老師讓我做壹個學校宿舍防盜報警系統的設計和解決方案。誰能告訴我怎麽做？

學校宿舍貴重物品被盜，學生操作不當引發宿舍火災，都是壹直困擾學校的“大問題”。傳統的學校預防措施有很大的弊端。比如事故發生時，防護鐵門、鐵欄桿會成為逃生的最大障礙。智能火災報警系統可以很好地解決這類問題。但是市場上的防火防盜系統價格對於各大高校來說太高了。北京弱電工程公司設計的系統是針對大學宿舍，從低成本的角度設計制造的。系統組成及工作原理該系統由壹個監控室和兩個宿舍模擬而成，通過RS485總線實現通信。考慮到監控室在現實中應該可以監控整個宿舍樓，所以采用功能強大的ARM7芯片LPC2103作為主控芯片，采用價格低廉的51系列單片機作為從控芯片。宿舍內采用熱釋電傳感器檢測人體，煙霧傳感器檢測煙火，紅外傳感器檢測進出宿舍人數，上位機通過RS485總線實時監控下位機。當有任何異常時，宿舍和監控室的報警裝置會同時響起，只有宿舍成員才能通過輸入從機密碼解除報警狀態。硬件電路設計及相關理論分析智能火災報警系統的硬件主要由七部分組成:主機處理器電路、從機處理器電路、傳感器檢測電路、聲光報警電路、RS485總線接口電路、鍵盤接口電路和顯示電路。1.傳感器檢測及聲光報警電路傳感器模塊由熱釋電傳感器、煙霧傳感器MQ211和紅外傳感器組成。煙霧傳感器的內阻隨著煙霧濃度的變化而變化，所以要轉換成變化的電壓信號，它由壹個電壓比較器LM339和幾個相應的分壓電阻組成。具體電路設計如圖2所示。傳感器的內阻在通電時約為130kω，煙霧濃重時約為6kω，無煙時約為2.5V，正電時約為1.2V，冒煙時約為2.5V，正電時約為3 ~ 5V。該電路能很好地實現電平轉換。熱釋電紅外傳感器由RE200B、信號處理元件BISS0001和少量外部元件組成。紅外傳感器電路由紅外發光二極管和1838B組成。通過單片機檢測兩個傳感器的低電平序列來判斷人的進出。其原理如圖4所示。聲光報警模塊由蜂鳴器、(紅、綠)發光二極管和NPN三極管驅動電路組成。2.RS485通信電路該模塊采用低功耗、壓擺率受限的收發器MAX485進行RS485和RS422通信。MAX485具有無限的驅動壓擺率，可實現高達2.5 MB/s的傳輸速率.軟件程序設計系統的軟件部分主要完成系統及各模塊的初始化、報警信號檢測(火災/盜竊)、系統設置、RS485總線協議以及聲光報警的程序設計。通信協議在RS485總線通信系統中，由於電源、空間噪聲和傳輸路徑的影響，數據傳輸過程中容易受到幹擾或信號衰減，導致通信失敗。因此，有必要設計壹種傳輸協議，以確保在這種不可靠的物理鏈路上建立可靠的數據連接。在本系統中，數據采集器和監控室主機是簡單的多點對多點通信。1.波特率設置和通信方式選擇考慮到RS485總線的特點以及數據通信的速度和穩定性，波特率為2400 b/s，可以傳輸更遠的距離。因為通信是多對壹的關系，所以串口選擇工作模式3。2.數據校驗方式的確定使用RS485總線通信技術傳輸數據時，容易遇到幹擾，會改變傳輸的數據，導致傳輸錯誤。考慮到系統的實際需求，本設計采用8位CRC(循環冗余校驗)校驗模式。CRC校驗和的計算是壹個循環計算。從數學的角度來說，CRC校驗和是用生成多項式(算法規則)的方法將壹個多項式(用數據塊表示)除，CRC校驗和是除後的余數。CRC校驗是將壹些奇偶校驗位附加到要傳輸的數據塊上。這些奇偶校驗位(CRC奇偶校驗位)是從數據塊中計算出來的，並與數據塊壹起傳輸。在接收端，根據指定的算法重新計算接收到的數據塊的CRC校驗和，從而判斷數據傳輸過程中是否存在錯誤。3.通信數據的編碼為了保證數據傳輸的可靠性和準確性，本設計采用的數據幀格式如表1所示。其中，前兩個字節為初始同步信號，地址碼占用1字節(0 ~ 255)，用於標記不同的床號；需要發送的數據包括:煙霧傳感器信號(1B)、紅外傳感器信號(1B)、熱釋電傳感器信號(1B)和采集時間(7b)；校驗碼是8位CRC校驗碼。傳輸順序為:煙霧傳感器信號、紅外傳感器信號、熱釋電傳感器信號(前高後低)和采集時間(依次為:秒、分、小時、日、月、年)；發送應答命令時，要發送的數據是2B的0xCC或0xBB。4.RS485通信協議本系統的RS485總線通信采用輪詢方式。sps.net/news.php? Id = 50主機將所有從機的地址發送到RS485總線，依次詢問每個從機，看從機部分是否有報警。如果從機有報警，會通過RS485總線向主機發送指令報告，然後主機與從機通信，從機發送數據包，主機接受並分析數據包，做出相應的處理。主設備會不斷查詢每個從設備的狀態，實現實時監控。系統測試和結果分析表明，該傳感器性能穩定，熱釋電傳感器探測距離可達5 ~ 8 m，煙霧傳感器能很好地實現防火功能。紅外傳感器非常靈敏，能有效探測人員進出；RS485總線可以很好地實現主從之間的通信，實現實時監控。各個模塊可以很好的鏈接在壹起，具有很高的穩定性。經過多次調試，系統達到了設計要求。整體效果令人滿意。上述宿舍智能防火防盜報警系統為宿舍安全提供了壹種可行的方法。該系統采用多傳感器檢測，通過RS485總線自動實現外部求助，具有智能化、自動化的特點。該系統具有廣闊的應用前景。對於日益提高的安全要求，在未來系統的進壹步改進中，可以通過在探測器上增加壹個微處理器來進行實時監控。對學生宿舍的安全建設具有重要意義。