门窗开合状态网络监测系统

舒云

人们在生活中经常忘记关好门窗，引发很多安全隐患。基于在高中物理中学习的霍尔器件原理，我设计了一套门窗开合状态网络监测系统。

一、设计思路

要完成门窗开合状态的网络监测，需要完成三项基本功能：检测开合状态；检测蓝牙传输；采集开合状态信息，实现用户对门窗开合状态的终端监测。门窗开合网络监测系统的框架设计如下图。

二、设计原理

1.门窗开合状态的检测

将微功耗全极性霍尔开关 HAL13S安装在门或窗户边缘固定的地方，将磁铁安装在门窗可以活动的、霍尔器件能感应到的地方。

霍尔开关器件中有持续的微小工作电流，当门窗闭合时，磁铁安装的位置正好贴近霍尔器件所在的位置，磁场强度发生变化，霍尔器件输出信号，表示门窗已经闭合；当门窗打开时，磁铁远离开关器件，输出信号消失。

2.门窗开合状态信息的蓝牙传输

将霍尔开关器件和蓝牙收发器安装在一块电路板上，实现门窗开合状态信息的蓝牙传输。

蓝牙收发器使用蓝牙低功耗模块，将霍尔开关的信号输出端连接到蓝牙低功耗模块的一个引脚上，蓝牙低功耗模块能检测开关的信号变化，通过蓝牙收发装置，将信号变化发送到连接的蓝牙主机上，蓝牙主机通过网络把检测到的门窗开合状态发送给服务器。

3.网络监测设计

通过在Linux环境下的python开发的小程序，将蓝牙低功耗模块传输的门窗开合状态信息以MQTT协议发送到网络服务器。网络服务器可为多个用户提供门窗开合信息的订阅，因此可实现所有家庭成员对门窗开合状态的即时监测。

如果利用先进的升降装置对门窗进行改造，结合本系统還可以实现对门窗开合的远程控制。