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基于 gsm 库房 安全 报警 系统软件 设计 电子 优秀 优良 机械 机电 电机 毕业设计 论文 a6203

资源描述：

文档包括:

说明书一份,24页,9200字左右.

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任务书.doc

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开题报告.doc

指导过程记录表.doc

答辩演示文稿.ppt

英文翻译资料.doc

设计正文.doc

课题审核表.doc

内容简介：

河南科技学院本科毕业论文（设计）中期 进展情况 检查表 学生姓名 王士恒 班级 应教 042 指导教师 徐君鹏 论文（设计）题目 基于 无线库房报警系统 软 件 设计 目前已完成任务 完成了 整体方案的选择， 各部分电路元件的选择 ； 整体程序流程已经确定， 完成了单片机与块通信、单片机与无线解码模块通信的程序块的调试， 同时整理了一部分毕业论文。 是否符合任务书要求进度： 符合 尚需完成的任务 各个程序块的组合，整机联调 能否按期完成论文（设计）： 能够按期完成毕业论文。 存在问题和解决办法 存 在 问 题 品 设计经验不足； 解决设计产品的实用性 ； 一些文字图片处理软件运用不够熟练。 拟 采 取 的 办 法 在老师的指导和自己的努力下弥补自 身 的缺陷和不足，多 查找与 毕业设计方面有关的知识和 技术 ； 和同学讨论、交流 ，采取大家的好的提议； 确保按时 按质完成毕业设计。 指导教师签 字 日期 年 月 日 教学院长（ 系 主任） 意 见 签字： 年 月 日 毕业论文（设计）任务书 题目名称 基于 库房安全报警系统 软 件 设计 学生姓名 王士恒 所学专业 应用电子技术教育 班级 042 班 指导教师姓名 徐君 鹏 所学专业 电 气技术 职称 实验师 完成期限 2008 年 12 月 16 日 至 2009 年 6 月 5 日 一、 论文（设计）主要内容及主要技术指标 研究内容包括 短信模块基本知识及使用、 无线发射接收的原理及应用、 单片机 与 单片机 与无线解码模块通信编程 等。 1、 主控器 快速准确的接收无线解码信号 ； 2、 单 片机串口波特率要与 块波特率一致，使单片机与 块准确通讯 ； 3、实现手动和遥控撤防布防及按键控制实现紧急求助功能 ； 4、报警时要明确指示出报警路数 ； 二、 毕业论文（设计）的基本要求 文）一份：有 200 字左右的中英文摘要，正文后有 15 篇左右的参考文献，正文中要引用 5 篇以上文献，并注明文献出处 ； 000 汉字的与本课题有关的外文翻译资料； 0000 字以上； 程序清单 。 三、毕业论文（设计）进度安排 12 月 16 日 12 月 21 日，下达毕业设计任务书；寒假期间完成 英 文资料翻译和开题报告。 2. 2009 年 2 月 16 27 日（第 1），指导教师审核开题报告、 设计方案 和英文资料翻译。 3. 2009 年 3 月 2 日 24 日（第 3），毕业设计单元部分设计 ，程序分块调试 。 4. 2009 年 4 月 20 日 30 日（第 10），毕业设计中期检查。 5. 2009 年 5 月 4 日 22 日（第 12），设计仿真、程序调试、 整机联调 ， 撰写毕业设计报告 。 6. 2009 年 5 月 25 5 日（第 15）上 交毕业设计报告，指导教师、评阅教师审查评阅设计报告，毕业设计答辩资格审查。毕业设计答辩，学生修改整理设计报告。 河南科技学院 2009 届本科毕业论文（设计） 论文题目： 基于 库房安全报警系统 学生姓名： 王 士 恒 所在院系： 机电学院 所学专业： 应用电子技术教育 导师姓名： 徐 君 鹏 完成时间： 2009 年 5 月 20 日 毕业论文（设计）开题报告 题目名称：基于 库房安全 报警系统 软 件 设计 学生姓名 王士恒 专业 应用电子技术教育 学号 20040325051 指导教师姓名 徐君鹏 所学专业 电气技术 职称 实验师 完成期限 2009 年 2 月 16 日至 2009 年 2 月 27 日 一、 选题的目的意义 络是基于时分多址技术和频分多址技术的通信网络体系，属于第二代通信技术 (2G)。该技术成熟，覆盖范围广。 为 络的一种基本业务，已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视。 4小时即时无限距离监控，并能在发生警情的第一时间告知车主。 利用 络作为无线智能监控模块的信息传输平台是一种很有效的方法。其原理简单，安全保密性高，又不需要组建专用网络和维护网络，加上 络覆盖面广，可实现全球无缝覆盖，与传统的监控系统相比有着独特的优势 传统的报警系统存在很多问题，如作用距离短、报警器产生的噪声污染环境、误报现象经常发生。 这些问题给居民生活带来了很大的困扰，某些居民区甚至因此禁止安装汽车报警器。但利用 络设计的报警系统，附加了软件智能化设计控制，很容易解决上述各种问题 。 二、国内外研究现状 20 世纪 80 年代中期，当模拟蜂窝移动 通信 系统刚投放市场时，世界上的发达国家就在研制第二代移动通信系统。 字移动通信系统源于欧洲。早在 1982 年，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营，例如北欧多国的 欧移动电话 )和英国的 接入通信系统 )，西欧其它各国也提供移动业务。 我国自从 1992 年在嘉兴建立和开通第一个 示系统，并于 1993 年 9 月正式开放业务以来，全国各地的移动通信系统中大多采用 统，使得 统成为目前我国最成熟和市场占有量最大得一种数字蜂窝系统。截至 2002 年 11 月，中国 手机用户 2 亿，比 2001 年年底新增 。 目前我国主要的两 大 统为 00 及 于采用了不同频率，因此适用的手机也不尽相同。不过目前大多数手机基本是双频手机，可以 自由 在这两个频段间切换。欧洲国家普遍采用的系统除 外加入了 机为三频手机。在我国随着手机市场的进一步发展，现也已出现了三频手机，即可在种频段内自由切换的手机，真正做到了一部手机可以畅游全世界。 紧急呼叫是 统特有的一种话音业务功能。即使在 机设置了限制呼出和没有插入用户识别卡（ 情况下，只要在 覆盖的区域内，用户仅需按一个键，便可将预先设定的特殊号码（如 110、 119、 120 等）发至相应的单位（警察局、消防队、急救中心等）。这一简化的拨号方式是为在紧急时刻来不及进行复杂操作而专门设计的 ” 统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、 信息 灵敏、通话死角少、手机耗电量低 三、主要研究内容 采用单片机控制技术和 术 , 设计 库房报警 控制系统。 研究内容包括系统结构和控制方案、 控制系统硬件设计、控制系统软件设计。 电压要与单片机工作电压相匹配； ； 要使 单片机和 讯模块的性能价格比较优； 报警探头 要有很好的抗干扰性； 系统 具有状态转换功能，可随时关闭 报警 控制系统 ； 系统有很好的抗干扰性，断电时可以保存用户所设定的各种参数 四、毕业 论文（设计）的研究方法和技术路线 对基于 房安全 报警系统硬件设计的研究，主要从以下方面着手： 片机为控制核心，采用 块 实现远程报警 ， 报警信号传输采用 无线 方式，机器受干扰少， 系统 使用更加 方便灵活 。 接 收 无线 红外热释电探头 和 无线 门磁的报警信号 ，最多可扩展 10 路 ； 当无线接收电路接收到无线信号 后经过解码模块送到主控单元 。 程序中设置软件陷阱、冗余和使用看门狗，程序执行效率高，系统抗干扰性好。 阅了大量的相关文献，将 理论 与 实际操作结合，在设计的过程中不断地验证其可行性。 五、 主要参考文献与资料 1中兴通讯 线模块 户手册 L ， 20060062 L 3李朝青 M 北京航空航天大学出版社， 2005 4袁小兵 数据采集与控制系统 J 2003(1) : 403 404 5侯建华 M . 上海电子技术， 2007， 34(9) : 6364 6冯伟 ， 郭旭 数据传输 J 煤炭科学技术，2007: 35(10) : 55 58 7邬春明 小区远程报警系统 J 2007:33(11) : 129 132 8章九华 基于短信的安防系统的设计与实现 J精密制造与自动化 9李智慧 基于 车辆防盗报警系统 J. 济南 :汽车电器 10王学华 利用 信技术传输报警信号 J. 辽宁 :警察技术 11吴清广 基于 络的工程机械防盗系统 J. 杭州：设备管理与维修技术 、指导教师 审批意见 签名： 年 月 日 河南科技学院 本科生 毕业论文（设计）指导过程记录表 论文 (设计 )题目 学生姓名 专业 学生学号 班级 指导教师姓名 职称 第 1 次指导： 指导时间： 年 月 日 第 2 次指导： 指导时间： 年 月 日 第 3 次指导： 指导时间： 年 月 日 第 4 次指导： 指导时间： 年 月 日 第 5 次指导： 指导时间： 年 月 日 第 6 次指导 ： 指导时间： 年 月 日 河南科技学院 本科生 毕业论文（设计）指导过程记录表 第 7 次指导： 指导时间： 年 月 日 第 8 次指导： 指导时间： 年 月 日 第 9 次指导： 指导时间： 年 月 日 第 10 次指导： 指导时间： 年 月 日 第 11 次指导： 指导时间： 年 月 日 第 12 次指导： 指导时间： 年 月 日 说明： 1、此表为指导教师指导学生毕业论文（设计）的过程记录表， 由 指导教师 填写。 2、要求 指导教师每 周至少指导学生 2次，每周集中填写指导记录表 1 次 。 3、论文 （设计） 完成后，此表由指导教师交 各系教务员 保存 基于 软件设计 答 辩 人 : 王 士 恒 专 业 : 应用电子技术教育 指导老师 : 徐 君 鹏 设计要求 （ 1）实现对门窗的无线监测 （ 2）实现对重要位置的活体无线监测 （ 3）能够实现远程报警 （ 4）实现手动和遥控撤防布防 （ 5）实现对报警点的指示 （ 6）无线监控距离大于 50米 （ 7）按键和遥控控制实现紧急求助功能 系统组成 电源电路 无线接收电路 解码电路 单片机系统控制器 各部分功能 无线接收和解码电路： 接收无线门磁和无线热释电传感器发来的无线报警信息，经过解码电路后转换为单片机容易识别的信息，以达到对目标区域的监控。 单片机控制器： 接收遥控器或者按键信息，实现紧急报警、撤防布防和消音控制 驱动 控制 现远程报警 驱动现场报警装置（高音报警器），发出现场报警 各部分功能 通过接口电路与单片机连接，在单片机的控制下接入 现远程报警、远程布防和远程撤防。 采用 中一个指示 个指示设防与解防的状态，一个指示当前是否为消音状态，其余八个指示报警路数。 系统软件设计 根据以上的介绍，需要完成以下程序设计： 主程序设计； 单片机控制 遥控器和无线探头的无线信号的识别和处理程序设计； 主程序流程图 开始 程序初始化 是否有按键按下 ？ 是否有来电或短信 按键处理 身份验证及信息处理 N Y N Y 判断操作类型 相应操作 保护现场 启动现场报警 读取解码信息 启动 报警 是否为报警信号 ？ 指示出报警地点 是否为干扰信号 ？ 启动现场报警 启动 恢复现场 中断返回 N Y N Y 响应外部中断 软件设计的难点 单片机与 通信是软件设计的重点也是设计的难点， 单片机与 软件接口其实就是单片机通过发送相关的 设置短信息的编码方式、读取手机的短信息内容、删除短信息内容、列出手机中还未读的短消息等。 执行 1条指令，并非某些资料介绍的那么简单，事实上，指令的执行过程需要单片机与手机交互应答完成，每一次发送或接收的字节数都有严格的规定，二者必须依据这些规定实现数据交换，否则，就会出现通信失败。 本设计的技术亮点 本设计所具有的技术亮点有： （ 1）有恶意无线干扰时能够自动检测并报警，具有更高的安全性； （ 2） 可配接更多种无线传感器，系统可扩展性强。 致谢 讲述到此结束，谢谢各位老师！ 请各位老师批评指正， 提出宝贵意见和建议！ 在任何时候都常用的接口之一。它不仅已经被内置 于 每台 且已被内置于从微控制器到主机的多种类型的电脑和与它们连接的设备。 他拥有 据采集模块，测试装置和控制回路。你也可以将 在任何类型得计算机之间的简单连接中。 离限制为 50到 100f，这决定于波特率和电缆类型。因为 口被广泛应用，它的另一个用途是与一个将这个接口转换 成另一种类型的适配器相连。例如，一个简单的回路将一个个端口可以和多台设备相连并且可以使用更长的导线连线。 接使用非平衡导线。尽管一个非平衡的状态听起来像是一些应该避免的东西，在这里它仅仅是指导线中的信号的电气特性。在一条非平衡导线中，信号电压加到一条导线上，所有的信号电压都使用一个公共的接地线。这种类型的接口的另一个术语是单端。 特性 它是无处不在的。每一台 都有一个或更多的 口。更新的计算机现在支 持其他诸如 是 在微控制器中，接口芯片使得将一个 5 连接距离可以达到 50到 100多数的外设接口都不会用于太长的距离。60到 15者利用 0是 果每一个 连，你可以使用电话网在世界范围内发送数据。 对于一个双向连接 ，你只需要 3 条导线。一个并行连接一般需要 8 条数据线，两条或者更多的控制信号线，和几条接地线。所有的导线和更大的连接器使得价格累计起来就比较高了。 如果连接的另一头需要并行数据，它不得不将这个串口数据转换成并行数据。但是利用一个 很容易实现。 串口是如此的有用，以至于寻找一个未用的串口可能会比较困难。 可以有多个串口，但是一个系统可能无法为每一个串口分配一个唯一的中断请求信号。大多数的微控制器只有一个硬件串口。 在一个连接中不能有超过 2台以上的设备。 指定的最大 数据传输速率是每秒 20000位。但是，很多接口芯片可以超过这个数值，尤其是在短程连接上。 很长的连接需要一个不同的接口。 双向 个基本信号如下： 将数据从 将数据从 被称作 信号地。也被称作 电压 不是只用 5V 一个 数据输出（ 一个逻辑 0 被定义为等于或者高于 +5V，而一个逻辑 1 被定义为等于 者比低于 言之，信号使用负逻辑，在这种逻辑中，负的电压为逻辑 1。 控制信号使用相同的电压，但是使用的是正逻辑。一个正的电压表示这项功能为开，而一个负的电压表示这个功能为关。 口芯片反向转换这些信号。在一个 输出引脚，一个逻辑1 数据位或者一个关控制信号接近于 5V，它在 个逻辑 0数据位或者一个开控制信号接近于 0V，它在 因为一个 收器可能位于一条长电线缆的末 端，等到信号到达接收者的时候，它的电压可能已经削弱了或者加载了噪声信号。考虑到这种情况，在接受方最低要求的电压要比在驱动器处要低。一个比 +3，或者在一个控制输入处是一个开。一个比 低得多的输入在为一个逻辑 1，或者在一个控制输入处为一个关。根据这个标准，在 3 噪声容限，或者电压容限，是输出电压和输入电压的区别所在。 大电压波动导致一个比 5V 如，即便一个 的输出为最小的 +5V，它也会在接受方削弱或者噪声峰值大到 2V，并且仍旧是一个有效逻辑 0。很多 912些都导致更宽的噪声容限。最大允许的电压波动是 15V，尽管接受方必须不受任何损害地处理高达 25 使用的另外两个与 关的术语是 逻辑 0，而 逻辑 1。这两个术语是多年以前机械记录仪二进制数据的，他们分别代表物理标记和空白。 计时限制 括最小和最大计时规定。所有的 口芯片都符合这个规定。 指定的旋转速度限制了接口的最大比特率。旋转率是当输出切换时电压变化的快慢的量度，并且描述了一个输出的电压变化的瞬间速度。一个 动器的旋转速度必须是每毫秒 30 限制旋转速度的好处是它通过事实上消除由于电压偏转引发的问题来改进信号质量，电压偏移发生在传输有着快速上升和下降节拍的信号的长距离连线上。 但是旋转速度也限制了一个连接的最大速度。在 30V/速度下，一个输出需要 55V。 0个 速度转换成一个比特宽度为 50者在允许的最快旋转速度下为 166 倍的切换时间。 事实上，因为 且还因为大多数的时间参考时钟是非常准确的，你可以安全的使用短到 5 到 10 倍的切换时间的位的宽度。考虑到这些，有的接口芯片允许 115使这违反了这个标准的建议。 除了有一个最大的切换速度之外， 动器还必须符合最低标准以确保信号不在逻辑状态之间的未定义区域停留。对于控制信号和其他 40号线必须花费不超过 1辑 1和逻辑 0之间的 传送区域，对于其他数据和时间信号，这个限制是 4%的位宽，或者在 20为 2号的上升和下降次数也要尽可能的接近相等。 在 5很多微控制器有异步串口，但是它们的输出和输入使用 5V 逻辑而不是使用压。将 5V 落连接到一个 口需要转换到 平和从 利用 5V 逻辑，我假定了 者 辑芯片使用的逻辑电平，这些芯片是由一个单一的 +5号电平以接地电平作为参考。 对于 辑 ，一个逻辑低输入不高于 一个逻辑高输入必须至少为 2V。利用这些逻辑电平， 这些逻辑电平应用在初期的，标准的 7400系列的 括 744早的利用 大多数的 且有更宽的噪声容限。一个逻辑低 一个逻辑低输入可以高达 20%的电源电压，或者对于 5V 的电源输入可以达到 1V。一个逻辑高输出至少为 一个逻辑高输入必须至少达到电源电压的 70%，或者对于 5用这样的逻辑电平的系列包括 4000系列， 744 有的 是得他们可以直接和 循这个惯例的芯片包括 74 is of at it in in of to is to a be in of of is to 0 00of of is to of a a a be by of a is to it to of in In a is to is or do SB t In be to 0SB 6on 0 50ft by If is a to in of a 3 A or It is if f of it to if it is a is of so it is to a a t a to No in of 000in A a 3 of as TE ts X CE ts X Its ND is a is of to In D)a is to or 5V, a 5V or 5V. In in it A is on a is in In of A or a is V, it on or an is V, it a on of at of a its is or In of at be at An 3V on D a or on a is An 3V on D a or on a is to 3V 3V no or is to a a is 5V,its be in or V, is a 9V 12V to a 15V, no to 25V. to be by to in of of is to of of he in is by in of to is to in to in to of a 0V/s, a s to 66 to in of s in as 0 15or a to no in To 0s in % or 0 s. of to be V to V To V to a to V o V I to of TL by a 5V to -2 I to in is TL a a A at a V at To of an to TL of 400 44F 4is to A 0% or to V V. A to at to s 70% at or V To of of 000 74HC 4AC TL TL of to 4HC of 摘 要 本文详细地叙述了基于西门子公司的 机模块的无线 库房报警系统 的设计过程。文中探讨了利用 消息作为数据传输媒介实现远程 监视和控制库房的可行性 ，给出了采用 块和 片机构成的 能够远程 监视和控制库房的无线报警系统 的设计方案， 给出 了 系统 的硬件组成 并着重介绍了 软件的工作流程。文章重点阐述了 片机和 块的接口、特点和主要功能、 令的应用、短信 解码在单片机上的实现，无线热释电红外探测器和无线门磁的工作原理 等。 关键词 ： 块 ； 口 ； 单片机 ； 令 ；无线探测器 SM of in on SM SM as a to of of of to of of s on on AT DU on of as AT 目 录 1 绪论 . 1 2 方案论证 . 1 制器部分设计方案 . 1 块的选择 . 2 3 系统结构框图 . 3 央控制部分 . 3 示电路部分 . 4 线报警信号接收及解码电路 . 4 块接口部分 . 4 警输出控制部分 . 4 统供电部分 . 4 4 系统软件设计 . 5 用 令 . 5 程序设计 . 6 部中断软件设计 . 8 模块软件设计 . 8 始化模块 . 8 始化模块 . 9 份验证及授权模块 . 9 试软件的使用 . 10 期阶段的调试 . 10 序设计阶段的调试 . 11 5 系统设计中出现的问题及解决办法 . 11 除仿真终端上出现乱码的方法 . 11 除调试阶段出现无法监视的方法 . 11 6 本设计的技术亮点 . 12 7 结论 . 12 谢辞 . 12 参考文献 . 13 附录 程序清单 . 14 1 1 绪论 随着科学技术的迅猛进步、经济的飞速发展，社会生活、结构等各方面都发生了巨大变化，人们的思想观念、行为方式也发生了很大的变化；社会财富的日益丰富，既满足了人民群众提高物质生活水平的需要，同时也刺激了犯罪分子非法摄取钱财的恶欲 。近些年，我国中小型企业发展迅速，数量有大幅度上升，为我国经济的快 速发展贡献了巨大力量 。 库 房 作为 企业的 原材料基地和成品存放区也可以说是企业的大部分固定资金的存放区，往往引起不 法 分子的注意。对于 一般 小型企业， 很多不会考虑安装价格比较昂贵的摄像监控系统，希望有价格合适又能随时监控库房的系统 ， 本设计就是在此思想的指导下确立的 。 全球移动通讯系统（ 简称 是移动通信体制中最成熟、用户最多、应用最广的一种系统，属于第二代通信技术。该技术成熟，覆盖 范围广 ,抗干扰性较强，具有很好的实事性。 信息服务是 统中提供的一种 端（手机）之间 ,通过服务中心（ 行文本信息收发的应用服务 ,其中服务中心完成信息的存储和转发功能。 信息服务作为 络的基本业务，已得到越来越多的系统运营商和开发商的重视，将 术应用于 库房报警 系统中，能够通过与我们形影不离的通信工具来实现对 库房 的远程监 控和 控制 ，使通信工具更好地服务于生活，对这一领域进行开发和研究有着重要的实际意义和广阔的市场前景。 目前，在客户需要 和市场动力的推动下，国内外许多广告公司开始将目光投向这一领域， 将 术应用于 库房 安全 报警 系统方面，也是一个新的起点。 2 方案论证 制器部分设计方案 在选择微控制器的时候，主要要考虑：处理器的速度，要实现的功能， 大小， I/O 端口类型和数量，编程语言以及功耗等。 方案一：基于 嵌入式系统。这种方案中我们可以使用现有的操作系统（ ，在系统的基础上进 行应用程序的开发。由于 理器的功能强大，资源丰富，因此使用这种方案可以使系统功能近乎完美，并且由于使用了操作系统，应用程序的设计会变得简单可靠。但是这种方案成本较高，同时使用的嵌入式操作系统也会占用一部分额外的硬件资源，这样会大大的提高开支。目前情况下我们不考虑这种方案。 2 方案二： 单片机与 块构成的系统。目前 单片机已非常普遍，基于 51 内核的 芯片也有众多供应厂商。例如，国内宏晶科技的 司的 列。这些单片机都有丰富的片上资源，一般都不需要外扩 其他器件就可以构成一个完整的系统。片上系统的优点在于减小了布线的麻烦，提高了系统的整体性能。 方案 三 ：采用 常 用的 为 核心 控制器， 此 单片机内部的 数据存储器（ 和 程序 存储器 （ 其引脚资源，基本上能实现设计指标 ，并且价格便宜，学习资料多 。 由于 对 采用 因此 综合考虑 选用方案 三 。 块的选择 本设计中 块是该系统中的核心部分，正确选择合适 块确定着整个项目设计的成败。目前 块有众多供应商提供，我们有以下几种常用的 块进行选择，以便选择合适的方案。 方案（ 1）：采用 块。 块是中兴通讯推出的 线双频调制解调器，主要为语音传输、短信发送和数据业务提供无线接口。 成了完整的射频电路和 基带处理器，特别适合于迅速开发基于 线网络的无线应用产品。带有人机接口（ 面的应用产品内部与 通讯可通过标准的串行接口（ 行。 用简单的 20座与用户自己的应用系统相连，此 接方式提供开发所 需的数据通信、音频和电源等接口信号。 以作为无线引擎，嵌入到用户自己的产品当中，用户可以用单片机或其他 ，使用相应的 令，对模块进行控制，达到使其产品可以轻松进入 络的目的 2。 方案（ 2） 采用 块 司双频 块内嵌 P 协议，支持点对点的 O，短消息区域广播等。 持 下载 s，上传 s。数据线路异步传输和同步可达 14,400 s。提供 据接口，通过 令进行操作，波特率从 300 到 115,200 s，自动速率从 2,400到 19,200 s。单一天线接口， 3V/5接口。使用 电。 方案（ 3）：采用 块。 西门子公司推出的新代无线通信 带 讯接口，可以方便地与 、单片机连机通讯。可以快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务（ 传真。 块的工作电压为 以工作在 9001800个频段，所在频段功耗分别为 2W（ 900M）和 1W（ 1800M）。模块 3 有 令集接口，支持文本和 式的短消息、第三组的二类传真、非透明模式。此外，该模块还具有电话簿功能、多方通话，漫游检测功能，常用工作模式有省电模式、 模式。通过独特的40 引脚的 接器 ,实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。通过 接器及 50天线连接器，可分别连接 支架和天线。块主 要由 带处理器、 频模块、供电模块（ 闪存、 接器、天线接口六部分组成。作为 核心，基带处理器主要处理 端内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下，可支持 音信道编码。其它功能介绍可参见相关资料 3。 有以上几个方案我们进行比较，我们发现 众多的用户，资料介绍比较全面详细。网络上也有很多电子爱好者、工程师对 较感兴趣，讨论的话题比较多，更有很多调试笔记等可以参考。而且采用 为信息传输、控制的系统越来越成熟，因此我们考虑选用该模块，这样风险较小，成功率较高，遇到问题方便解决。 3 系统结构框图 根据设计要求及方案论证，系统整体电路 包括 元 ， 示电路，无线 报警信号 接收及解码电路， 信模块接口部分， 现场 报警输出控制部分 和 电源部分 。系统整体框图见图 1。 图 1 系统整体硬件电路方框图 央控制部分 源电路 块 示电路 无线报警接收电路 解码电路 4 一个 低电压 ，高性能 位单片机，片内含 8k 可反复擦写的只读程序存储器 （ 256 随机存取数据存储器（ 器件采用 司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 储单元，内置功能强大 。 控制系统 的 主要 功能 接收遥控器或者按键信息，实现紧急报警、撤防布防、和消音控制。 处理传感器采集到的报警信息 ，对各种报警信号进行综合判断，确定警情，从而 做出 正确的判断。 驱动 完成单片机系统与 括将报警信息转换成符合 给 及将 驱动现场报警装置 （高音报警器），发出现场报警。 示电路部分 采用 极管 来指示整个系统的工作状态，其中一个指示 个指示设防与解防的状态，一个指示 当前是否为消音状态，其余八个指示报警路数。 线 报警信号 接收及解码电路 接收无线门磁和无线热释电传感器发来的无线报警信息，经过解码电路后转换为单片机容易识别的信息， 以达到对目标区域的 监控。 块接口部分 为 标准的串行通信接口 ， 而 需要设计一个 准串口 电平电路，连接到 一端直接连接到 口 ， 我们选用 警输出控制部分 完成在报警情况下 驱动现场报警装置（高音报警器），发出现场报警。 统供电部分 为了保证 系统 运行的安全性 ，系统供电由车辆的蓄电池和系统备用电池共同 5 完成。正常情况下由车辆蓄电池供电，蓄电池故障、长期存放电压不足或者车辆电源被人为破坏时，自动转入备 用电池供电（这种情况发生时，用户会收到相关报警信息）从而使得系统在各种情况下都保持正常工作。 4 系统软件设计 根据以上的介绍，需要完成以下程序设计： 主程序 设计； 单片机控制 块程序设计 ； 遥控器和无线探头的无线信号的识别 和处理程序设计 ； 用 令 系统软件的核心部分是单片机与 只有在了解了 才能容易开展整体程序的设计 。 无线信道的建立、数据传输等操作都是通过它来完成的。 在大多数基于 将 者依托串口通信（需电平转换），程控 收模块执行指令后的返回值，并执行相应校验。 由协议预定义的起始位 、校验位、停止位决定数据帧的封装格式。字符格式的 而通过串口收发，但 短信发送的指令符 ，所有的 它们如何在指令中表示？在返回字符的何处出现？为实现某一功能，需发送多条有连贯意义的 否连发，之间的间隔又该多大？ 上述问题是用 彻解决它们的第一步是准确掌握 在系统设计过程中可利用超级终端 ，串口检测软件对串口进行检测，确定 本系统设计借助 发送试界面如图 2所示。 发送 ： 回值 ： 0D 0A 4F 4B 0D 0A 分析上述串口侦听过程可知 ， 发送，回车符代表指令的结束， 模块接收到回车符后开始执行指令 ，指令发送过程中，字节间允许有任意间隔。模块接收到指令字节后，会立即答复以相应的握手信号。模块执行指令后的一切返回值（无论指令执行后的 是以不可打印字符 6 “0始和结束。为了保证通信的可靠性，默认情况下模块回复收到字符的握手信号又称为回显（ 握手机制能确保指令收发的可靠性，但在实际的设计中，通过 接收执行 需进行 必须的字符校验 ，每发送一字节指令后模块所返回的握手信号须程控 滤除，频繁的开关串口中断， 降低了程序的可靠性 。为简化这一过程，需屏蔽模块回显。以下 K 开启回显 指令后加 “； &W”，可保存设置，如： &W/模块掉电时能保存屏蔽回显的设置。 图 2 调试界面 通过前面对 为我们用单片机的串口来发送 程序设计 程序初始化后一直循环查询是否有按键按下、 有按键按下则执行相对应的功能指令；当 有 身份通过之后才执行相应的命令。 7 对于最重要的报警信号，通过外部中断来检测，它的优先级最高，一有信号立即处理，信号报警程序在后边再具体介绍。 系 统软件 主要分为 程序 初始化模块、 按键扫描 模块 、身份授权及验证模块、报警控制输出模块等组成 。 主程序流程图如图 3 所示。 图 3 主 程序流程图 Y 布防 /撤防操作 N Y N N Y Y 紧急报警键是 否按下 ? 开 始 程序初始化 块初始化 块是否连接 ? Y 消除声音报警 启动现场报警 启动 警 N 是否有来电或短信？ 相应处理 N 布防撤防键是否按下 ? 消音键是否按下 ? 8 部中断 软件设计 外部中断主要用来检测遥控器和无线探头发来的无线信息，并判断是否是人为恶意干扰信号，如果为 报警 信号则启动相应路数的 示、现场高音报警器和 警 ，如果为遥控器发来的控制信息，则执行相应的命令，可以完成遥控 布防撤防、遥控消音和遥控紧急报警。 外部中断的程序流程图如图 4 所示。 图 4 中断 程序流程图 模块软件设计 始化模块 单片机初始化部分将 即 8位数据位和一位停判断操作类型 相应操作 保护现场 启 动现场报警 读取解码信息 启动 扰 报警 是否为报警 信号 ？ 指示出报警地点 是否为 干扰信号 ？ 启动现场报警 启动 警 恢复现场 中断返回 N Y N Y 响应外部中断 9 止位；定时器选用定时器 1的工作方式 2即 8位自动重装定时器、波特率设为19200振频率为 且 20H， ， 所以定时器1初值分别为 00序如下： ;以下为主程序进行 ;设定 #50H ;设置成串口 1方式 #20H ;波特率发生器 上 #0 ;预置初值 (按照波特率 9600 #0 ;预置初值 (按照波特率 9600 ;启动定时器 #10000000B ;设定 ， 波特率翻倍 ! 始化模块 ;开机清除接收短消息手机号码 ;打开手机 #1000 ;延时 1秒 ;开机延时 ;复位手机控制 #10000 ;延时 10秒 ;开机延时 ;开机发送 ;发送 (， 1， 0， 0， 1)， 短信到达 ;调用删除 ;完成和手机通信握手 ， 和 ;调用询问手机 ;读出授权电话号码及密码 ， 写入内存中 7 #46H ;蜂鸣器提示 X ;模块上线 份验证 及授权 模块 这部分包括以下几个功能：授权用户和密码，更改用户和密码， 和系统的设防与解防状态的切 换与查询等功能 。主要由以下几个部分组成：（ 1）检测到有 10 电话或短信；（ 2）进行身份的认证与判断；（ 3）信息的回显等几部分。这一部分在调试过程中是最容易出错的地方，因为关系到安全级别的高低。本设计从两个方面来增加安全性，一是通过对电话号码的认证，二是通过四位 （ 16位的 ）认证。 身份验证及授权 程序流程图如图 5 所示。 详细程序见附录。 图 5 身份验证及授权 程序流程图 试软件的使用 期阶段的调试 主要是采用 要先熟悉 工具，该 软件 功能强大，运行稳定，支持市场上大部分 过它不仅可以测试 且可以收发短信，发短信时可以看到需要运行的相关 有新短消息到时，系统会自动收短信并显示在屏幕上，该安装包包含 放部分源代码，可以在此平台上开发出高性能的短信应用程序。其界面如图 6所示 。 号码 否是 是授 权电话 密码是否正确？ 读取短信命令 执行相应命令 修改密码？ 修改授权号码 返回返回 返回返回 存储新密码 权号码 N 权号码 N 接收到短信 N 权号码 11 图 6 序设计阶 段的调试 在 熟悉 了 己 的设计思路、设计方法、实现方法等一系列的问题需要去解决，这时候我主要采用串口调试助手和超级终端来把6进制的数据去代替，是最终用单片机来完成这些 中超级终端与串口调试助手相比存在一些不足。 5 系统设计中出现的问题及解决办法 除仿真终端上出现乱码的方法 设计 初期需在超级终端等串口调试软件中进行 但经常会遇到不能与 时检查串口是 否保证正常连接，计算机的串口引线与 初次使用仿真终端上设置为通信速率 192008位数据位、无较验位、 1位停止位。 除调试阶段出现无法监视的方法 12 在调试过程中，很希望可以看到程序执行到何处了，数据是结果如何？因为由于 一般是不可以使用仿真器进行仿真调试的。这时可以用电脑的串口调试助手并接在 可以方便地监视到所发的数据和所收到的数据 了。也大大的增加也调试的效率。 6 本设计的技术亮点 本设计所具有的技术亮点有： 各种传感器与报警主机使用无线通信 ，使用更加方便； 有恶意无线干扰时能够自动检测并报警 ，具有更高的安全性； 可配接更多种无线传感器，系统 可扩展性强 。 7 结论 在信息化社会中 ,远程信息传递扮演着重要的角色， 块以其准确、低廉、实时的特点为人们获得某种信息提供便利，同时 覆盖广泛的 动通讯公网提供的短消息业务传输更新数据，无需自行组网，系统运行费用低廉，数据传输可靠、迅速，是比较理想的通讯方式。 随着我国 国内生产总值稳定而快速的增长，人们的生活水平有了很大的提高，但与此同时，社会人口的流动性大大增加了，社会结构 和社会治安都日趋复杂， 抢窃、偷盗等诸多社会问题的频繁发生，库房 财产的安全受到严重的威胁。因此 库房 防范的现代化、智能化，已成为每个库房 必需解决的问题。 采用的模块市场上容易获得， 且能满足系统的需求。本系统比不仅具有传统报警系统的功能，还添加了无线远距离报警的功能，这样大大提高了库房的安全系数。 这些充分显示了我们设计的系统的实用性和广泛性。 谢辞 这次毕业设计是 由我们小组 二 人 在 指导 老师的精心指导和耐心鼓励 下完成的。从课题选定到方案确定，从理论指导到实际操作徐老师为我作出了认真的分析和耐心的讲解，给我们提供了极大的帮助。让我们在学习知识和解决问题时感到无比的轻松和愉快，才使我的毕业设计能够顺利的进行下去。 至此论文定稿之际，向徐老师表示感谢。 经过我们小组 两 人团结合作、共同探讨、坚持不懈才能取得现在的结果，所以在这里我还要感谢 孙瑞海 同学的鼎力帮助，他 给我的 软件 设计提出了不少建议，使 程序 设计更实用和 合理 。最后，再次向各位领导、各位老师致以崇高的敬意和最衷心的感谢！ 13 参考文献 1中兴通讯 线模块 户手册 L ， 20060062 L 3李朝青 理及接口技术 M 北京航空航天大学出版社， 2005 4袁小兵 数据采集与控制系统 J 2003(1) : 403404 5侯建华 M . 上海电子技术， 2007， 34(9) : 63 64 6冯伟 ， 郭旭 数据传输 J 煤炭科学技术， 2007: 35(10) : 55 58 7邬春明 小区