本實用新型屬于家庭控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種家庭安全控制裝置。

背景技術(shù)：

目前，家庭安保措施中，使用較普遍的機械式安保系統(tǒng)(防盜網(wǎng)、防盜窗)在日常生活使用中存在很多問題，例如：火災發(fā)生時不易逃生、使旁邊并未安裝防盜裝置的房屋容易被盜等等。隨著當今超大規(guī)模集成電路、控制技術(shù)和單片機技術(shù)的快速發(fā)展和人們對家庭安保設施的要求，利用單片機控制及其它外圍模塊實現(xiàn)報警甚至更多功能已成為一種發(fā)展趨勢。但是目前市場上的家庭控制都有著一些不足之處，首先，目前，家庭中一般設置有天然氣、煙霧、火焰檢測裝置，但是當檢測到天然氣泄漏、煙霧或火焰時，僅能通過報警模塊進行報警，不能有效地控制降低天然氣的濃度，或防止天然氣引發(fā)火災事故；另外，白天人們一般都外出上班，而通常老人停留在家內(nèi)，由于老人腿腳或反映能力比較遲緩，一旦發(fā)生安全事故，比如：煤氣泄漏、火災等，老人不能及時的打開窗戶或進戶門，從而可能釀成重大事故；最后目前一般采用聲光報警、電子防盜報警器或語音報警，聲光報警和語音報警一般在室內(nèi)有人時能起到及時控制各種事故，電子防盜報警器一般只有一個定點，有效范圍小，而且各種開關(guān)也易壞，失報和誤報率較高。因此，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、安裝方便、成本低、設計合理的家庭安全控制裝置，控制簡單，操作方便，提高家庭生活安全性，實現(xiàn)對家庭環(huán)境的遠程監(jiān)控。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種家庭安全控制裝置，其設計合理，結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操作方便，提高家庭生活安全性，實現(xiàn)對家庭環(huán)境的遠程監(jiān)控，實用性強，便于推廣使用。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種家庭安全控制裝置，其特征在于：包括微控制器、電源模塊、無線通信模塊以及與微控制器相接的液晶觸摸屏和通信電路，所述電源模塊包括市電供電模塊和蓄電池供電模塊，所述市電供電模塊包括依次相接的市電、降壓整流電路和第一電平轉(zhuǎn)換電路，所述蓄電池供電模塊包括蓄電池和與蓄電池輸出端相接的第二電平轉(zhuǎn)換電路，所述蓄電池與降壓整流電路相接，所述無線通信模塊包括GSM模塊以及與GSM模塊相接的天線模塊和SIM卡，所述GSM模塊通過通信電路與微控制器進行數(shù)據(jù)通信，所述SIM卡與手機進行無線數(shù)據(jù)通信，所述微控制器的輸入端接有設置在室內(nèi)的天然氣檢測模塊、設置在進戶門上的第一紅外檢測電路、設置在家庭窗戶上的第二紅外檢測電路、設置在室內(nèi)的火焰檢測傳感器和設置在室內(nèi)的溫度傳感器，所述天然氣檢測模塊包括依次相接的天然氣傳感器、信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，所述微控制器的輸出端接有報警電路、用于打開或關(guān)閉噴灑裝置的第一繼電器驅(qū)動電路和用于打開或關(guān)閉空調(diào)的第二繼電器驅(qū)動電路，以及用于驅(qū)動家庭窗戶開閉的第一電機模塊和用于驅(qū)動家庭進戶門開閉的第二電機模塊，所述第一電機模塊包括第一電機驅(qū)動電路和與第一電機驅(qū)動電路輸出端相接的第一電機，所述第二電機模塊包括第二電機驅(qū)動電路和與第二電機驅(qū)動電路輸出端相接的第二電機，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與微控制器的輸入端相接，所述第一電機驅(qū)動電路的輸入端和第二電機驅(qū)動電路的輸入端均與微控制器的輸出端相接；

所述微控制器包括STC89C52單片機；所述A/D轉(zhuǎn)換電路包括芯片TLC1543，所述芯片TLC1543的第15引腳、第16引腳、第17引腳、第18引腳和第19引腳均與微控制器相接。

上述的一種家庭安全控制裝置，其特征在于：所述天然氣傳感器包括MQ-5天然氣傳感器，所述MQ-5天然氣傳感器的第4引腳、第5引腳和第6引腳的連接端分兩路，一路與5V電源輸出端相接，另一路經(jīng)電阻R1與發(fā)光二極管D1的陽極相接；所述MQ-5天然氣傳感器的第2引腳經(jīng)電阻R6接地，所述MQ-5天然氣傳感器的第1引腳和第3引腳的連接端分兩路，一路經(jīng)并聯(lián)的電阻R4和電容C2接地，另一路為MQ-5天然氣傳感器的信號輸出端。

上述的一種家庭安全控制裝置，其特征在于：所述信號放大電路包括運放U1，所述運放U1的同相輸入端分兩路，一路經(jīng)電阻R5接地，另一路與電容C1的一端相接；所述電容C1的另一端分三路，一路經(jīng)電容C3接地，另一路經(jīng)電阻R3與MQ-5天然氣傳感器的信號輸出端相接，第三路經(jīng)電阻R2與運放U1的輸出端相接；所述運放U1的反相輸入端經(jīng)電阻R8接地；所述運放U1的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻R7與運放U1的反相輸入端相接，另一路與芯片TLC1543的第1引腳相接。

上述的一種家庭安全控制裝置，其特征在于：所述第一紅外檢測電路包括第一紅外發(fā)射電路和第一紅外接收電路，所述第一紅外發(fā)射電路包括三極管Q1和第一紅外發(fā)射管D2，所述三極管Q1的發(fā)射極與第一紅外發(fā)射管D2的陽極相接，所述三極管Q1的集電極經(jīng)電阻R9與5V電源輸出端相接，所述三極管Q1的基極經(jīng)電阻R15與STC89C52單片機相接；所述第一紅外接收電路包括三極管Q3和第一紅外接收管D4，所述三極管Q3的基極與電阻R17的一端相接，所述電阻R17的另一端分兩路，一路經(jīng)電阻R11與5V電源輸出端相接，另一路與第一紅外接收管D4的陽極相接；所述三極管Q3的集電極分兩路，一路經(jīng)電阻R12與5V電源輸出端相接，另一路與STC89C52單片機相接。

上述的一種家庭安全控制裝置，其特征在于：所述第二紅外檢測電路包括第二紅外發(fā)射電路和第二紅外接收電路，所述第二紅外發(fā)射電路包括三極管Q2和第二紅外發(fā)射管D3，所述三極管Q2的發(fā)射極與第二紅外發(fā)射管D3的陽極相接，所述三極管Q2的集電極經(jīng)電阻R10與5V電源輸出端相接，所述三極管Q2的基極經(jīng)電阻R16與STC89C52單片機相接；所述第二紅外接收電路包括三極管Q4和第二紅外接收管D5，所述三極管Q4的基極與電阻R18的一端相接，所述電阻R18的另一端分兩路，一路經(jīng)電阻R13與5V電源輸出端相接，另一路與第二紅外接收管D5的陽極相接；所述三極管Q4的集電極分兩路，一路經(jīng)電阻R14與5V電源輸出端相接，另一路與STC89C52單片機相接。

上述的一種家庭安全控制裝置，其特征在于：所述溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器。

上述的一種家庭安全控制裝置，其特征在于：所述通信電路為RS232串口通信電路。

上述的一種家庭安全控制裝置，其特征在于：所述GSM模塊包括芯片SIM900A。

上述的一種家庭安全控制裝置，其特征在于：所述第一電平轉(zhuǎn)換電路和第二電平轉(zhuǎn)換電路均包括芯片LM7805。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型通過在進戶門上設置第一紅外檢測電路，在家庭窗戶上設置第二紅外檢測電路，實時檢測否有他人通過進戶門或窗戶進入室內(nèi)，紅外線是不可見光，有很強的隱蔽性和實用性，因此，一旦有人或物體通過，紅外光線就會被遮擋，從而引起接收管的信號發(fā)生變化，及時發(fā)現(xiàn)他人的入室盜竊，做好防范措施，提高家庭生活安全性，檢測準確。

2、本實用新型通過設置天然氣檢測模塊和火焰檢測傳感器，分別實時檢測室內(nèi)的天然氣濃度和火焰，當室內(nèi)天然氣濃度大于預先設定的天然氣濃度閾值或當檢測到室內(nèi)存在火焰時，微控制器通過第一繼電器驅(qū)動電路打開噴灑裝置進行滅火，第一電機模塊驅(qū)使窗戶打開，第二電機模塊驅(qū)動鎖舌轉(zhuǎn)動打開進戶門，避免室內(nèi)人員未及時發(fā)現(xiàn)存在安全事故而帶來嚴重后果，保證室內(nèi)人員的安全，電路簡單，易控制。

3、本實用新型通過設置溫度傳感器，當溫度傳感器檢測到的溫度大于預先設定的溫度閾值時，通過第二繼電器驅(qū)動電路打開空調(diào)進行降溫至溫度閾值，當溫度傳感器檢測到的溫度小于預先設定的溫度閾值時，通過第二繼電器驅(qū)動電路打開空調(diào)進行升溫至溫度閾值，保持室內(nèi)溫度在人們適宜的溫度范圍內(nèi)，保證人們的健康生活。

4、本實用新型通過設置無線通信模塊，包括GSM模塊、天線模塊和SIM卡，將檢測到的家庭環(huán)境數(shù)據(jù)通過SIM卡無線發(fā)送至住戶隨身攜帶的手機，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無線傳輸，實現(xiàn)對家庭環(huán)境的遠程監(jiān)控，穩(wěn)定、可靠，使用效果好。

綜上所述，本實用新型設計合理，結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操作方便，提高家庭生活安全性，實現(xiàn)對家庭環(huán)境的遠程監(jiān)控，實用性強，便于推廣使用。

下面經(jīng)附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理框圖。

圖2為本實用新型天然氣傳感器和信號放大電路的電路連接關(guān)系示意圖。

圖3為本實用新型A/D轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖。

圖4為本實用新型第一紅外檢測電路的電路原理圖。

圖5為本實用新型第二紅外檢測電路的電路原理圖。

附圖標記說明:

1—微控制器；2-1—市電；2-2—降壓整流電路；

2-3—蓄電池；2-4—第一電平轉(zhuǎn)換電路；

2-5—第二電平轉(zhuǎn)換電路；3-1—天然氣傳感器；3-2—信號放大電路；

3-3—A/D轉(zhuǎn)換電路；4—第一紅外檢測電路；

5—第二紅外檢測電路；6—火焰檢測傳感器；7—溫度傳感器；

8—通信電路；9—GSM模塊；10—天線模塊；

11—SIM卡；12—手機；13—報警電路。

14—第一繼電器驅(qū)動電路；15—噴灑裝置；

16—第二繼電器驅(qū)動電路；17—空調(diào)；

18—第一電機驅(qū)動電路；19—第一電機；

20—第二電機驅(qū)動電路；21—第二電機；22—液晶觸摸屏。

具體實施方式

如圖1和圖3所示，本實用新型包括微控制器1、電源模塊、無線通信模塊以及與微控制器1相接的液晶觸摸屏22和通信電路8，所述電源模塊包括市電供電模塊和蓄電池供電模塊，所述市電供電模塊包括依次相接的市電2-1、降壓整流電路2-2和第一電平轉(zhuǎn)換電路2-4，所述蓄電池供電模塊包括蓄電池2-3和與蓄電池2-3輸出端相接的第二電平轉(zhuǎn)換電路2-5，所述蓄電池2-3與降壓整流電路2-2相接，所述無線通信模塊包括GSM模塊9以及與GSM模塊9相接的天線模塊10和SIM卡11，所述GSM模塊9通過通信電路8與微控制器1進行數(shù)據(jù)通信，所述SIM卡11與手機12進行無線數(shù)據(jù)通信，所述微控制器1的輸入端接有設置在室內(nèi)的天然氣檢測模塊、設置在進戶門上的第一紅外檢測電路4、設置在家庭窗戶上的第二紅外檢測電路5、設置在室內(nèi)的火焰檢測傳感器6和設置在室內(nèi)的溫度傳感器7，所述天然氣檢測模塊包括依次相接的天然氣傳感器3-1、信號放大電路3-2和A/D轉(zhuǎn)換電路3-3，所述微控制器1的輸出端接有報警電路13、用于打開或關(guān)閉噴灑裝置15的第一繼電器驅(qū)動電路14和用于打開或關(guān)閉空調(diào)17的第二繼電器驅(qū)動電路16，以及用于驅(qū)動家庭窗戶開閉的第一電機模塊和用于驅(qū)動家庭進戶門開閉的第二電機模塊，所述第一電機模塊包括第一電機驅(qū)動電路18和與第一電機驅(qū)動電路18輸出端相接的第一電機19，所述第二電機模塊包括第二電機驅(qū)動電路20和與第二電機驅(qū)動電路20輸出端相接的第二電機21，所述A/D轉(zhuǎn)換電路3-3的輸出端與微控制器1的輸入端相接，所述第一電機驅(qū)動電路18的輸入端和第二電機驅(qū)動電路20的輸入端均與微控制器1的輸出端相接；

所述微控制器1包括STC89C52單片機；所述A/D轉(zhuǎn)換電路3-3包括芯片TLC1543，所述芯片TLC1543的第15引腳、第16引腳、第17引腳、第18引腳和第19引腳均與微控制器1相接。

如圖2所示，本實施例中，所述天然氣傳感器3-1包括MQ-5天然氣傳感器，所述MQ-5天然氣傳感器的第4引腳、第5引腳和第6引腳的連接端分兩路，一路與5V電源輸出端相接，另一路經(jīng)電阻R1與發(fā)光二極管D1的陽極相接；所述MQ-5天然氣傳感器的第2引腳經(jīng)電阻R6接地，所述MQ-5天然氣傳感器的第1引腳和第3引腳的連接端分兩路，一路經(jīng)并聯(lián)的電阻R4和電容C2接地，另一路為MQ-5天然氣傳感器的信號輸出端。

本實施例中，所述信號放大電路3-2包括運放U1，所述運放U1的同相輸入端分兩路，一路經(jīng)電阻R5接地，另一路與電容C1的一端相接；所述電容C1的另一端分三路，一路經(jīng)電容C3接地，另一路經(jīng)電阻R3與MQ-5天然氣傳感器的信號輸出端相接，第三路經(jīng)電阻R2與運放U1的輸出端相接；所述運放U1的反相輸入端經(jīng)電阻R8接地；所述運放U1的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻R7與運放U1的反相輸入端相接，另一路與芯片TLC1543的第1引腳相接。

如圖4所示，本實施例中，所述第一紅外檢測電路4包括第一紅外發(fā)射電路和第一紅外接收電路，所述第一紅外發(fā)射電路包括三極管Q1和第一紅外發(fā)射管D2，所述三極管Q1的發(fā)射極與第一紅外發(fā)射管D2的陽極相接，所述三極管Q1的集電極經(jīng)電阻R9與5V電源輸出端相接，所述三極管Q1的基極經(jīng)電阻R15與STC89C52單片機相接；所述第一紅外接收電路包括三極管Q3和第一紅外接收管D4，所述三極管Q3的基極與電阻R17的一端相接，所述電阻R17的另一端分兩路，一路經(jīng)電阻R11與5V電源輸出端相接，另一路與第一紅外接收管D4的陽極相接；所述三極管Q3的集電極分兩路，一路經(jīng)電阻R12與5V電源輸出端相接，另一路與STC89C52單片機相接。

如圖5所示，本實施例中，所述第二紅外檢測電路5包括第二紅外發(fā)射電路和第二紅外接收電路，所述第二紅外發(fā)射電路包括三極管Q2和第二紅外發(fā)射管D3，所述三極管Q2的發(fā)射極與第二紅外發(fā)射管D3的陽極相接，所述三極管Q2的集電極經(jīng)電阻R10與5V電源輸出端相接，所述三極管Q2的基極經(jīng)電阻R16與STC89C52單片機相接；所述第二紅外接收電路包括三極管Q4和第二紅外接收管D5，所述三極管Q4的基極與電阻R18的一端相接，所述電阻R18的另一端分兩路，一路經(jīng)電阻R13與5V電源輸出端相接，另一路與第二紅外接收管D5的陽極相接；所述三極管Q4的集電極分兩路，一路經(jīng)電阻R14與5V電源輸出端相接，另一路與STC89C52單片機相接。

本實施例中，所述溫度傳感器7為DS18B20溫度傳感器。

本實施例中，所述通信電路8為RS232串口通信電路。

本實施例中，所述GSM模塊9包括芯片SIM900A。

本實施例中，所述第一電平轉(zhuǎn)換電路2-4和第二電平轉(zhuǎn)換電路2-5均包括芯片LM7805。

本實用新型使用時，市電2-1經(jīng)過降壓整流電路2-2轉(zhuǎn)換為12V直流電，12V直流電一路經(jīng)第一電平轉(zhuǎn)換電路2-4轉(zhuǎn)換為5V電源，另一路為蓄電池2-3充電；當市電2-1有電時，經(jīng)第一電平轉(zhuǎn)換電路2-4的5V電源為微控制器1供電，微控制器1進入工作狀態(tài)，當市電2-1突然斷電時，蓄電池2-3通過第二電平轉(zhuǎn)化電路2-5轉(zhuǎn)為5V電源為微控制器1供電，保證微控制器1實時工作；通過液晶觸摸屏22預先設定天然氣濃度閾值和溫度閾值，天然氣傳感器3-1實時檢測室內(nèi)的天然氣并將采集到的天然氣信號經(jīng)過信號放大電路3-2進行處理，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路3-3轉(zhuǎn)換為數(shù)字天然氣濃度并送入微控制器1中，火焰檢測傳感器6實時檢測室內(nèi)是否存在火焰，當微控制器1接收到的數(shù)字天然氣濃度大于預先設定的天然氣濃度閾值或當火焰檢測傳感器6檢測到室內(nèi)存在火焰時，微控制器1通過第一電機驅(qū)動電路18控制第一電機19轉(zhuǎn)動，第一電機19的轉(zhuǎn)動帶動家庭窗戶打開，微控制器1通過第二電機驅(qū)動電路20控制第二電機21轉(zhuǎn)動，第二電機21的轉(zhuǎn)動帶動鎖舌轉(zhuǎn)動從而打開進戶門，通過進戶門或窗戶的打開及時排除室內(nèi)的天然氣或煙霧，方便實施救援措施，同時，微控制器1通過第一繼電器驅(qū)動電路14控制噴灑裝置15打開，通過噴灑水去除室內(nèi)的煙霧或滅火，保證室內(nèi)人員的安全；設置在進戶門上的第一紅外檢測電路4實時檢測否有他人通過進戶門闖入，設置在窗戶上的第二紅外檢測電路5實時檢測是否有他人通過窗戶闖入，當?shù)谝患t外檢測電路4檢測到有他人通過進戶門闖入或第二紅外檢測電路5有他人通過窗戶闖入時，微控制器1控制報警電路13報警，同時，依次通過通信電路8、GSM模塊9和SIM卡11發(fā)送至住戶的手機12上，提醒住戶做好防范措施；溫度傳感器7實時檢測室內(nèi)的溫度并將采集到的溫度發(fā)送至微控制器1，微控制器1將接收到的溫度與預先設定的溫度閾值進行比較，當溫度傳感器7檢測到的溫度大于預先設定的溫度閾值時，微控制器1通過第二繼電器驅(qū)動電路16控制空調(diào)17進行降溫至溫度閾值，當溫度傳感器7檢測到的溫度小于預先設定的溫度閾值時，微控制器1通過第二繼電器驅(qū)動電路16控制空調(diào)17進行升溫至溫度閾值，保持室內(nèi)溫度在人們適宜的溫度范圍內(nèi)，保證人們的健康生活。另外，液晶觸摸屏22能夠?qū)囟群吞烊粴鉂舛冗M行實時顯示，并且微控制器1通過GSM模塊9控制SIM卡11將所檢測到的溫度和天然氣濃度發(fā)送給住戶隨身攜帶的手機12，使住戶能隨時掌握室內(nèi)狀態(tài),實現(xiàn)對家庭環(huán)境的遠程監(jiān)控，方便快捷。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。