计算机软硬件技术基础是什么，计算机软硬件基础知识

很多朋友对计算机软硬件技术基础是什么，计算机软硬件基础知识不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

随着微电子和计算机技术的发展，以及数据采集和处理技术的成熟，包括各种传感器大规模使用到温度、湿度、红外或烟雾传感器，为家庭防盗系统的设计提供了便利。通过这些新技术的组合和应用，可以实现一些家庭防盗需求。

随着3G网络在全国范围内的大规模使用，3G网络的高容量和高带宽为各种数据业务的应用提供了物质基础。本文设计的系统是在3G网络下完成的，可以直接查看家庭监控画面。普通的语音和文字报警信息既可以通过传统的2G网络传输，也可以通过3G网络传输。1、问题背景

随着物质生活水平的提高，人们对居住环境的安全性、便利性和舒适性提出了越来越高的要求。以前保护家庭安全的方式是安装防盗门和防盗网，不美观，不符合防火要求，不能有效地防止犯罪分子侵入住宅。因此，高科技的电子防盗报警系统应运而生。

一旦发生报警，除了现场报警，还可以直接拨打业主预留的手机。对于3G手机，可以直接查看家庭监控画面，以便快速处理报警。此外，该系统还可以预防火灾、煤气泄漏等危险，改善了传统预防设施的弱点，给家庭带来全新的安全。

该系统可支持现场报警、通过3G网络接入家庭电脑管理终端和现场视频观看。如果系统扩展，你甚至可以通过手机控制家中所需的传感器。系统的组成

家庭防盗报警系统主要由传感器阵列、放大器阵列、采样/保持阵列、A/D转换器阵列、单片机系统、2G/3G模块、视频记录系统和监控计算机组成。家庭防盗自动报警系统分为以下几个部分，如图1所示。

(1)传感器阵列(Sensor array)是指家庭防盗报警系统所容纳范围内的左右两个传感器的总和，将家庭中的所有传感器连接到传感器阵列进行统一控制和管理。传感器的正常工作和感应灵敏度直接决定了整个系统的灵敏度和报警精度。常见的红外传感器的工作原理是探测其他物体发出的红外线并转换成电信号，分为主动型和被动型。

这套系统可以通过分布在室内的被动红外传感器可以探测到进入室内的“小偷”发出的红外线的原理来发出警报。红外传感器位置的选择对本系统的识别率有很大影响，这个问题可以通过实验来解决。

还有一个主动红外传感器，放在窗户和门的两侧。这种红外传感器通过一个发射器向另一个接收器发送红外线。一旦有“小偷”非法进入，切断红外线的传播路径，就会触发红外传感器动作。对于振动传感器来说，它可以通过感知周围的微小振动来触发自身的工作。

(2)放大器阵列是所有工作放大器的总称，将各类工作放大器集中起来统一管理。在这种系统中，检测到的物理量被传感器转换成模拟电信号，这种电信号往往是微弱的微伏级信号，无法直接处理，所以传感器获得的电信号要通过增加前置放大器进行放大。

(3)采样/保持阵列是采样和保持的总称。来自放大器的电信号应该由采样保持设备采样，并且该信号应该在测量时间期间被保持，以便有足够的时间来处理测量信号。在实际使用中，需要通过测试来确定采样保持器的采样频率和保持时间，以满足家庭防盗自动报警系统的实时报警需求。

(4)A/D转换器阵列包括对放大器发出的所有信号进行A/D转换的功能，以便由计算机进行处理。至于A/D转换器的分辨率，要通过实际测试来确定。

(5)利用单片机系统对来自A/D转换器的信号进行处理，进行统一编码处理，以便计算机后期进行统一编程。此外，单片机系统还应对来自A/D的数字信号进行统一的预处理，如加权、平均、去除干扰信号等，使所有送入计算机的信号都能进行编码和预处理。

(6)录像系统用于监控家庭室内情况，必要时记录“小偷”的作案现场，日后可作为作案证据。系统可以远离重要的室内监控和保护位置。

(7)2g/3g模块是用于传输数据的模块。在2G模块下，监控电脑可以将报警信号以语音或短信的形式发送到主人的手机上。在3G模块下，监控电脑不仅可以发送语音和短信报警信号，还可以通过3G网络监控室内视频。

(8)监控计算机负责处理来自单片机系统的编码信号。编码信号按照预定格式进入监控计算机后，监控计算机按照预定程序处理这些信号。如果是常规信号，计算机只进行日常采样日志处理。如果是预设的“小偷”威胁信号，可以启动预设的自动报警程序并录像。3、系统工作原理家庭防盗报警系统的系统报警流程图如图2所示。

(1)非法入侵阶段。包括拿钥匙、推拉、暴力破换门窗进入监控区域。主动式红外传感器安装在门和窗户的两侧。只要有非法入侵，红外传感器的红外光束就会被切断，从而触发红外传感器的动作。

此外，房间内还安装了被动红外传感器和振动传感器。当非法入侵者侥幸进入室内时，这两个传感器会被触发动作，从而产生报警信号。一旦报警信号产生，预设过程将被触发。

(2)异常信号是相对于正常信号的。通常情况下，监控计算机只对正常信号进行日常监控和日志记录。一旦有非法入侵，传感器会发出相应的异常动作信号，这些异常信号经过放大、采样存储、A/D转换、单片机处理和相应编码后，成为监控计算机可以直接读取的异常信号。这些异常信号将由单片机通过专用信号线直接发送到监控计算机进行下一步动作。

(3)监控电脑。当计算机接收到异常信号时，会根据自己数据库中记录的报警类型和报警位置进行处理。例如，当主入口发生入侵时，计算机会根据初始数据库的设置，将主入口的报警信息和相应的报警类型发送给报警处理程序，报警处理程序根据预设的设置完成整个报警。

(4)警方处理。监控电脑接到报警报告后，会以声光报警的形式对非法入侵进行声光报警，同时启动监控录像程序进行拍摄，并将报警信息发送到报警平台。如果入侵者停止入侵并退出，声光报警停止，但录像程序和报警程序继续工作。如果声光预警后入侵活动仍在进行，除了上述流程外，还可以按照预设程序直接拨打110。

在警情处理过程中，监控电脑会直接通过2G/3G模块向机主手机发送报警电话和预先编程的报警位置、报警类型。如果使用3G模块，摄录机的视频画面会通过3G网络直接传输到主人的手机上，主人可以根据情况决定处理过程。

(5)警方反馈。当机主的手机收到报警电话或短信时，可以根据预先编好的程序，直接从电话或短信中得知报警位置和报警类型。如果是3G手机，可以直接实时查看监控摄像头的监控范围，从而决定是直接处理还是报警求助。如果出现误报警，监控电脑可以通过手机对系统进行复位。4.系统软件设计

系统的软件设计比较复杂，可以分为四个部分：单片机模块设计、系统控制模块设计、报警处理模块设计和报警处理模块设计。这里只描述系统控制模块的初始化和报警处理模块的中断处理软件设计流程。

图3示出了系统控制模块初始化的流程图。这个过程对系统的各个部分进行初始化，以保证系统各个部分的正常工作。在系统的日常工作中，按照预设的控制流程对各个传感器端口进行检测，并记录在日志中。

图4示出了警报处理模块的中断处理过程。从流程图中的判断句可以看出，无论是报警还是报警后的反馈都需要相应的干预，否则系统会反复提醒，直到机主通过手机反馈回来。5、使用案例

天蓝花园是郑州城北的一个小区，有1000多户居民。离南方市区远，治安环境差。基于与当地通信运营商提供的3G渠道的合作，该系统已在该小区部署了50台设备，安装费用约为每户2 000元。经过近半年的使用，设备运行良好。这些用户不仅实现了零盗窃，还可以通过手机直接查看家里的情况。因此，该系统不仅经济，而且实用。6、需要注意的问题

(1)应预先设定各传感器的动作阈值，以免误操作。(2)被动式红外传感器的放置位置应尽可能考虑整个室内区域。(3)可以设置不同级别的声光报警，以阻止非法入侵者。(4)所有的预处理工作由单片机完成，编码后的数据送入计算机。(5)可以添加诸如烟雾、温度和湿度的传感器，以增强警报类型。(6)对于报警信息，应事先设置好可理解的格式。

结论：设计了一种新型的家庭防盗自动报警系统。通过该系统，可以实现无人在家时的室内安全监控。此外，用户可以使用3G网络直接通过监控摄像头查看自己的室内情况。同时可以通过扩展程序对房间内的相应部件进行编码，甚至可以通过手机对家中的微波炉等电器进行操作。

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