第3章 智能家居的硬件系统设计

有机气体的浓度

1.0 0.90.80.70.60.5MS1100甲醛传感器的灵敏度和被测气体之间的关系如图3-6。

0.11.0浓度(ppm )图3-6 灵敏度和被测气体之间的关系

MS1100甲醛传感器模块与单片机连接，通过采集空气中甲醛等有害气体的含量，然后将所得的数据信号传输给单片机，经过单片机处理后，根据系统预设的值进行判断，需不需要开启除甲醛的设备。

MS1100甲醛传感器模块的电路图如图3-7。该传感器的模块原理图如图3-8。

Vcc传感器VhRsRLGND图3-7 MS1100甲醛传感器模块的电路图

输出

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燕山大学本科生毕业设计（论文）

MS1100 图3-8 MS1100甲醛传感器模块原理图

3.1.4 防盗模块

因为对于智能家居，室内的安全可以说是首要关注的，能够识别自动

报警,并且将室内的情况实时远程传输给用户是防盗模块需要做的。综合本次毕业设计的整体考虑，由于本次设计需要加入短信模块。所以选用摄像头进行监控是比较实际的，而且识别率高，并且通过网络信息将图像信息传输到用户手机中，更加直观，而且更便于以后发生事故时进行举证。而且设计中也可以让用户通过手机发信息控制摄像头的拍摄，也可实时将室内的情况进行传输。

市场中的摄像头模块种类繁多，但是综合性价比和通用性，本次设计选用的摄像头是OV7670摄像头模块带FIFO。OV7670 CAMERACHIPTM图像传感器，体积小、工作电压低，提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能。通过SCCB 总线控制，可以输出整帧、子采样、取窗口等方式的各种分辨率8位影响数据。该产品VGA图像最高达到30帧/秒。用户可以完全控制图像质量、数据格式和传输方式。所有图像处理功能过程包括伽玛曲线、白平衡、饱和度、色度等都可以通过SCCB接口编程。OmmiVision 图像传感器应用独有的传感器技术，通过减少或消除光学或电子缺陷如固定图案噪声、托尾、

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第3章 智能家居的硬件系统设计

浮散等，提高图像质量，得到清晰的稳定的彩色图像。

对于OV7670摄像头模块，市场中比较常见，常被用来做视频图像的采集模块，本次采用这个模块，与单片机相连，将采集的图像信息传给单片机，经过单片机处理以彩信的方式发送到用户手中。下面介绍下这款摄像头模块的参数，如表3-5。

感光阵列

电源

表3-5 OV7670摄像头模块参数

640×480 1.8VDV±10% 核电压

模拟电压 2.45VDV 到 3.0Va

1.7V to 3.0V IO电压

60mW/15fpsVGAYUV 工作

< 20uA 休眠

操作 -30℃ 到 70℃ 稳定工作 0℃ 到 50℃

·YUV/YCbCr4:2:2 ·RGB565/555/444 ·GRB4:2:2 ·Raw RGB Data

1/6〃 25° 30fpsVGA 1.3V/(Lux-sec) 46 dB 52 dB 逐行 1行到510行 3.6um × 3.6um 12mV/s at 60℃ 17Ke

2.36mm × 1.76mm 3785um × 4235um

功耗

温度

输出格式（8位）

光学尺寸

视场角 最大帧率 灵敏度 信噪比 动态范围 浏览模式 电子曝光 像素面积 暗电流 Well capacity 影响区域 封装尺寸

OV7670图像传感器模块的实物图如图3-9，模块原理图如图3-10。

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燕山大学本科生毕业设计（论文）

图3-9 OV7670图像传感器模块的实物

图3-10 OV7670图像传感器模块原理图

3.2 单片机的选择

单片机自70年代问世以来蓬勃发展，随着晶体管技术的发展，单片机的发展也越来越快速化、小型化，已经经历了SCM、MCU、SOC三大阶段，应用范围渗透到了生活中的每一个角落。可供选择的单片机也十分多，按照产品类型可分为以下四种：

（1）51系列：51系列单片机是基本型，包括8031、8051、8751、8951这四个机种区别，仅在于内程序储存器。其中8031/8051/8751是Intel公司早期的产品。

（2）AVR系列：相对于出现较早也较为成熟的51系列单片机，AVR系列单片机片内资源更为丰富，接口也更为强大，同时由于其价格低等优势，

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