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门窗开合状态网络监测系统

2020-03-12 11:11:02创新案例 1177人已围观

  人们在生活中经常忘记关好门窗,引发很多安全隐患‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。基于在高中物理中学习的霍尔器件原理,我设计了一套门窗开合状态网络监测系统‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。



  一、设计思路

  要完成门窗开合状态的网络监测,需要完成三项基本功能:检测开合状态;检测蓝牙传输;采集开合状态信息,实现用户对门窗开合状态的终端监测‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。门窗开合网络监测系统的框架设计如下图。

  二、设计原理

  1.门窗开合状态的检测

  将微功耗全极性霍尔开关 HAL13S安装在门或窗户边缘固定的地方,将磁铁安装在门窗可以活动的、霍尔器件能感应到的地方。

  霍尔开关器件中有持续的微小工作电流,当门窗闭合时,磁铁安装的位置正好贴近霍尔器件所在的位置,磁场强度发生变化,霍尔器件输出信号,表示门窗已经闭合;当门窗打开时,磁铁远离开关器件,输出信号消失。

  2.门窗开合状态信息的蓝牙传输

  将霍尔开关器件和蓝牙收发器安装在一块电路板上,实现门窗开合状态信息的蓝牙传输。

  蓝牙收发器使用蓝牙低功耗模块,将霍尔开关的信号输出端连接到蓝牙低功耗模块的一个引脚上,蓝牙低功耗模块能检测开关的信号变化,通过蓝牙收发装置,将信号变化发送到连接的蓝牙主机上,蓝牙主机通过网络把检测到的门窗开合状态发送给服务器。

  3.网络监测设计

  通过在Linux环境下的python开发的小程序,将蓝牙低功耗模块传输的门窗开合状态信息以MQTT协议发送到网络服务器。网络服务器可为多个用户提供门窗开合信息的订阅,因此可实现所有家庭成员对门窗开合状态的即时监测。

  如果利用先进的升降装置对门窗进行改造,结合本系统还可以实现对门窗开合的远程控制。


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