基于单片机的家庭防盗系统的本科毕业设计毕业论文.doc

本科毕业论文基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统TheFamilyGuardagainstTheftandAlarmSystemBasedonGSMModem目录摘要.错误!未找到引用源。引言.1第一章绪论.21.1防盗报警系统发展概况.21.2设计背景目的.31.3报警系统的应用.3第二章整体设计方案.42.1方案选择论证.42.2主控芯片单片机的选择.42.2.1AT89S52的主要性能.62.2.2AT89S52的引脚结构.62.3通信模块的选择.72.3.1GSMModem的主要功能.72.3.2GSMModem的硬件接口.72.4传感器的选择.72.4.1红外传感器.72.4.2烟雾传感器.82.4.3气体泄漏传感器.82.5键盘显示芯片选择.82.6存储器的选择.102.7时钟芯片的选择.112.7.1DS12887功能.112.7.2DS12887引脚定义.11第三章系统硬件设计.123.1系统结构原理图.123.2电源部分.123.2.1单片机的电源.123.2.2备用电源.133.3时钟电路.143.3.1单片机时钟电路.143.3.2系统的时钟电路.143.4信号采集电路.163.4.1红外信号检测.163.4.2气体、烟雾检测.173.5复位电路.213.6键盘显示电路.213.7通信电路.203.7.1发射、接收电路.203.7.2GSM模块与单片机的连接.21第四章家庭防盗报警系统的软件设计.224.1主程序流程图（图4.1）.224.2外部中断0中断服务子程序流程图（图4.2）.234.3通信模块的设置.234.3.1设置短信中心号.234.3.2利用GSMMODEM向普通手机发短信.244.4串口控制SMS的工作原理.25结论.26致谢.27参考文献.28附录一：硬件设计总图.29附录二：部分程序源代码.30基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统摘要:该设计是采用AT89S52单片机实现的基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统。该系统主要由单片机AT89S52、HRHGSMModem短信模块、HD7279键盘显示芯片、DS12887实时时钟芯片、315MHZ调幅遥控器、传感器和其它基本外围电路组成，借助最可靠、最成熟的GSM移动网络，以最直观的中文短消息，直接把报警地点的情况反映到所设定的手机屏幕上。该系统采用AT89S52单片机作为主控制芯片，通过HRHGSMModem来进行通信，采用红外传感器进行检测，变有形的传统防盗网防盗窗为无形，给火灾时的逃生提供方便，并配备烟雾传感器和燃气泄漏传感器，实现防火、防燃气泄漏的作用。同时附加电路通过HD7279键盘显示芯片来预设防盗报警系统的电话号码，DS12887实时时钟芯片对发生警情的时间进行记录和保证系统的可靠运行，315MHZ调幅遥控器来实现用户在进入防区前或离开防区后能对系统的布、撤防状态进行改变。该设计用单片机作为控制核心，配以其它高精度进口集成器件，加上对软件的精心设计，实现了家庭防盗报警。硬件设计采用PROTELDXP软件，完成了系统的键盘接口电路、时钟电路、电源电路、发射接收电路、传感器采集信号等模块的电路原理图的设计。软件设计采用KeilC51开发系统，完成了程序模块规划及各个模块的设计与编程，实现了对信号处理过程的编程和调试。它具有电路简单、功能齐全、性价比高等特点，是一种经济、实用的家庭防盗报警系统。关键词：单片机；GSM模块；传感器TheFamilyGuardagainstTheftandAlarmSystem错误!未找到引用源。BasedonGSMModemAbstract:ThisdesignistheuseofAT89S52MCUtoachieveTheFamilyguardagainsttheftandAlarmsystemBasedonGSMModem.ItismadeupofAT89S52MCU、HRHGSMModem、HD7297keyboarddisplaychip、DS12887real-timeclockchip、315MHZremotecontrolsensorsandotherbasicperipheralcircuits.ItwilldisplaythealarmcontentinChinesedirectlyatyourmobilescreen,anditrecurstothemostreliableGSMmobilenetwork.TheSystemuseAT89S52MCUasthecontrolcorechip,throughtheHRHGSMModemforcommunications,itadoptedinitiativeinfraredsensortodetect,anditturnedthetraditionalalarmnetandalarmwindowstoimmateriality.Besides,thesystemequippedthesmogsensorandleakinesssensorofgasandguardedagainstfireandgasleakiness.Meanwhile,additionalcircuittodefaultthetelephonenumberofguardagainsttheftandAlarmsystembyHD7297keyboarddisplaychip,throughtDS12887real-timeclockchiptorecordthesituationoccurredintimeforpoliceandtoensurereliableoperationofthesystem,315MHZremotecontroltoachievetheusertochangethesystemspositionbeforeenterorafterleavethestandoff.ThedesignuseAT89S52MCUasthecontrolcore,withtheotherimportedhigh-precisionintegration,combinedwithsofewaredesignedtoachieveTheFamilyguardagainsttheftandalarm.Thehardwaredesignusingproteldxptoachievethecircuitschematicdiagramdesignsofthesystemkeyboardinterfancecircuit,clockcircuits,powercircuits,transcervercircuitsandthesensorsignalacquisitionmoduleandsoon.ThesoftwaredevelopmentsystemofkeilC51isusedtodesignthesoftware.Andtheprocedureoftheprocessingofsignalhasbeencompletedanddebuggedsuccessfully.Ithasthefeatureofcircuitsimple、full-featured、cost-effective,isaneconomic,practicalthefamilyguardagainsttheftandAlarmsystem.Keywords：MCU；GSMmodem；Senor错误!未找到引用源。引言目前传统的机械式（防盗网、防盗窗）安防系统在实际使用中暴露了很多隐患，例如：为其它没有安防盗窗的相近楼层形成被盗隐患、发生火灾时不易逃生等。随着电子技术的飞速发展，报警系统已从原来的简单化、局部化向智能化、集成化发展。而各种防盗报警系统之间的主要区别是在于如何让分机与主机、分机与用户之间进行通讯。目前市场上常见的防盗报警系统的通信方式有固定电话拨号、以太网、集群系统等等。但它们有各自的缺点：1.固定电话拨号容易被盗贼在入室抢劫前切断电话线或恶意占线，使其在关键时刻失灵。2.以太网同样面临着线路被切断的隐患，且不易普及。3.集群系统功耗很大，网络架设和维护费用很高，而且需要购买固定的频点。针对以上通信方式的优、缺点，我设计了基于GSM短信模块的家庭无线防盗报警系统。此系统可解决这些隐患，让家庭防盗更及时、使用更方便。它不再依赖有线电话执行报警，而是借助最可靠、最成熟的GSM移动网络，以最直观的中文短消息，直接把报警地点的情况反映到您的手机屏幕上。它采红外传感器进行检测，变有形的传统防盗网防盗窗为无形，给火灾时的逃生提供方便。并配备烟雾传感器和燃气泄漏传感器，实现防火、防燃气泄漏的作用。第一章绪论1.1防盗报警系统发展概况当科技还不发达的时候，人们依靠安装防盗门、防盗网及人工防犯来防止犯罪分子对住宅的入侵，这对于当时的人们来说，这种防盗装置已经够用，但是随着科学技术的不断发展，这些防盗装置已经不能满足人们的需求，因为这种安防装置不但有碍美观,而且不符合防火要求。人们开始利用电子技术与网络技术来设计新的防盗系统，常见的防盗报警系统的有固定点电话联网防盗报警系统、以太网、集群系统、AURINE家庭报警系统、智能拨号防盗报警系统等，来有效防止犯罪分子的入侵。目前我国大多数家庭都是双职工,当发生警情时,不能及时地处理。当固定电话被普遍使用时，人们开始利用固定点电话联网防盗报警系统来实现家庭防盗报警，该系统由编程主机、探测器、门磁和遥控器组成，适用于家居安全技术防范。可单家独户使用，也可与目前广泛使用的安定宝（ContactID通讯格式）报警中心台联网，组成一套先进的全方位科学技术安全防范网络，一旦发生警情，能把报警信息通过邮电通讯网络瞬间远程传输到用户设定的固定电话上，同时向接警中心报告，中心联网电脑可通过电子地图、数据库、电脑语音提示，监听现场情况，显示发生警情的单位、地址、方位、发案时间、所辖派出所（巡逻大队）警力分布，及时调动警力作出快速处理。随后，人们又开始利用智能拨号防盗报警系统来实现家庭防盗报警，智能拨号防盗报警系统,配合各种无线探测器，可实现智能化防盗、防火、防燃气漏露、紧急求救等功能。当有人非法进入设防区域时，系统将鸣响警笛报警，并自动循环拨打事先设置好的16组电话报警，可通过面板的八个防区显示准确知道报警位置，并且能够设置在家布防此时家中有人走动不会报警，周界有人进入会立即触，离家布防此时所有的探测器处于警界状态，可以联网报警。它设有8个有线防区/16个无线防区兼容，自录语音，语音分防区拨号报警，识别各种警情键盘面板操作，“黑匣子”功能，记录布、撤防、报警等事件，随时查阅，现场报警，启动内置警号，恐吓窃贼，拨号报警，电话遥控，异地监听，系统定时巡检，自动显示和打印警情，数据永久保存备查。随着科学技术的飞速发展，家庭防盗报警系统逐渐向智能化方向发展，出现了各种各样的智能化的防盗报警系统，在以后的发展中，将会出现越来越高级实用的家庭防盗报警装置，也是我们这一代人所研究的方向。1.2设计背景目的随着电子技术的飞速发展，报警系统已从原来的简单化、局部化向智能化、集成化发展。目前传统的机械式（防盗网、防盗窗）安防系统已不能满足人们需求，本系统的设计是对家庭防盗报警系统的研究，随着信息时代的到来，手机通讯工具越来越普及。该设计正是利用这一点，展开对家庭防盗报警系统的研究，解决了传统的机械式（防盗网、防盗窗）安防系统中存在的隐患，如为其它没有安防盗窗的相近楼层形成被盗隐患、发生火灾时不易逃生等。它用AT89S52单片机实现基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统，以最直观的中文短消息或电话形式，直接把报警地点的情况反映到主人的手机屏幕上，这使家庭防盗使用起来更及时、更方便。1.3报警系统的应用该设计是基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统。根据防盗报警系统要求，通过传感器检测家庭安全隐患，把检测结果送入单片机，通过单片机控制GSMModem向预先设定好的手机号码发送报警信号，在设计的报警系统中，不仅可以通过防盗传感器发送防盗报警信号，也添加了烟雾传感器和气体泄漏传感器来检测烟雾和气体信号，实现防火、防燃气泄漏的作用，同时配备了HD7279键盘来自己设置报警手机号码和315MHZ调幅遥控器来实现用户在进入防区前或离开防区后能对系统的布、撤防状态进行改变。第二章整体设计方案2.1方案选择论证防盗报警系统设计防盗报警系统一般是由入侵探测器、防盗报警控制器和接警中心(硬件加软件)组成。它的最简形式是本地(家庭、单位等)报警系统,它的组成部分是入侵探测器和本地报警控制器,以及声光报警器。该系统设计方案有以下两种：方案一：利用固定点电话联网防盗报警系统来实现家庭防盗报警，该系统由编程主机、探测器、门磁和遥控器组成，一旦发生警情，能把报警信息通过邮电通讯网络瞬间远程传输到用户设定的固定电话上，同时向接警中心报告，中心联网电脑可通过电子地图、数据库、电脑语音提示，监听现场情况，显示发生警情的单位、地址、方位、发案时间、所辖派出所（巡逻大队）警力分布，及时调动警力作出快速处理。方案二：通过传感器检测家庭安全隐患，把检测结果送入单片机，通过单片机控制GSMModem向预先设定好的手机号码发送报警信号，在设计的报警系统中，不仅可以通过防盗传感器发送防盗报警信号，也添加了烟雾传感器和气体泄漏传感器来检测烟雾和气体信号，实现防火、防燃气泄漏的作用，同时配备了HD7279键盘来自己设置报警手机号码和315MHZ调幅遥控器来实现用户在进入防区前或离开防区后能对系统的布、撤防状态进行改变。通过比较，方案二能更能满足我们实时快捷的要求，更加简单有效，故本设计选择方案二。