几年来，偶有报复社会的极端人员冲击校园，造成师生安全受到威胁。当前校园安全的管理的手段相对还是比较落后的，还是依靠传统的人工进行警戒，同时由于社会的现实问题，校园门口的保安一般年纪都比较大，应对突发情况反映速度不够迅速。所以利用先进的科技手段保证校园的安全是一个具有非常大的现实意义的。本设计得无线通信部分就是使用Zigbee这一项技术，综合利用温湿度传感器、门禁刷卡模块、烟雾传感器等多种传感器，搭建起实现无线采集的Zigbee终端模块，在通过Zigbee无线传输技术将采集的数据组网传输到Zigbee网关节点上进行统一显示与报警，确保师生的安全。
目录
一、 引言 1
(一) 校园安防研究背景 1
(二) 校园安防研究的现实意义 1
(三) 本文研究的主要内容 2
二、 Zigbee无线通信技术介绍 3
三、 硬件电路以及外围器件接口电路设计 4
(一) 硬件模块整体设计 4
(二) 主控模块设计 5
(三) 温湿度采集模块电路设计 5
(四) 烟雾采集传感器电路设计 7
(五) Zigbee模块电路设计 8
(六) 门禁刷卡系统电路设计 9
四、 校园安防软件系统设计方案 10
五、 校园安防系统整体安装与调试 12
六、 本文总结 16
七、 致谢 17
八、 参考文献 18
附录一 电路原理图 19
附录二 系统的PCB设计图 20
附录三 焊接所用的元器件清单 21
附录四 系统软件源代码 23
引言
校园安防研究背景
中国的人才的发展以及素质的提升主要依靠学校的教育，随着国家对教育的日益重视以及投入的日益加大，学校规模以及每个学校的教师与学生的人数正朝着越来越多的方向发展。学校的在社会中的特殊地位使得它比其他一般的场所的安全更特殊、也更为重要。相关的研究数据表明，学校存在的主要安全问题主要体现在出入安全、财产安全、用电安全、火灾安全等几个方面。随着新的高科技的不断发展，利用新的科技以及新的手段确保学校相关场所的安全是 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: *351916072* 
非常有必要的。
由于学校的特殊情况，人员相对集中很多学生都还没有完备的相关的逃生知识，安全意识也不算太强，在遇到紧急的情况的时候，没有相关有序撤离的经验，不能够很好的保护自己。正是在这种情况下，如果能够及时预警，在危险发生的前期就能够通知师生进行撤离，留出大量的逃生时间用于师生的撤离，就能够大幅度的降低人员的危险。
随着国家以及相关的有关部门以及整个社会都对于校园安全的重视程度越来越高，很多地方的政府以及教育部门都已经出台了很多的相关文件和政策来支持校园安防手段与设备的升级。因此，如何利用技术手段构建合理的、系统的校园安防系统就是一个非常值得研究的问题。
校园安防研究的现实意义
基本的安全保障与管理是各行各业经济健康发展的基本要求，而校园保持师生安全就是学校长远稳定发展的基础。从千万家庭的角度来看，家家户户的孩子都必须在校园接受教育，从幼儿园开始一直到大学，孩子们每天都要在学校呆十几个小时，所以校园的安全对于每个孩子每个家庭而言重要性都是不言而喻的。而对于学校而言，良好的教育前提必须是确保师生的绝对安全。此外，学校是也是人口相对非常集中的地方，确保师生的人身绝对安全就是学校工作的基础，学校也是国家培养人才的地方。因此，确保校园内师生的绝对安全，对于保障教育活动的有序开展，意义十分重大。
但是当前大多数的学校并没有在校园安全领域投入太多，大多数学校目前仍停留在电子围栏、视频监控等一些传统的机械式的水平，这些设备都有可能多年没有换新的。许多设备可能由于年久失修等各种原因出现故障，并且没有人及时处理它们。所以这些传统的技术手段不足以保障目前大型现代化学校的安全工作。所以当前迫切的需要我们解决我们当前面临的现实问题。
本文研究的主要内容
本文通过合理的设计，智能分析出校园安防系统主要由以下几个部分组成，第一是火情自动报警系统，第二是防盗系统自动报警系统，第三是智能门禁系统。每个系统相互连接，建立一个完整的体系网络才能体现基于物联网的校园安防系统的真正价值。在构建系统的同时，使用了CrotexM3内核的芯片，能够进行无线传感的Zigbee通信技术，使用了人体感知传感器模块，温湿度感知模块，门禁刷卡功能，烟雾报警器等相关的传感器，采集相关的环境信息，以便于系统能够起到自动判断的作用。完成的主要方面有：
1.对此设计进行原理分析，该校园安防系统的设计应该实现集成、综合的保护校园师生安全的作用；
2.在系统设计时应考虑到保留原有的校园安防设施；在系统构建中应考虑系统可靠性问题；
3.系统应具有高安全性和易操作等特点；
4.该系统的基层为感知层，包含了传感器等模块实现信息采集；网络层由主要接收数据信息并传送到应用层； 应用层主要对数据进行分析、整理、判断，并传送到用户层； 用户层就是上面能够进行显示的OLED显示器。
Zigbee无线通信技术介绍
Zigbee技术又称紫峰技术，这也是一种使用非常广泛的近距离数据组网与传输技术。因为其采用的协议的原因，所以其主要的突出特点主要有：非常低的功耗，非常低的成本，同时传输的速率也是非常低的。同时也支持多种网络拓扑结构。主要的使用场景为距离短、数据量小、速率低的设备上。正是基于以上的诸多特点，Zigbee技术在智能家居与智能安防等无线终端设备上使用的范围非常广。而在不同的国家所使用的Zigbee频率的范围也是不尽相同的。如表2.1所示，就是不同的国家所使用的不同的Zigbee频段，由图可知，美国的Zigbee频段主要为915MHZ这个频率范围，而欧洲国家使用的频段主要为868MHZ。但是除了他们两个地方所使用的不一样之外，国际上其他国家使用的Zigbee频段基本上都也进行了统一，频率为2.4GHZ，fishing的传输速率也达到了250kb/s这个相对高的速率。
表2.1 国际Zigbee频段


硬件电路以及外围器件接口电路设计
硬件模块整体设计

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