基于单片机的防盗系统.doc

装订线毕业设计（论文）报告纸毕 业 设 计 说 明 书课题名称基于单片机的防盗系统院 系计算机与软件学院专 业3计算机应用技术班 级嵌设1213学 号1202593113学生姓名张立指导教师：崔群 2015 年 5 月 15 日摘 要通过深入了解了生活中防盗装置的现实状况，发现如今的防盗设备品种许多，但大多数是当有不合法侵略时，体系只会发出声音、提示灯、电等警报信号，此外有些能够向外报警的装置大多数情况都是采取的是电话语音报警；电话线为了装置方便也是放于楼道内部，这样反而会被小偷隔断并形成破坏，造成报警失灵；不仅如此，这种报警的情况仅侧重于被迫保护安全的思路，只能是在灾情发生后面才会有报警提示。本次设计完善了警报声音响起被随意找到破坏的电话报警装置。首次提出了自动防护的思维，采用AT89C52单片机作为电路的中心，以GSM为模块进行无线传输。当传感器在做监测作业时被触发，引发电路报警。这次的防盗系统要更加的人性化，智能化。当人们外出，家中长期处于无人状况时，家里就很简单变成小盗窃窃的目标，主人能够在经过手机短信随时了解家里的情况知道是否有陌生人进入，起到家中安全的作用，让小偷无机可乘，使其自动抛弃盗窃，到达自动保护家庭安全的意图。关键词：单片机; 防盗系统; GSM; AbstractAfter a thorough understanding of the current situation of domestic fire alarm products, found that now has a variety of fire alarm products, but most is when the illegal invasion, system will only send out alarm signals such as sound, light, electricity, etc.And some can realize to the outside alarm system USES mostly is telephone voice alarm; when people go out, home security role, home in long-term unmanned status, home is very simple a small theft theft target, the owner can in through the cell a variety of fire alarm products phone text messages to keep abreast understanding of the current situation of domestic understanding of the current situation of domestic understanding of the current situation of domestic understanding of the current situation of domestic understanding of the current situation of domestic understanding of the current situation of domestic of home of know whether there is a stranger to enter, home security role, let the thief no only send out alarm signals exploits, the automatic abandon theft, to reach a safe automatic protection of the familys intentions.Key words：Single chip; security system; GSM 目 录1 绪 论11.1 设计背景11.2设计的意义11.3设计预测的分析11.4 设计方案22 系统总体设计32.1软件平台32.2系统硬件构成32.2.1 GSM通信网络42.2.2 单片机的选取AT89C5243 GSM的概述73.1 GSM系统73.2 GSM无线控制传输73.4 SIM模块.84硬件设计的方案94.2 硬件结构设计94.3 最小系统电路设计104.4 蜂鸣报警104.5 复位电路104.6 热释电线红外传感器114.7 按键电路114.8 GSM与单片机连接模块. 115 系统功能及工作过程125.1 GSM系统功能135.2防盗工作过程136 程序测试146.1程序的设计146.2 keil软件的运行成果147 总结198 致谢209 参考文献211 绪 论1.1 设计背景由于经济社会的不平衡开展，城乡收入距离、区域收入距离进一步拉大，流动人口的敏捷添加，以及社会保障制度的不健全，偷盗、掠夺等刑事案件也出现出了添加趋势，大家越来越巴望有一个安全的生活空间。伴随着社会有这么快的发展效率，和相对比较落后的安全配套防盗设备，这当中无疑会形成较大的安全隐患。因而，如何切实进一步提高防盗报警装置体统，并运用现代技术，提供警力，确保安全，以科学技术为积点特别是学会懂得运用计算机相关的技术和信息一体化的技术来打击犯罪份子的活动，就自然而然摆在我们面前形成无法逃避的现实问题。依照对一些城市不全面的统计来看，我国城市与乡村每年入室偷盗的案子的发生万起，其间偷盗案子106万起，占刑事案子总计的65.8%。因而，入室偷盗的案子频率占刑事案子的发生频率总量的6成以上。以两千年为例，我国的刑事案子共有上百万之多，特别是偷盗的案子占一大半多，所以，入室偷盗的案子一直受到我国政府的重视。不过由于入室偷盗的案子的发生快、犯罪份子流动量很大、收集证据非常麻烦等，这种案件的特殊性和我国国防人员的匹配严重不足，对此也造成了许多不必要的困扰。1.2设计的意义当前，社会上很多夫妻双方都在外工作的家庭，白天家中无人，其最主要的的防盗方法是把门窗关好，再设计一些防盗保护装置，例如防盗门和防盗窗等等。例如在较长时间无人在场的情况下防盗作用通常形同虚设，并且通常犯罪团伙给予翻越条件，影响房屋的美观和舒适度、在火灾时的逃生方面少了很多方法。为此，如今上面要求几十个城市建立法案，强制卸装防盗网及相关防盗措施以方便逃生。所以，家庭安防有必要采用新的体系、新的方法来供给一个愈加安全的寓居环境。 1.3设计预测的分析（1）本次的设计利用的是STC89C52芯片，提高了很好的灵活性，性价比也比较高，通过GSM无线传输，提高了设计的成熟性，稳定性。相对于以前的电话报警更加的安全，稳定。（2）在数据传输上，刚刚提到了GSM无线通讯，利用到手机的收发，是信息更加的快捷的传到机主手机上。（3）软件的设计上，使用了本次学到过的keil的软件，良好的运行了编程的复杂功能。（4）硬件的设计上，以单片机为核心配合了按键电路，放大电路等等，使本次的防盗装置更加的可靠。1.4 设计方案本设计是通过使用单片机和GSM来对防盗系统监控作业。本设计采用AT89C52单片机作为电路的中心，它被大范围的放入嵌入式系统中，具有比较好的性价比和实用性。当传感器监测到有陌生人进入到预先能扫描到的范围，就会将它转成信号被单片机识别到，触发到报警电路装置发出报警声音，并且以开始设定好的号码以GSM发到家主的手机当中，本次的设计主题也是以软件和硬件相结合，相比以往的电话报警装置更加的方便灵活。2 系统总体设计2.1软件平台编译程序的环境-KEIL Keil公司生产的都是和销售类相关的种类比较丰富的并且也是比较广泛的开发工具，这次使用到其中的编译器来操作。利用C语言进行功能的实现，利用Keil编译，完成C语言的编程应用。图2.1Keil操作界面2.2系统硬件构成本次的设计是将传感器监控、单片机操控和通讯技能相结合，然后构成一个可靠的防盗报警体系。这次的构成是以单片机和GSM短信模块为中心，设计总体框图如图2.2所示：图2.2系统总体构成框图2.2.1 GSM通信网络如今已经掩盖全国的GSM数字蜂窝移动通讯网络，是中国移动的主要方法，加上GSM的短信自身具有的数据传送的方式，因而，短信业务在长途操控中得到了广泛的使用。所以这次选用单片机作为该防盗报警装置的核心操控部件，全部设计有单片机主控模块和子功能模块构成，而这些子模块中的GSM就是经过它来向外宣布短信报警信号的，单片机也必须通过RS232串行口与它进行通讯。2.2.2 单片机的选取AT89C52低电压3.5V5.5V40个引脚32个外部双向输入/输出(I/O)端口同时内含2个外中断口高性能的CMOS数据保留时间：10年全静态工作：0Hz-24MHz兼容标准MCS-51指令系统8位中央处理器2个读写口3个16位可编程定时计数器2个全双工串行通信口图2.3 AT89C52封装及引脚图1VCC：电源电压。2GND：接地。3P0口：它是一个八位双向输入/输出口。4. P3口：P3.0 RXD(串行输入口)P3.2 INTO(外中断0)图2.4 P3口第二端口功能图4 RST：复位输入。5ALE/PROG：激活指令。6PSEN：周期循环两次PSEN。7EA/VPP：控制高低电平，12V电压。3 GSM的概述3.1 GSM系统GSM（Global System for Mobile Communication）是当前根据时分多路复用技术的移动通讯装置中相比较而言更成熟、使用和涉及面最广一种体系，GSM的短信息体系以其便利而且方便出售的特色，具有广泛的用户，一起也为长途监控供给了一种新的技能手段。GSM短信的收发以数字终端发送或接纳字数母字音讯的才能为根底，与一般的寻呼事件不一样的是，GSM短信的传送方式是可以肯定的。如果让一个蜂窝终端不能运行，英特网也会保存之前要发送的坐标同时当蜂窝终端又出在英特网进行传递。因为这种普遍的GSM网络在整个地球领域内完成了联网和周游这两个方式。GSM作为中国共用数字无线通讯网，网络掩盖现已掩盖了全国大部分地区。它供给话音、短音讯、数据承载等其它增值效劳。移动电话和因特网是20世纪出现的巨大的信息技能成果，两种信息和方式的完满使用使得大家可以完成“任何地址的任何人在随意哪个时刻”连接到“任何时刻的信息”的夸姣想象。这些年，不断增加的GSM网络的商户引进移动数据事件，不只使GSM英特网完成无线英特网功用，更是还堆集了无线多媒体事件运营的经验，为向第三代移动通讯网络的成熟期做好所有的准备工作。3.2 GSM无线控制传输由系统操作无线信道进行操作传输，答应GSM传输信息的手机和基站在传输语音服务时，经短信服务完结存储和转发等相关功用。在GSM体系中，短信服务是仅有的不需要树立端点到端点途径的服务，即便移动台发生多变的状况时，无线传输的模式依然能够进行。图3.2远程控制系统结构图3.4 SIM模块本此设计使用SIM300模块来实现无线通信，SIM300是SIMCOM公司生产的支持GSM无线通信模块。在900/1800/1900MHz三种频率中都可以工作，提供RS232全双工数据口。若防盗装置通过传感器监测到有陌生人进入后，利用传感器传来的电压脉冲使单片机产生中断后，单片机通过串口控制SIM300模块先预先设置好的号码向机主放送警报。支持电压范围3.5V-4.3V正常操作温度：-20 C- +55 C。通信功能：短消息数据传输。采集功能：采集串口设备数据。供电电源：10V30V。安装方式：导轨式。外形尺寸：100x25x64mm。4硬件设计的方案4.1 硬件结构设计本次硬件部分是由AT89C51芯片，I/O，以及一些外围电路构成的。从硬件构成设计来看，硬件电路图如图4.2所示。同样包含了几个硬件部分：(1)按键电路(2)放大电路(3)报警电路(4)复位电路和晶振(5)热释电线红外传感器本次硬件设计具体根据电路图而言有这几个作用：首先核心部分：AT89C51芯片，放单电路和负责信号的放大传输和信息的传输；发光二极管电路和蜂鸣电路起到报警的作用。整个硬件电路中，左上方一块是按键电路，起到暂停的作用。右上方是放大电路和热释电红外传感器用到了一些电阻，三极管等。左下方是复位电路和时钟电路，这上面的按键是撤销装置的，使其恢复到初始状态。右下方是报警电路和电源电路，报警电路接到TXD的引脚上，形成报警电路，当引脚为高电平时，则开始报警。同时还有几个提示灯负责信号的是否正常运行。图4.1硬件电路图4.2最小系统电路设计 本系统使用基于单片机的防盗系统所以最先设计的是以单片机为主体的最小系统，因此最小系统是一个真正可用的单片机的最少配置系统。由于本次设计所是用的stc89c52单片机和GSM无线传输方式，在构成最小系统时必须外接这些部件。结合GSM以无线传输到短信的方式来接收到用户的手机上。4.3 蜂鸣报警报警电路是这次设计总电路的一部分，起到报警的作用，传输引脚被设置了高频率的电平来触发报警电路，一旦触发就开始工作了。这次的装置还有三极管，蜂鸣器，还有电阻，以刚刚提到的传输引脚连接上去，从而实现报警。如图3.4。图4.2报警电路和发光电路4.4复位电路复位电路的主要目的在防盗装置处于撤销状态下进行家中有人的情况。它的功能也是区分家中有人与陌生人进入时的情况。目的就是为了让使电路回到初始的状态，回到初始的位置，电路重新开始运行。此次复位电路有点不太相同。是根据机主根据手机发送的信息，以GSM的传输方式进行初始化设计。如图4.3。图4.3复位电路和晶振图4.5热释电线红外传感器这种传感器对家里无人情况时进行不间断的扫描的可靠监测作业，本系统选用高可靠性的，性价对比低的无线式热释电线红外传感器，它将家中无人情况发生异常监测，输出报警开关量，即只要实际家中无人，但有陌生人进入时被扫描到，才输出报警开关信号和短信，然后经过GSM无线传输的方式发送给主人。如图4.4。图4.4传感器和放大电路4.6 按键电路图4.5所示的为按键电路，控制这次防盗系统的暂停的，如果装置开始的话，要处于撤消状态，就可以使用按键。图4.5按键电路4.7 GSM与单片机连接模块相对于本次设计的GSM这个模块是与单片机通过串口进行连接的通信的方式，一般性都是设定为19200bps的通信速度。我这次也用到了RS232电缆进行串接，来达到数据传输的作用。RS232通过串行接口集成电路与GSM无线通讯模块进行连接，这种接法现在最为常见。其中GSM模块的RX为下行发送端，TX为上行接收端分别接AT89S52的TX和RX。图 4.6 GSM电路 5 系统功能及工作过程5.1 GSM系统功能GSM远程监控系统由操作端和接收端这两个部分组成，接收端是手机，在本设计中，操作端由单片机、GSM模块、监测部分、控制部分组成。根据对红外防盗进行监测，如若有任何不同于往常的情况根据机主之前留的号码进行短信报警起到提示作用。5.2防盗工作过程在通常情况下，此防盗报警体系是处于撤防状况。若主人不在家或者有陌生人进去时，根据设定好的防盗报警探测器进行监测作业，随后无线信号向主控单片机发中断请求。主控单片机发出回应后，并了解到是家中哪个范围的传感器方扫描到异常情况，并进行现场警报，以吸引邻居注意的效果，同时，由GSM短信向设置好的报警号码进行对机主的提示，报警号码最好使用机主自己的或者当地的公安局，短信内容能够显示报警的地点和时间。当人们外出，家中长时刻处于无人状况时，家里就很容易成为小盗窃窃的方针，家主能够根据手机短信来知道家中是否有无人，如果短信呼入可以双方面的有惊觉作用，使其自动抛弃盗窃，到达自动防护的意图。6 程序测试6.1程序的设计程序开始运行，先初始化，当运行过程中检测到有外人进入时，就会触发报警，如果处于无人状态是，传感器就会一直在检测，如图6.1所显示：图6.1主程序流程图6.2 keil软件的运行成果本设计的主程序，用的C语言来实现整个运行的过程的，运用提到的Keil软件来运行,程序运行的编写过程，如图6.2所示：图6.2