在办公环境中，智能家居监测系统可以帮助我们更好地监测环境变化，以便提高工作效率。
在公共场所中，智能家居监测系统可以帮助我们更好地管理公共资源，以便提高公共服务水平。
六、总结智能家居监测系统的设计和实现是一个广阔的领域，需要结合多种技术和知识。
智能家居环境检测系统的设计与研究
智能家居环境检测系统的设计与研究随着科技的快速发展，智能家居已经成为人们生活的时尚和新潮品。
然而，随着智能家居的普及，越来越多的人对于智能家居系统的安全和可靠性提出了质疑。
在这种情况下，智能家居环境检测系统应运而生，它能够检测家庭环境中的各种因素，如温度、湿度、空气质量等，保证家庭成员的安全和健康。
1. 市场需求智能家居环境检测系统的问世，受到了市场的广泛关注。
市场对于这种系统的需求是由于现代人追求高品质生活的需求。
智能家居环境检测系统通过实时监测家庭内部的环境，比如空气污染、温度湿度等，让人们意识到生活的细节，不再让生活漫无目的。
家庭成员的安全和健康是大多数家庭关心的问题，这种系统的推广将对智能家居市场产生广泛的影响。
2. 设计要点设计一款智能家居环境检测系统需要考虑的因素很多，其中最重要的是系统的稳定性和可靠性。
要开发出一款稳定可靠的系统，首先需要选择高品质且能够良好协作的传感器和执行器，并随后编写高质量代码进行各种方面的调试和测试。
此外，系统还需要经过多次实验来检测和规避各种问题，从而确保其质量和可靠性。
3. 技术解决方案智能家居环境检测系统需要使用各种传感器来监测家庭内部的各种环境变化，例如温度、湿度、光照度、CO2浓度、灯光亮度和噪音水平等。
系统需要存储监测的数据，并将这些数据传输到智能终端上，以供用户查询和分析。
在硬件方面，系统需要使用单片机和各种传感器来搭建。
系统需要使用WiFi或其他无线网络与家庭互联网连接，以允许远程或本地管理，提供易于访问的实时报告。
此外，系统还需要使用云计算技术储存和分析数据，这样家庭成员就可以远程访问家庭内部的环境数据，以更好地管理自己的生活。
4. 可持续性和发展性任何一个系统的成功和持续性取决于其可持续性和发展性。
在智能家居环境检测系统中，我们需要考虑到不同类型的传感器，以及系统的可扩展性和互操作性。
在多种传感器技术的支持下，系统能够在家庭场景中通过智能手机或其他平台提供更多的实时数据和个性化服务。
基于传感器的智能家居系统设计与实现
基于传感器的智能家居系统设计与实现随着技术的不断进步，智能家居系统也越来越受到人们的关注和青睐。
基于传感器的智能家居系统可以使人们更方便地控制家庭设备和环境，提高生活质量和舒适度。
本文就基于传感器的智能家居系统设计与实现进行探讨。
一、传感器技术在智能家居系统中的应用传感器技术是实现智能家居系统的重要技术之一。
它可以感知家庭环境中的各种信息，比如温度、湿度、烟雾、气体浓度、人体活动等。
基于这些信息，智能家居系统可以自动地控制家庭设备和环境，提高生活质量和舒适度。
在智能家居系统中，传感器的应用非常广泛。
比如，温度传感器可以感知室内温度，自动地控制空调或暖气设备，使室内温度保持在舒适的范围内。
湿度传感器可以感知室内湿度，自动地控制加湿器或抽湿器，提高室内空气质量。
烟雾传感器可以感知烟雾浓度，自动地报警或关闭家庭电器，保障家庭安全。
气体传感器可以感知室内气体浓度，自动地控制通风设备或净化设备，提高室内空气质量。
人体活动传感器可以感知人体活动，自动地控制灯光、音响等设备，提高生活舒适度。
二、基于传感器的智能家居系统设计与实现基于传感器的智能家居系统可以采用传感器、嵌入式系统、通讯技术等多种技术进行设计和实现。
下面分几个方面进行讨论。
（一）嵌入式系统设计嵌入式系统是基于CPU或微控制器的特定硬件平台，它具有小巧、低功耗、高性能的特点。
在智能家居系统中，嵌入式系统可以起到控制和联网的作用。
在嵌入式系统的设计中，需要考虑以下几个方面。
1.硬件选型硬件选型需要根据系统的功能和性能要求进行选择。
一般需要考虑CPU、存储器、通讯接口等因素。
同时，还要考虑嵌入式系统的功耗和成本问题。
2.软件开发软件开发需要根据系统的功能和要求进行开发。
一般需要采用C语言、汇编语言等编程语言进行开发。
在软件开发中，需要考虑系统的稳定性、可靠性和安全性。
（二）传感器技术的应用在智能家居系统中，传感器技术的应用非常广泛。
传感器可以感知家庭环境中的各种信息，比如温度、湿度、烟雾、气体浓度、人体活动等。
智能家居中的环境监测与控制系统设计方法
智能家居中的环境监测与控制系统设计方法智能家居的快速发展给人们带来了更加便捷、舒适的生活体验。
在智能家居中，环境监测与控制系统起着重要的作用，它可以通过各种传感器和控制设备实时监测和调节室内环境的温度、湿度、光照、空气质量等参数。
本文将介绍智能家居中环境监测与控制系统的设计方法。
首先，环境监测与控制系统的设计需要确定监测的参数。
在智能家居中，常见的监测参数包括温度、湿度、光照、空气质量等。
这些参数直接影响着居住环境的舒适度和健康性，因此合理地选择监测参数是设计环境监测与控制系统的基础。
根据实际需求和预算，可以选择不同的传感器来实现对各个参数的监测。
其次，环境监测与控制系统还需要确定控制的方式。
智能家居中常用的控制方式有自动控制和手动控制两种。
自动控制是通过系统根据环境参数的变化自动调节相应的设备，比如根据温度变化自动开关空调。
手动控制则是由用户通过手机、平板等设备手动控制各种设备的状态，通过APP或者物联网设备进行远程控制。
根据实际需求，可以选择适合的控制方式，并对系统进行相应的设计与实现。
在选择传感器和控制方式之后，还需要搭建相应的通信网络。
通信网络是智能家居中各个设备之间进行数据传输和控制指令发送的基础。
常用的通信方式有有线通信和无线通信两种。
有线通信方式包括以太网、电力线通信等，它们稳定可靠性能好，但安装相对复杂。
无线通信方式包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等，它们安装简便、覆盖广泛。
根据实际需求，可以选择合适的通信方式，并进行相应的网络搭建和设备连接。
此外，环境监测与控制系统设计中还需要考虑用户界面的设计。
用户界面是用户与智能家居系统进行交互的窗口，它直接影响着用户对系统的使用体验。
用户界面可以通过手机、平板、电视等设备来展示和操作，也可以通过语音识别和手势识别等技术实现智能交互。
设计用户界面应该简洁直观，方便用户进行操作和监测环境参数，并提供相应的控制选项。
另外，值得注意的是，环境监测与控制系统设计需要兼顾安全和隐私保护。
基于传感器技术的智能家居系统设计与开发
基于传感器技术的智能家居系统设计与开发智能家居系统已经成为当前科技发展的热点之一。
基于传感器技术的智能家居系统，也被称为物联网家居系统，它利用传感器、通信和控制技术，实现了家居设备的智能化管理和互联互通。
本文将介绍智能家居系统设计与开发的相关内容，并讨论其中传感器技术的应用。
一、智能家居系统设计与开发的背景智能家居系统的出现，源于人们对日常生活的便利和舒适的追求。
通过智能家居系统，人们可以远程控制家居设备，实现家居的自动化管理，提高生活的便捷性和舒适度。
传感器技术作为智能家居系统的核心技术之一，可以感知环境中的各种参数和信号，并将其转化为数字信号，供系统进行处理和决策。
而传感器的种类繁多，包括温湿度传感器、光照传感器、人体红外传感器等，它们能够实时采集环境信息，为系统提供数据支持。
二、智能家居系统设计与开发的关键技术及应用1. 硬件设计与开发在智能家居系统的设计与开发过程中，合理选择和设计硬件设备至关重要。
其中，传感器的选择和布置是其中的关键环节。
传感器的数量、类型和位置的选择应根据用户的需求和实际应用场景来确定。
例如，温湿度传感器可以用于自动控制空调系统，光照传感器可以用于自动控制窗帘和灯光等。
此外，为了保证系统的稳定性和安全性，合理的硬件配置也是不可或缺的。
例如，选择适当的控制器、通信模块和电源管理模块，以确保系统的正常运行。
2. 软件设计与开发智能家居系统的软件设计与开发包括两个方面：嵌入式软件和移动应用软件。
嵌入式软件是指安装在智能家居系统主控制器上的程序，用于实现传感器数据的采集和处理、设备的控制和管理等功能。
嵌入式软件的开发需要掌握各种编程语言和技术，如C/C++、Python、嵌入式操作系统等。
移动应用软件是通过智能手机或平板电脑等移动设备来远程控制智能家居系统的工具。
通过移动应用软件，用户可以实时监控家居设备的状态，远程控制各项功能。
移动应用软件的开发需要掌握移动应用开发技术，如Android开发、iOS开发等。
《智能家居自动控制与监测系统的设计与实现》范文
《智能家居自动控制与监测系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的飞速发展，智能家居系统逐渐成为现代家庭生活的重要组成部分。
智能家居自动控制与监测系统，通过将先进的自动化技术与互联网技术相结合，实现了对家庭环境的智能控制与实时监测。
本文将详细阐述智能家居自动控制与监测系统的设计与实现过程。
二、系统设计（一）设计目标本系统设计旨在实现家庭环境的智能化控制与监测，提高居住者的生活品质和安全保障。
系统应具备易用性、可扩展性、安全性和稳定性等特点。
（二）系统架构本系统采用分层设计，分为感知层、网络层和应用层。
感知层负责采集家庭环境数据，网络层负责数据的传输与处理，应用层负责用户界面的展示和控制指令的发送。
（三）硬件设计1. 传感器：包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等，用于采集家庭环境数据。
2. 控制设备：包括灯光控制器、窗帘控制器、空调控制器等，用于执行用户的控制指令。
3. 中枢控制器：负责数据的处理与传输，采用高性能的微处理器，具备强大的计算能力和稳定的运行性能。
（四）软件设计1. 数据采集与处理：通过传感器采集家庭环境数据，进行数据清洗和预处理，提取有用的信息。
2. 数据传输：通过网络将数据传输至中枢控制器，实现数据的实时传输和存储。
3. 控制指令发送：根据用户的操作或预设的规则，向控制设备发送控制指令，实现智能家居的自动化控制。
三、系统实现（一）传感器与控制设备的连接与配置传感器和控制设备通过总线或无线方式与中枢控制器连接。
连接完成后，进行设备的配置和参数设置，确保设备能够正常工作。
（二）数据采集与处理模块的实现通过编程实现数据采集与处理模块，包括传感器的数据读取、数据的清洗和预处理、有用信息的提取等。
将处理后的数据存储到数据库中，以供后续分析和使用。
（三）数据传输模块的实现采用网络通信技术实现数据传输模块，将处理后的数据实时传输至中枢控制器。
同时，中枢控制器能够接收用户的操作指令或预设的规则，向控制设备发送控制指令。
智能家居安全监测系统的设计与实现
智能家居安全监测系统的设计与实现第一章绪论智能家居安全监测系统是一个集成了智能化、自动化和智能监测功能的智能家居系统，其通过集成智能化传感器、智能化控制器、智能化视频监控和风险预警系统，能够自动化地实现对家居环境安全的监测、控制和管理，从而有效保障家居安全。
随着科技的不断发展和智能家居市场的逐渐打开，智能家居安全监测系统越来越成为了人们日常生活中的必需品。
目前市场上已有许多种智能家居安全监测系统，然而大多数系统仅实现了简单的监测，缺乏智能化和自动化的功能，对于家庭安全保障仍然存在不足。
因此，如何设计一种集成智能化、自动化和智能监测功能于一身的智能家居安全监测系统，是本文的研究课题。
本文主要研究智能家居安全监测系统的设计与实现，包括系统的整体组成、智能化传感器、智能化控制器、智能化视频监控、风险预警系统的设计和实现等方面。
第二章介绍系统的整体组成，第三章介绍智能化传感器的设计和实现，第四章介绍智能化控制器的设计和实现，第五章介绍智能化视频监控的设计和实现，第六章介绍风险预警系统的设计和实现，第七章进行系统的测试实验，第八章总结本文并展望未来研究方向。
第二章系统的整体组成智能家居安全监测系统整体上分为四个主要模块，即智能化传感器模块、智能化控制器模块、智能化视频监控模块和风险预警系统模块。
其中，智能化传感器模块主要负责感知家庭环境中的各种数据，包括温度、湿度、空气质量等数据；智能化控制器模块负责对这些数据进行处理和控制；智能化视频监控模块则负责对家庭内外的动态进行监测；风险预警系统模块则负责根据监测到的数据进行分析和预警。
智能化传感器模块包括多个智能化传感器，例如温湿度传感器、烟雾传感器、气体传感器等。
这些传感器能够对家庭环境进行实时监测，并将监测到的数据传递给智能化控制器模块。
智能化控制器模块则负责对传感器上传的数据进行处理和控制。
例如，当温度超过预定范围时，智能化控制器模块可以自动发出控制信号，开启空调来调节室内温度。
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9.1.2.无线门磁传感器系统设计
1.无线门磁传感器简介
无线门磁传感器是一种在 保安监控、安全防范系统 中常用的器件，其体积小， 工作可靠，通过无线工作， 使用起来非常方便。
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2.无线门磁传感器内部工作原理
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3.PT2262介绍
-
41M
LM324
-
R10 10K
LM324
+
VD2 IN4001 R12 1M + C7 10uF CLR B A Q VT1 9013 R16 51 C RC Q
R8 10K
-
4.7K R11
R17
SW 4 1 R15 51 2 3 VT2 9013 C8 + 10uF
240K
5 6 BELL
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6
常用防盗报警器的种类及特点
（3）微波雷达传感器：微波雷达探测器是一种将微波 收、发设备合置的探测器，采用多普勒雷达的原理， 将微波发射天线与接受天线装在一起，通过检测活动 目标产生的反射波频差进行报警。微波入侵探测器的 主要缺点是安装要求高，微波段的电磁波由于波长较 短，故穿透力强，所以在安装时不要面对室外。另外 金属物体对微波反射较强，因而在探测器防范区域内 不要有大面积（或体积较大）物体存在，如铁柜等， 否则其后面的阴影部分会形成探测盲区，造成防范漏 洞。其另一个缺点是会发出对人体有害的微量能量， 因此使用时必须将能量控制在对人体无害的水平。
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13
2）热释电传感器：热释电红外传感器是报警器的核心器 件，它可以把人体的红外线信号转换为电信号以供信号处 理部分使用。 热释电红外传感器通常采用3引脚金属封装，3个引脚分别 为电源端（内部开关管D极），信号输出端（内部开关管S 极），接地端（GROUND），其外形及引脚见图9-3：
1
A0
VDD DOUT OSC2 OSC1
18 17 16 15 9 13 12 11 10
2 A1 3 4 5 6 7 8 A2 A3 A4 A5 A6/D5 A7/D4
PT2262
VSS A11/D0 A10/D1 A9/D2 A8/D3
14 TE
图9-12 PT2262引脚图
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7
常用防盗报警器的种类及特点
（ 4 ）玻璃破碎探测器：利用压电陶瓷片的压电效应 （压电陶瓷片在外力作用下产生变形时将会在其表面 产生电荷），可以制成玻璃破碎入侵探测器。对高频 的玻璃破碎声音（ 10k ～ 15kHZ ）进行有效检测，而对 10kHZ以下的声音信号（如说话、走路声）则有较强的 抑制作用。但该产品灵敏度非常难调，灵敏度过高， 则室外的风吹雨打所也能导致报警；灵敏度过低，则 会因盗贼轻轻拉开窗户力度过轻而未感测到振动而产 生漏报警。
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4
9.1.1家居防盗报警系统传感器设计
防盗报警系统是指在防范现场探测到有入侵者时能发出相应报 警信号的专用电子系统。它通过相关信号探测传感器器，在建 筑物中进行周界或定方位的探测和保护。
1.常用防盗报警器的种类及特点 （1）门磁传感器：门磁传感器是一种在保安监控、安全防范系 统中常用的器件，其优点是体积小，工作可靠，可以通过无线 工作，使用起来非常方便。门磁是接近开关的一种，可以是光 电的，也可以是永磁的。门磁传感器通常安装在居室门窗上， 当门窗紧闭时，门磁传感器不报警，当门窗无论何种原因被打 开时，门磁传感器立即报警。
R9
VD1
J1
D S G
BISS0001
R10
R11
SW1 1 2 C6 C7
VT1
C1 10nF
图9-8 热释电红外开关电路原理图
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A 1IN+ 1IN1OUT
1 11 14 15 16 VL + OP2 + OP1 VH U1 2 3 COP2 + COP1 10 VDD IB VO RR1 RC1
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双元热释电红外检测元件 LHI968内部电路图如图9-4所 示:
光学滤镜 场效应管
EMI电阻
D S
双热释 电元件
+ - 偏置 - 电阻 +
EMI + 电容
GND 外壳
图9-4 双探测元热释电红外传感器
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+5V
3）信号处理 电路：信号处 理主要是把热 释电传感器输 出的微弱电信 号进行放大、 滤波、延迟和 比较，为报警 功能的实现打 下基础。如图 9-5所示
具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用 传感器，是在具体场合进行某个量的测量时首先要解 决的问题。当传感器确定之后，与之相配套的测量方 法和测量设备也随之确定，因而测量结果的成败，在 很大程度上取决于传感器的选用是否合理。 智能家居环境监测系统既有温湿度检测、有害气体检 测等检测功能，又有火灾报警和防盗报警等控制功能， 是一个典型的多传感器的测控系统。本章以智能家居 环境监测系统传感器设计作为传感器综合设计实例， 介绍传感器应用系统设计过程中的如何选择、计算以 及安装传感器，同时给出各种传感器的实际应用电路。
图9-6 BISS0001管脚功能图
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（2）由BISS0001组成的热释电传感器信号处理电路
5V
12V
R2
9 10 C2 10nF 11 R6 R5 12 C3 13 1M 10k 14 10uF R7 2M 15 16 R4 R1 RG3 R8 1M C4 10nF 47k 47k C5 47uF 8 7 6 5 4 3 2 1
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2. 基于分离元件的被动式热释电红外传感器报警系统设计 （1）被动式热释电红外传感器的结构原理
待测 目标
光学系统 菲涅尔透镜
热释电红 外传感器
信号 处理
报警 电路
图9-1 报警器结构框图
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1）光学系统：主要由菲涅耳透镜构成，菲涅耳透镜是根据 菲涅耳原理制成，其作用主要有两个：一是聚焦作用，即将 探测空间内的红外线有效地集中到热释电传感器上。二是将 探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动 物体能以温度不断变化的形式在热释电红外传感器上产生变 化的热释红外信号，这样热释电红外传感器就可以产生相应 的控制信号，图9-2为菲涅耳透镜外观图。
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以有多种不同测量原理的传感器可供选择，同一种传 感器，也可以用来测量多种不同的物理量。如何根据
9.1 智能家居安防系统传感器设计
智能家居指的是一个居住环境，是指以住宅为平台安 装有智能家居系统的居住环境，又称智能住宅。通俗 地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统 和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系 统，本节重点介绍家庭安防系统和环境控制系统传感 器的选择和使用。
9.2家居有害气体检测报警系统设计
9.2.1.常用气敏传感器分类及工作原理 气敏传感器是一种将检测到的气体类别、成分、和浓度转换为 电信号的传感器。可用于对气体的定性或定量检测。气敏材料 与气体接触后会发生化学或物理相互作用，导致其某些特性参 数的改变，包括质量，电参数，光学参数等。气敏传感器利用 这些材料作为气敏元件，把被测气体种类或浓度的变化转化成 传感器输出信号的变化，从而实现气体检测目的。
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常用防盗报警器的种类特点
（6）被动式热释电红外传感器 被动式红外入侵探测器采用热释电红外探测元件来探测移 动目标。只要物体的温度高于绝对零度，就会不停地向四 周辐射红外线，被动式热释电红外传感器利用移动目标 (如人、畜、车)自身辐射的红外线进行探测。
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与其它类型的保安设备相比，被动式红外入侵探测器具 有以下特点： 1) 不需要在保安区域内安装任何设备，可实现远距离 控制； 2) 由于是被动式工作，不产生任何类型的辐射，故保 密性强，能有效执行保安任务； 3) 与环境照度无关，可以昼夜工作，特别适宜在夜间 或黑暗条件下工作； 4) 由于无能量发射，没有容易磨损的活动部件，因而 功耗低、结构牢固、寿命长、维护简便、可靠性高。
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常用防盗报警器的种类及特点
（2）超声波传感器：超声波传感器是利用超声波的特 性研制而成的传感器，超声波报警装置的有效性取决 于能量在保安区域内多次反射后的能量大小，像墙壁、 桌子和文件柜等硬表面物体对声波有很好的反射作用， 而地毯、窗帘和布等软质材料则是声波的不良反射体。 因此在充满软质材料的区域应该避免使用超声波传感 器。
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9.2.2.基于QM-N5型气敏元件的家居有害气体检测报警电路设计
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9.3火灾报警系统传感器选择与设计
“火灾”，是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成 的灾害。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁 公众安全和社会发展的主要灾害之一， 火灾的发展过程 大致可以分为初期阶段、发展阶段和衰减熄灭阶段。选 择合适的火灾探测器的目的在于：在初燃生烟阶段，能 自动发出火灾报警信号，达到早期预警的目的。
HEF4538B
KD9561
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R13
图9-5 报警器的工作电路图
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3. 基于集成元件的被动式热释电红外传感器报警系统设计
（1）BISS0001介绍
1 6 1 VO 2 5 1 RR1 3 4 1 RC1 4 3 BISS0001 1 RC2 5 2 1 RR2 6 1 1 VSS 7 0 VRF/ 9 RESET 8 A 1 1OUT 1IN1IN+ 2IN2OUT VDD IB VC