基于GSM短信息模块的防盗报警系统设计

本科毕业论文（设计、创作）题目: 基于 GSM 短信息模块的防盗报警系统设计 学生姓名： 学号： 103402035 所在系院： 专业： 电子信息工程 入学时间： 2010 年 9 月导师姓名： 职称/学位： 副 教 授 /硕 士 导师所在单位： 完成时间： 2014 年 5 月安徽三联学院教务处安徽三联学院毕业论文0基于 GSM 短信息模块的防盗报警系统设计摘要: 随着中国经济发展，人们生活的提高，很多奢侈品进入百姓家。随后，房屋的防盗工作就成了迫切需要解决的问题。市场上的报警系统误报率高，受环境因素影响，报警信息无法及时地通知户主。设计由红外传感器监测入侵者，通过单片机与 GSM 无线通信方式实现报警，解决了传统的家庭报警方式存在的弊端。红外传感器检测到入侵信号，作为单片机的外部中断信号，利用高速便利的全球移动通信系统（GSM） ，将报警信息发送到用户的手机上，可靠性高。关键词：报警系统；单片机；无线通信安徽三联学院毕业论文1The Design of Guard against Theft and Alarm System Based on GSM short message moduleAbstract: With the development of Chinese economy, the improvement of peoples life, a lot of luxury goods into the country. Then, housing security work has become urgent need to solve the problem. The alarm system on the market the high rate of false positives, influenced by environmental factors, alarm information cant timely notify the head of the household. Design by the infrared sensor monitoring the invaders, realize alarm by MCU and GSM wireless communication way, solve the insufficiency of the traditional family alarm mode. Infrared sensors detect the intrusion signal, as the external interrupt signal of single chip microcomputer, using high-speed convenient global system for mobile communications (GSM), send alarm information to the users mobile phone, high reliability.Key words: alarm system; Single chip microcomputer; Wireless communication 安徽三联学院毕业论文I目 录第一章 绪论 .11.1 防盗报警系统的研究背景 .11.2 防盗报警系统的发展 .11.3 防盗报警系统发展趋势 .21.4 论文结构安排 .2第二章 防盗报警系统的设计方案 .32.1 防盗报警系统的设 计目的及意义 .32.2 防盗报警系统设计的内容和要求 .32.3 相关硬件介绍 .32.3.1 主控芯片 STC89C52.32.3.2 TC35I 模块 .42.3.3 红外传感器 .6第三章 防盗报警系统设计实现 .83.1 防盗报警系统的总体设计思路 .83.2 报警系统硬件设计 .83.2.1 报警系统的收发电路设计 .83.2.2 报警系统的控制系统 .93.2.3 单片机最小 系统 .93.2.4 TC35I 硬件电路设计 .103.3 防盗报警软件设计 .113.3.1 防盗报警系统总流程图 .113.3.2 STC89C52 与 TC35I 通信的设计 .123.3.3 TC35I GSM 的报警程序 .14第四章 总结 .16致谢 .17参考文献 .18安徽三联学院毕业论文0第一章 绪论1.1 防盗报警系统的研究背景随着国民经济的迅速发展和广大百姓们的生活水平不断提高，在自己的住所安全方面，人们就更加的在意了。人们更希望它在保险性、先进性、及时性等各个方面得到提高，而传统的防盗措施，如：防盗门窗，保安等都比较缺乏安全感，尤其是近年来城市之间人口流动较大，无形中给盗窃行凶这种恶性事件带来了很大的增长，所以传统的这种防盗方式已经不能保证大众的需求了，急需一种更为先进的防盗措施，此时这种小巧、灵活、方便、可靠的防盗报警设施就显得尤为重要。相对于市面上老的防盗设施，由于其稳定性差、有很大的局限性、性价比低，所以旧式的系统得不到大众青睐。而本次设计的防盗系统能有效的弥补旧式的不足之处，正是这样，本设计的防盗报警能够将传统的危险性降低到最低处，该设计能够保障广大居民的财产安全不受侵犯，很好的保护居民的隐私。随着现代高科技通信的飞速发展，单片机以其体积小，精度高，成本低，在现代自动控制领域中有着显著的优点。像在如今智能化、数字化的仪器仪表中，日常采集相关的数据和应用广泛的家电等。所以，在用单片机和它的外围电路制成的相应类型的家庭防盗系统时具有成本低，可靠，安全，智能等特点。由于红外线是不可见光，它有优良的特性，具有很好的隐蔽性，同时保密性也非常好。因此大量的应用于防盗系统的装置中，本设计就是采用热释电红外传感器 1。 1.2 防盗报警系统的发展防盗报警系统最初的原型是在上个世纪初的北美出现的。在北美，传统的报警救助装备一般放置在街道辖区，同时发布语音指令，要求警察帮助附近的人们; 同时，无线电紧急报警信号盒用于直接连接到附近的派出所，民警用于接收当地的报警信息。之后，伴随着通信技术的发展，和提供给客户电信服务的电报公司参与，能够把报警信息发送到更远处；然而，类似于这种电报，相对来说很难大幅度普及，所以很自然的，电话报警出现直接取代了它。通信主要手段变成了电话为主。由于大量普及的自动拨号电话出现，使报警通过电话安徽三联学院毕业论文1线得到了空前的发展。外国防盗监控安全技术已经到了高水平状态，以北美为代表的发展中，可以看到防盗技术智能监控在世界上发展中的地位显而易见。近来，安防行业在北美，这种商业模式的报警服务网络形成了高科技、高水准一体化 2。 1979 年，石家庄市公安部召开了专业的刑事工作会议，会议提出大力承接的安全技术工作。防盗作为公安部门的重要组成就出现了。目前，我国和国际的安全技术已经链接到了轨道上。随着现代计算机技术，自动控制技术和现代通讯技术的支持，安防行业在中国已经进入了新的阶段。1.3 防盗报警系统发展趋势随着农村城镇化，工作人员流动性非常大，社会的安全变得极其复杂，安全问题特别重要。传统的防盗门这种家庭防盗报警系统在百姓生活应用中的问题很突出，可能影响市容市貌，给紧急救援时的造成潜在的隐患，这就有可能为罪犯作案提供条件，传统的工具老化，会有高空坠物的危险等。所以新的即安全又智能的多功能报警器就出现了， 并逐渐引起广泛的重视。防盗报警系统以后的发展趋势会朝着更稳定，更多样，更小巧美观灵活，更智能化，联网更加便利方面发展。综合上面的发展趋势，在实际的应用中，都是建立在系统化、数字化、智能化、无线化这几大技术的基础上 3。1.4 论文结构安排本设计的第一章先大体上研究了防盗系统的背景，国内外的发展趋势。第二章介绍了防盗报警系统的功能，明确本报警系统设计的目的及意义，了解本系统设计的内容及各项基本要求。第三章详述了本系统的总体方案设计，软件部分和硬件部分的综合实现。第四章针对本设计，作出总结。安徽三联学院毕业论文2第二章 防盗报警系统设计方案2.1 防盗报警系统的设计目的及意义随着科技进步和社会经济的不断飞速提高，百姓的生活质量很大程度上提高了，从而增强了对个人财产的防护意识，故对新的防盗报警安全要求更为高。本 GSM 防盗报警系统设计的初衷是为了满足大众的需求，然而当前市场上的各种报警器缺陷很大。红外传感器应用在本设计中，它有保密性高和隐藏性好的特点，因而起着很重要的作用，红外传感器能进行自动控制 4。2.2 防盗报警系统设计的内容和要求(1)此次系统由硬件及软件方面构成。GSM，单片机以及红外传感器等相关部分构成;(2)本防盗报警系统由热释电红外传感器、GSM 连接模块、单片机控制电路组成，以完成数据的收集、处理、传送、及时报警等功能。内部由单片机处理器、数据采集模块、输出模块、通信模块等部分组成;(3)本设计能实现：当主人出门时，即进入布防状态， 探测器自动启动,当陌生人进门时，热释电红外传感器将探测到人的动作,红外探头将人体辐射红外光谱变成电信号，经放大电路送至 STC89C52 单片机，经单片机中央处理从而驱动 TC35 模块，进而将报警的信息发送到接收设备 5；(4)红外线有很强大的隐蔽性。这种装置设计有两个要点：一是人员进入准确的判断；二是能预防的范围尽可能的大。当然，这种系统工作快、稳、准也是重要指标。2.3 相关硬件介绍2.3.1 主控芯片 STC89C52STC89C52是可编程可檫除只读存储器，微处理器采用高性能COMOS8。该元件采用Atmel技术制造，STC89C52是新一代的高速、低能耗、耐抗干扰的单片机，有很广的应用范围，单片机引脚如图2-1所示 6：安徽三联学院毕业论文3图 2-1 STC89C52RC 单片机引脚主要特性如下：1.6 时钟/机器周期和 12 时钟/机器周期2.工作电压：5.5V3.3V（5V 单片机）/3.8V2.0V（3V 单片机）3.用户应用程序空间为 8K 字节4.片上集成 512 字节 RAM5.通用 I/O 口（32 个）6.具有 EEPROM 功能7.具有看门狗功能8.3 个 16 位定时/计数器 T0、T1、T29.外部中断 4 路2.3.2 TC35I 模块西门子公司生产的 TC35I，是一款高度集成的 GSM 双频（900/1800MHZ）模块。由于 GSM Modem 有高性能的 GSM 引擎（GSM Cellular Engine），和单片机相兼容，改变了以往复杂的通信标准，使用方便，而且数据通信范围广,GSM 网络范围基本全国覆盖，传输稳定、可靠。因此选用 TC35I GSM Modem 来进行通信。如下图 2-2 所示为基本 TC35I 的电路:安徽三联学院毕业论文4图 2-2 TC35I 电路TC35I 部分参数传送主要内容：数据和语音 电源电压： 3.3V 5.5V 主要频段：GSM900MHz 、 DCS1800 MHz发射功率： GSM900MHz Class 4 2WDCS1800MHz Class 1 1W SIM 卡连接方式： 外接 正常运作温度范围：-20C +55C 正常存放温度范围：-30C +85C 通话模式工作电流的典型值: 300mA最大允许空闲模式的电流: 3.5mA 最大省电模式的电流: 100A 短消息模式：MT, MO, CB ，PDU 外观大小：54.5 x 36 x 6.7mm SIM 卡操作电压： 3V/1.8V电话薄功能：存储于 SIM 卡中时钟频率： 32.768KHz2.3.3 红外传感器一般红外线传感器由光学系统，检测器，调节信号的电路，和其它显示元件构成，是红外检测器的核心。红外检测器它的种类繁多，如果按照物理效应的话，大体上可以划分为以下两大类 7：一是该装置的使用所引起的检测器热效应，入射辐射通量的变化从而使得温度产生变化；另一种是利用了各种光子探测器的效果，即入射光子在检测器安徽三联学院毕业论文5上形成辐射，这必然会使得光电探测器材料中的电子相互作用，因而能有效地释放自由电子和自由空穴，让导电部件参与其中。热探测器就是采用光辐射和物质互相作用的热效应制成的，热探测器吸收光辐射的能量，能将所使用的探测器温度升高，从而进一步的将温度变化转化成有用的电信号。热探测器的响应波段广，整个红外区域都能探测的到，方便实用，廉价安全，应用广泛。热探测器传感器内部电路如图