汽车防盗报警系统 毕业论文

1、毕业设计论文毕业设计论文 设计（论文）题目：设计（论文）题目： 汽车防盗报警系统汽车防盗报警系统 下下 达达 日日 期：期： 2012 年年 9 月月 26 日日 开开 始始 日日 期期： 2012 年年 9 月月 26 日日 完完 成成 日日 期期： 2012 年年 11 月月 23 日日 . 陕西工业职业技术学院毕业设计 第 2 页 共 33 页 摘摘 要要 随着电子技术的迅速发展，特别是大规模集成电路的出现，人 类生活发生了根本性的变化。以单片机技术为核心的产品已走进了 千家万户，汽车报警器的出现更是给人们的生活带来诸多方便，本 文就实现了基于 at89c51 单片机的汽车防盗报警的设计

2、。 本设计以 at89c51 单片机技术为核心，以各种硬件电路为基础， 软件采用 c 语言进行编写，为了便于扩展和更改，采用模块化的程 序设计方法，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，系统升级更加 简单方便。利用单片机实现报警具有体积小、价格低、集成度高等 突出优点,同时利用单片机来开发防盗系统能使系统易于操作，且花 费较小，因而具有广泛的应用性。 本设计是为了解决传统汽车防盗方式的缺点和不足而开发一种 崭新的集成传感、控制和报警三大功能模块的汽车防盗 gsm 报警系 统，通过安装该报警器在汽车中，当传感器收到汽车震动、移动信 号时，以 gsm 网络为信道，把报警信息通过短信通知用户，从而实 现

3、准确、实时的报警效果。 系统以振动传感器模块为载体用蜂鸣器进行报警，所以可以更 好的保护汽车的安全。车主可以放心停放车了。 关键词：at89c51,振动传感器,gsm 报警系统 陕西工业职业技术学院毕业设计 第 3 页 共 33 页 abstract with the rapid development of electronic technology, especially large-scale integrated circuits, to human life has undergone fundamental changes. with the single-chip technol

4、ogy as the core of products into the tens of thousands of households, the car alarm occurrence is to peoples lives a lot of convenience, in this paper, based on at89c51 mcu automobile anti-theft alarm design. the design at89c51 microcontroller as the core technology, with all kinds of hardware circu

5、it software based, prepared using c language, in order to facilitate the expansion and change, modular programming methods, make the logic relation of designing program more concise, more simple and convenient system upgrade. using single chip computer to realize the alarm has the advantages of smal

6、l volume, low price, high integration advantages, at the same time, the use of single-chip microcomputer to the development of anti-theft system can make the system easy to operate, and much smaller, so it has wide application. this design is to solve the traditional automobile anti-theft method and

7、 the shortcomings and the development of a new integrated sensing, control and alarm functions of the three modules of automobile anti-theft alarm system through gsm, the alarm is arranged in the car, when the sensor receives the vehicle vibration, mobile signal, using gsm network as a channel, the

8、alarm information through sms / phone users, so as to realize the accurate, real-time alarm. system for vibration sensor module carrier with a buzzer alarm, so it can better protect the safety car. owners can rest assured that the car park. key words: at89c51,vibration sensor module,system through g

9、sm 陕西工业职业技术学院毕业设计 第 4 页 共 33 页 目录 第一章第一章 绪论绪论 .1 1.1 单片机的发展.1 1.3 设计意义.1 1.4 设计方案思路.1 1.5 系统工作原理.2 第二章第二章 硬件电路设计硬件电路设计 .2 2.1 硬件原理框图.2 2.2 系统硬件概述.2 2.3 振动传感器.3 2.3.1、振动传感器（nd-1）简介：.3 2.3.2 nd-1 的引脚图及内部示意图：.3 2.3.3 nd-1 的技术指标及参数：.3 2.3.4、nd-1 特点及工作原理：.3 2.3.5、管脚功能 .4 2.4 电平转换芯片（max232）：.4 2.4.1 max23

10、2 芯片简介 .4 2.4.2 max232 主要特点 .5 2.4.3 应用/使用 .5 2.4.4 max232 与 rs232 的连接方式：.6 2.4.5 max232 的工作原理： .6 2.5 at89c51 主控模块：.6 2.5.1 引脚功能特性： .7 2.5.2 at89c51 的总线结构 .7 2.5.3 at89c51 的功能描述 .8 2.6 tc35 模块简介.8 第三章第三章 系统软件设计系统软件设计 .9 3.1 相关通信知识.9 3.1.1 rs-232（db9）串口通信简介：.9 3.1.2 rs-232 (db9)引脚定义：.10 3.2 gsm 发送短信

11、息实现设计.10 3.2.1 pdu 格式简介 .11 3.4 系统软件流程图.12 第四章第四章 设计调试设计调试 .12 4.1 开发环境介绍.12 4.2 proteus调试与仿真.13 4.3 调试报告.14 第第 五五 章章 结束语结束语 .14 参考文献参考文献 .15 陕西工业职业技术学院毕业设计 第 5 页 共 33 页 致谢致谢 .15 附录：附录： .15 声光报警部分子程序：.15 短消息部分子程序：.17 陕西工业职业技术学院毕业设计 第第 1 页页 共共 33 页页 第一章第一章 绪论绪论 1.11.1 单片机的发展单片机的发展 单片机是单片微型计算机的简称，也就是把

12、微处理器（cpu） 、一定容量的程序存储 器（rom）和数据存储器（ram） 、输入/输出接口（i/o） 、时钟及其他一些计算机外围电 路，通过总线连接在一起并集成在一个芯片上构成的微型计算机系统。 单片机经过几十年的发展，在功能、体积、功耗、价格等各个方面已经达到非常优 异的水平。在未来的发展中，单片机将趋向实现性能化、存储器大容量化、接口多样化、 集成化、低功耗化等特点。 1.21.2 设计任务设计任务 报警器是我们日常生活中非常常见的。在汽车上，并具有报警功能。 （1）.电路图的设计 （2）.在 proteus 软件下进行系统仿真，实现要求功能。 （3）.在电路图中可以看到报警的功能。

13、1.31.3 设计意义设计意义 随着中国经济的蓬勃发展，人们的生活水平日益提高，汽车的应用发展迅速，各类 汽车的拥有量不断提高。汽车的普及应用为人们的生活带来了方便，但同时汽车的使用 也给人们提出了一大难题汽车防盗。汽车防盗成为了有车主们生活中的热门话题， 也是汽车制造商关心的热点，目前各种汽车防盗方法和产品层出不穷。但是，汽车防盗 问题依旧没有完全解决，可谓道高一尺、魔高一丈。汽车失窃案件还是时有发生，为人 们的生活和财产带来很大的损失。现有的方法有基于物理措施的，如防盗车门，防盗车 窗;也有借助电子手段的，如电子门锁，电子报警器等等。 随着科技的发展，汽车是越来越安全了，但是窃车贼的手段也

14、是越来越高明了。防 盗车窗还是能被打破，电子锁照样能被撬开，也就是汽车盗窃的物理途径不能被完全切 断。我们可以想象这样一个窃车的场景：汽车先被拖到一个偏僻的角落(异常移动)，接 着车窗或者车门被强力打开(异常的振动和震动)，随后汽车就被盗走了。于是我们想如 何在这些异常情况发生时，能自动的被快速、准确的检测到，同时快速、有效的报警呢? 本设计是为了解决传统汽车防盗方式的缺点和不足而开发一种振动传感器、控制和 报警三大功能模块的汽车防盗 gsm 报警系统，通过安装该报警器在汽车中，当传感器收 到汽车震动、移动信号时，以 gsm 网络为信道，把报警信息通过短信通知用户，从而实 现准确、实时的报警效

15、果。 1.41.4 设计方案思路设计方案思路 方案一：机械式防盗器 机械式防盗装置是市面上最简单、最廉价的一种防盗装置，其原理十分简单，即锁 住转向盘、控制踏板或挡柄。 优点：价格便宜，安装简便，几百元甚至几十元就能搞定。 缺点：防盗不彻底，每次拆装比较麻烦，不用时还得找地方放置。 陕西工业职业技术学院毕业设计 第 2 页 共 33 页 方案二：电子防盗器 电子防盗装置电子防盗就是给车锁加上电子识别码，开锁或配钥匙都需要输入十几 位密码。电子防盗的最大卖点在于密码解锁和声讯报警。 电子防盗装置的主要功能有以下四种：声讯报警功能、安全提示功能、遥控寻车功 能、中央门锁遥控功能。 方案三：网络防盗

16、器 汽车防盗 gsm 报警系统是集传统车载式防盗报警单元和 gsm 全球通移动通信网路控 制为一体的高科技产品。该产品无需设运营中心，依托覆盖率极高的 gsm 公众网络，利 用 gsm 无线通讯业务和短消息增值业务，采用人车互动主动防盗模式，对车辆进行远程 监控;具有振动报警功能、发送报警短消息功能功能，使车主摆脱了听不见的被动防盗尴 尬局面;无需设运营中心，解决了 gps 入网成本高以及普通的车辆防盗报警器监控范围 小，不胜其烦地声响噪音等问题，能让您的汽车随时随地尽在您的掌握之中。 此次设计选择方案三，它覆盖网络广，充分利用现有手机设备控制和获取报警信息. 1.51.5 系统工作原理系统工

17、作原理 当汽车遭受盗窃时，由于车身的异常情况被振动传感器所监测到，这时振动传感器 会检测到低电平，单片机通过 p0.7 和 p3.7 发出声光报警，同时单片机通过串口通信电 路 txd 和 rxd 接口 ttl 电平与单片机进行串口线通信，同时发送 at 指令实现单片机与 gsm 模块的通信，这样就可以发送短信到用户主，实现汽车的防盗报警。 陕西工业职业技术学院毕业设计 第第 3 页页 共共 33 页页 第二章第二章 硬件电路设计硬件电路设计 2.12.1 硬件原理框图硬件原理框图 原理框图 2.22.2 系统硬件概述系统硬件概述 本电路是由 at89c51 单片机为控制核心，具有在线编程功能

18、，低功耗，能在 5v 超 低压下工作；主要由四部分组成：传感器模块、主控制模块、声光报警模块和 gsm 短消 息模块组成。 2.2.3 3 振动传感器振动传感器 2.2.3 3.1.1、振动传感器（、振动传感器（nd-1nd-1）简介：）简介： nd-1 振动传感器，是一种集振动和位移检测于一身的全方位固态控制器件，该传感 器可采用 nd-1 型高灵敏振动位移传感器。对周围环境的声音信号抑制并具有很强的抗干 扰能力，其灵敏度通过电容可调。是目前做为报警和状态检测的最佳选择，传感部分采 用目前最先进的固态加速度检测器件，既对振动和很高的检测灵敏度，有对周围环境的 声音信号抑制，具有很强的抗干扰能

19、力，可广泛应用于机动车，库房门窗等场合的防盗 装置中，该传感器能够对车体特殊频段的振动进行监测，在车体被外力破坏的情况可以 产生警报。器件的内部均含有专用的控制芯片，应用非常方便，可直接带动小功率负载， 用一只三极管进行电流放大后，即可驱动继电器或报警器。 由于 nd-1 器件工作在固态检测方式，故不存在机械疲劳，灵敏度降低，误触发和受 环境湿度温度影响等不良现象，具有很好的一致性。 at89c51 单片机 振动传感器 声音报警模块 短消息收发模块 灯光报警模块 陕西工业职业技术学院毕业设计 第 4 页 共 33 页 2.3.22.3.2 nd-1nd-1 的引脚图及内部示意图：的引脚图及内部

20、示意图： 2.3.32.3.3 nd-1nd-1 的技术指标及参数的技术指标及参数： 工作电压 3v-12v 静态电流 3v 时 500ua 灵敏度 0.1g 检测方向 全向 位移检测依据 加速度 工作温度 -30c+65c 体积 12x22x32mm 2.2.3 3. .4 4、nd-1nd-1 特点及特点及工作原理：工作原理： nd-1 全向振动传感控制电路，特点：可调灵敏度和输出延时长短。在器件检测到振 动信号时，能够输出直流电压信号，经外部元件电流放大后，即可驱动报警器或继电器， 并受内部定时器控制，具有报警一段时间后自动复位功能。 2.2.3 3. .5 5、管脚功能、管脚功能 2.

21、2.4 4 电平转换电平转换芯片（芯片（max232max232）：）： 2.4.12.4.1 max232max232 芯片简介芯片简介 max232 芯片是美信（maxim）公司专为 rs-232 标准串口设计的单电源电平转换芯片， 使用+5v 单电源供电。 概述概述 max232 芯片线驱动器/接收器，专为 eia/tia-232e 以及 v.28/v.24 通信接口设计， 尤其是无法提供12v 电源的应用。 引脚 功能 1 负极 2 悬空 3 输出 4 延时设定 5 正极 表 1 陕西工业职业技术学院毕业设计 第第 5 页页 共共 33 页页 这些器件特别适合电池供电系统，这是由于其低

22、功耗关断模式可以将功耗减小到 5w 以内。max232 不需要外部元件。 关键特性关键特性 1.对于低电压、集成 esd 应用 max232：+3.0v 至+5.5v、低功耗、最高 1mbps、真正的 rs-232 收发器，使用 4 个 0.1f 外部电容(max232 提供 ucsp封装) 2.对于低成本应用 max232：15kv esd 保护、+5v、1a、单路 rs-232 收发器，带 autoshutdown 引脚图表引脚图表 引脚介绍引脚介绍 第一部分是电荷泵电路。由 1、2、3、4、5、6 脚和 4 只电容构成。功能是产生+12v 和-12v 两个电源，提供给 rs-232 串口

23、电平的需要。 第二部分是数据转换通道。由 7、8、9、10、11、12、13、14 脚构成两个数据通道。 其中 13 脚（r1in） 、12 脚（r1out） 、11 脚（t1in） 、14 脚（t1out）为第一数据通 道。 8 脚（r2in） 、9 脚（r2out） 、10 脚（t2in） 、7 脚（t2out）为第二数据通道。 ttl/cmos 数据从 t1in、t2in 输入转换成 rs-232 数据从 t1out、t2out 送到电脑 db9 插头；db9 插头的 rs-232 数据从 r1in、r2in 输入转换成 ttl/cmos 数据后从 r1out、r2out 输出。 第三部

24、分是供电。15 脚 gnd、16 脚 vcc（+5v） 。 p3.1 p3.0 t1in 11 r1out 12 t2in 10 r2out 9 t1out 14 r1in 13 t2out 7 r2in 8 c2+ 4 c2- 5 c1+ 1 c1- 3 vs+ 2 vs- 6 u3 max232 陕西工业职业技术学院毕业设计 第 6 页 共 33 页 2.4.22.4.2 max232max232 主要特点主要特点 1、符合所有的 rs-232c 技术标准 2、只需要单一 +5v 电源供电 3、片载电荷泵具有升压、电压极性反转能力，能够产生+10v 和-10v 电压 v+、v- 4、功耗低

25、，典型供电电流 5ma 5、内部集成 2 个 rs-232c 驱动器 6、高集成度，片外最低只需 4 个电容即可工作。 电容器应选择 1f 的电解电容。 2.4.32.4.3 应用应用/ /使用使用 电池供电 rs-232 系统 接口转换 低功耗调制解调器 多点 rs-232 网络 便携式计算机 2.4.42.4.4 max232max232 与与 rs232rs232 的连接方式：的连接方式： p3.1 p3.0 t1in 11 r1out 12 t2in 10 r2out 9 t1out 14 r1in 13 t2out 7 r2in 8 c2+ 4 c2- 5 c1+ 1 c1- 3 v

26、s+ 2 vs- 6 u3 max232 1 6 2 7 3 8 4 9 5 j1 conn-d9f c4 1nf c5 1nf c6 1nf c7 1nf 发发出出 2.4.52.4.5 max232max232 的工作原理：的工作原理： max232 是用来做电平转换的,标准 rs232 电平很高，达正负 15v.常用的 ttl 电平 陕西工业职业技术学院毕业设计 第第 7 页页 共共 33 页页 最高 5v。相互连接的话，必须进行电平转换！由于电脑串口输出电压高达 12v，直接与 单片机连接会烧坏芯片。所以用 max232 来进行电平转换。max232 芯片采用单+5v 电源供 电，仅需

27、几个外接电容即可完成从 ttl 到 rs232 电平的转换，共两路。t1in 接单片机的 发送端 txd，则 pc 机、的 rs232 的接收端 rd 一定要对应接 t1out 引脚。同时，r1out 接单片机的接受端 rxd 引脚，则 pc 机的 rs232 的发送端 td 一定要对应接 r1in 引脚。 2.2.5 5 at89c5at89c51 1 主控模块：主控模块： 2.5.12.5.1 引脚功能特性：引脚功能特性： p0 口（32 脚39 脚）：p0 口是一个 8 位漏极开路的双向 i/o 口。作为输出口，每位 能驱动 8 个 ttl 逻辑电平。 p1 口（1 脚8 脚）：p1 口

28、是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 i/o 口，p1 输出缓 冲器能驱动 4 个 ttl 逻辑电平。 p2 口（21 脚28 脚）：p2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 i/o 口，p2 输出 缓冲器能驱动 4 个 ttl 逻辑电平。 p3 口（10 脚17 脚）：p3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 i/o 口，p3 输出 缓冲器能驱动 4 个 ttl 逻辑电平。p3 口同时为闪烁编程和编程效验接受一些控制信号。 引脚号第二功能 p3.0 rxd（串行输入） p3.1 txd（串行输出） p3.2 int0(外部中断 0) p3.3 int0(外部中断 0) p3.4 t0

29、（定时器 0 外部输入） p3.5 t1（定时器 1 外部输入） p3.6 wr(外部数据存储器写选通) p3.7 rd(外部数据存储器读选通) 表 2-3 r1 10k c1 1uf xtal2 18 xtal1 19 ale 30 ea 31 psen 29 rst 9 p0.0/ad0 39 p0.1/ad1 38 p0.2/ad2 37 p0.3/ad3 36 p0.4/ad4 35 p0.5/ad5 34 p0.6/ad6 33 p0.7/ad7 32 p1.0 1 p1.1 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 p3.0/rxd 1

30、0 p3.1/txd 11 p3.2/int0 12 p3.3/int1 13 p3.4/t0 14 p3.7/rd 17 p3.6/wr 16 p3.5/t1 15 p2.7/a15 28 p2.0/a8 21 p2.1/a9 22 p2.2/a10 23 p2.3/a11 24 p2.4/a12 25 p2.5/a13 26 p2.6/a14 27 u1 at89c51 c2 1nf x1 crystal c3 1nf 陕西工业职业技术学院毕业设计 第 8 页 共 33 页 rst：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 rst 脚两个机器周期的高电平时间。 ale/prog: 地址锁存控制

31、信号：在系统扩展时，ale 用于控制把 p0 口输出低 8 位地 址锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。此外由于 ale 是以晶振六分之一的固定频 率输出的正脉冲，因此可作为外部时钟或外部定时脉冲作用。 psen外部程序存储器读选取通信号：在读外部 rom 时psen有效（低电平） ，以实 现外部 rom 单元的读操作。 xtal1 和 xtal2 外接晶体引线端：当使用芯片内部时钟时，此二引线端用于外接石英晶 体和微调电容；当使用外部时钟时，用于拉外部的时钟脉冲信号。 ea访问程序存储器控制信号：当ea信号为低电平时，对 rom 的读操作限定在外部 程序存储器；而当ea信号为高电平时，则对

32、 rom 的读操作是从内部程序存储器开始， 并可延至外部程序存储器。 vss：地线 vcc：+5v 电源 2.5.22.5.2 at89c51at89c51 的总线结构的总线结构 at89c51 的管脚除了电源、复位、时钟接入、用户 i/o 口部分 p3 外，其余管脚都是 为实现系统扩展而设置的。这些管脚构成了三总线形式，即： （1）地址总线（ab）：地址总线宽度为 16 位，因此，其外部存储器直接地址外围为 64k 字节。16 位地址总线由 p0 经地址锁存器提供低 8 位地址（a0a7） ；p2 口直接提供 高 8 位地址（a8a15） 。 （2）数据总线（db）：数据总线宽度为 8 位，

33、由 p0 口提供。 （3）控制总线 （cb）：由部分 p3 口的第二功能状态和 4 根独立控制线 reset、ea、ale、pse组成。 2.5.32.5.3 at89c51at89c51 的功能描述的功能描述 at89c51 是一种低功耗、高性能、cnos 八位微处理器，片内有 4k 字节的在线课重复 编程、快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除 1000 次，数据保存时间为十 年。它与 mca-51 系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容，不仅可完全代替 mca-51 系 列单片机，而且能使系统具有许多 mca-51 系列产品没有的功能。 at89c51 可构成真正的单片机最小应用系

34、统，缩小系统体积，增加系统的可靠性， 降低系统的成本。只要程序长度小于 4k，四个 i/o 全部提供给用户。可用 5v 电压编程， 而且擦写时间仅需 10 毫秒，仅为 8751/87c51 的擦除时间看的百分之一，与 8751/87c51 的 12v 电压擦写相比，不易损坏器件，没有两种电源的要求，改写时不拔下芯片，适合 许多嵌入式控制领域，工作电压范围（2.76v） ，全静态工作，工作频率宽在 0hz24mhz 中间，比 8751/87c51 等 51 系列的 6mhz12mhz 更具有灵活性，系统能快能慢。at89c51 芯片提供三级程序存储器加密，提供了方便灵活而可靠的硬加密手段，能完全

35、保证程序 或系统不被仿制。p0 口是三态双相口，通称数据总线口，因为只有该口能直接对外部存 储器的读/写操作。 2.62.6 tc35tc35 模块简介模块简介 tc35 是西门子公司开发的高性能 gsm 模块，在应用系统中很容易集成。其特点是： (1)频段为双频 gsm900mhz 和 gsm1800mhz(phase22+)；(2)支持数据、语音、短消息和 传真；(3)电源范围宽；(4)具有 rs232 接口和语音接口。 陕西工业职业技术学院毕业设计 第第 9 页页 共共 33 页页 1. tc35 模块性能指标： 特 性说 明 信息传送内容语音和数据 电源单电源 3.3v 4.8v 频段

36、双频 gsm900mhz 和 dcs1800 mhz(phase 2+) 发射功率2w （gsm900mhz class 4） 1w （dcs1800mhz class 1） sim 卡连接方式外接 天线由天线连接器连接外部天线 温度范围 工作温度：-20c to +55c 储存温度：-30c to +85c 工作电流损耗 通话模式: 300ma (典型值.) 空闲模式: 3.0ma (最大值) 省电模式: 50a (最大值) 语音解码标准 三种速率： 半速 (ets 06.20) 全速(ets 06.10) 增强型 全速 (ets 06.50/06.60/06.80) 短信息mt, mo,

37、cb 和 pdu 模式 外型尺寸 54.5 x 36 x 3.6mm 音频接口模拟信号（麦克风，耳麦，免提手柄） 通讯接口rs232（指令和数据的双向传送） sim 卡操作电压 3v/1.8v 电话薄功能存储于 sim 卡中 模块复位采用 at 指令或掉电复位 串口通讯波特率 300bps.115kbps 自动波特率范围 4.8kbps.115kbps 软件下载功能 (improved service and maintenance) 通过 rs232 或 sim 接口 实时时钟可实现（时钟频率 32.768khz） 定时器功能可用 at 命令编程 陕西工业职业技术学院毕业设计 第 10 页

38、共 33 页 tc35 模块 第三章第三章 系统软件设计系统软件设计 3.13.1 相关通信知识相关通信知识 3.1.13.1.1 rs-232rs-232（db9db9）串口通信简介：）串口通信简介： 它是每台计算机上的必要配置，通常有 com1 和 com2 两个端口。rs-232 它采用负逻 辑，即-15-3v 规定为 1，+3+15v 规定为 0，-3+3v 为过渡区，不能做定义。rs-232 信 号的电平和单片机串口信号的电平不一致，两者之间必须进行电平转换，电平转换芯片 要用单+5v 电源供电的 max232 芯片，可以实现 rs-232 与 ttl 电平间的转换。 引脚图：引脚图

39、： 3.1.23.1.2 rs-232rs-232 (db9)(db9)引脚定义：引脚定义： 1 ：dcd :载波检测。主要用于 modem 通知计算机其处于在线状态，即 modem 检测到拨号 音，处于在线状态。 2 ：rxd:此引脚用于接收外部设备送来的数据；在你使用 modem 时，你会发现 rxd 指示 灯在闪烁，说明 rxd 引脚上有数据进入。 3 ：txd:此引脚将计算机的数据发送给外部设备；在你使用 modem 时，你会发现 txd 指 示灯在闪烁，说明计算机正在通过 txd 引脚发送数据。 4 ：dtr:数据终端就绪；当此引脚高电平时，通知 modem 可以进行数据传输，计算机

40、已 经准备好。 5 ：gnd:信号地；此位不做过多解释。 6 ：dsr:数据设备就绪；此引脚高电平时，通知计算机 modem 已经准备好，可以进行数 据通讯了。 7 ：rts:请求发送；此脚由计算机来控制，用以通知 modem 马上传送数据至计算机；否 则，modem 将收到的数据暂时放入缓冲区中。 8 ：cts: 清除发送；此脚由 modem 控制，用以通知计算机将欲传的数据送至 modem 9 ：ri : modem 通知计算机有呼叫进来，是否接听呼叫由计算机决定 3.23.2 gsmgsm 发送短信息实现设计发送短信息实现设计 gsm 引擎模块提供的命令接口符合 gsm07.05 和 c

41、sm07.07 规范。gsm07.07 中定义的 1 6 2 7 3 8 4 9 5 j1 conn-d9f 陕西工业职业技术学院毕业设计 第第 11 页页 共共 33 页页 at command 接口，提供了一种移动平台与数据终端设备之间的通用接口；gsm07.05 对短 消息作了详细的规定，在短消息模块收到网络发来的短消息时，能够通过串口发送指示 消息，数据终端设备可以向 gsm 模块发送各种命令。 与 sms 有关的 gsm at 指令如下所示： at+cmgc send an sms command（发出一条短消息命令） at+cmgd delete sms message（删除 si

42、m 卡内存的短消息） at+cmgf select sms message formate （选择短消息信息收发格式： 0-pdu;1-文 本） at+cmgl list sms message from preferred store（列出 sim 卡中的短消息 at+cmgr read sms message（读短消息） at+cmgs send sms message（发送短消息） at+cmgw write sms message to memory（向 sim 内存中写入待发的短消息） at+cmss send sms message from storage（从 sin |m 内存

43、中发送短消息） at+cnmi new sms message indications（显示新收到的短消息） at+cpms preferred sms message storage（选择短消息内存） at+csca sms service center address（短消息中心地址） at+cscb select cell broadcast messages（选择蜂窝广播消息） at+csmp set sms text mode parameters（设置短消息文本模式参数） at+csms select message service（选择短消息服务） 本系统中用到的 at 指令如下

44、： 发送：at+cmgf=0/设置短消息发送格式(1-文本模式; 0-pdu 模式) 回答：ok 发送：at+cmgs=8/短信息长度，注意为十进制。 回答： 发送：0001030d91683108480646f932080a67094eba-52a88f66ff01/pdu 数据包 回答：+cmgs：， 利用 gsm 的 at 指令进行短消息的发送和接收步骤如下： 设置短消息服务中心号码 at+csca=“+8615209102272” （短消息中心号码） 设置短消息的格式 at+cmgf=1 或 0（1：文本格式，2：pdu 格式） 发送短消息（短消息内容为 test） at+cmgs=“

45 test ctrl+z 设置收到新的短消息后自动提示 at+cnmi=1,1,0,0,1 当收到新的短消息，将会获得以下的提示命令： +cmti：“sm”,index（新短消息的存储的索引号） 读取新短消息的内容（假设短消息的内容为“danger” ）,index=8 at+cmgr=8 返回短消息的内容如下： +cmgr：“rec unread” ， “+8615389685329” ， “” ， “danger” 发送中文则要采用 pdu 串，如果把“danger”发送到发送：smsc 号 陕西工业职业技术学院毕业设计 第 12 页 共

46、33 页 码是+8615209102272，对方号码是消息内容是“danger” 。发出的 pdu 串 为：“08 91 68 31 08 20 05 05 f0 11 00 0d 91 68 31 95 14 02 36 f5 00 00 00 06 c8 32 9bfd 0e 01” 。 3.2.13.2.1 pdupdu 格式简介格式简介 目前， 发送短消息常用 text 和 pdu(protocol data unit)模式。使用 text 模式收发短信代码 简单，容易实现，但最大的缺点是不能收发中文短信；而 pdu 模式不仅支持中文短信，也能发送英文 短信。

47、pdu 模式收发短信可以使用三种编码：7-bit、8-bit 和 ucs2 编码。7-bit 编码用于发送普通 的 ascii 字符，8- bit 编码通常用于发送数据消息，ucs2 编码用于发送 unicode 字符，编码类型在 pdu 数据包中指定。 下面举例说明 pdu 格式的组成。例如要把“danger”发送到则 pdu 数据为： 0001030d91683108480646f932080a67094eba52a88f-66ff01 (1) 00 表示省略短信中心号码； (2) 01 表示文件头字节； (3) 03 表示信息类型(tp-message-refe

48、rence)； (4) 0d 表示被叫号码长度； (5) 91 表示被叫号码类型； (6) 683108480646f9 表示被叫号码，经过了位移处理； (7) 32 表示协议标识 tp-pid； (8) 08 表示数据编码方案 tp-dcs，因为要发送 unicode 内码，所以使用 usc2(16bit)编 码； (9) 0a 表示用户数据长度 tp-udl(以 8 位码为单位(octet)； (10) 67094eba52a88f66ff01 表示用户数据。 3.43.4 系统软件流程图系统软件流程图 系统软件采用汇编语言与 c 语言混合编程实现，程序主要流程如图3所示。系统程序 主要包

49、括系统初始化程序、gsm 模块通信程序、声音灯光报警程序、主控制程序等。 n n y y y y n 系统初始化 设置用户 手机号码 设置号码？ 开始 传感采样 振动？ 报警数据分析 发送 gsm 报警系 统 接收短信? 报警处理 结束 陕西工业职业技术学院毕业设计 第第 13 页页 共共 33 页页 y 短消息流程图： 陕西工业职业技术学院毕业设计 第 14 页 共 33 页 第四章第四章 设计调试设计调试 单片机编程常用的语言是 c 语言和汇编语言，最终都要转为 intel hex 格式或二进 制格式(binary)文件拷入单片机芯片内。这里我们用 c 语言进行编程设计。调试内容包 括应用

50、 isis 软件仿真电路和应用 keil 软件进行程序调试。 4.14.1 开发环境介绍开发环境介绍 c 语言既有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点；既是一个成功的系统设计语 言，又是一个使用的程序设计语言；既能用来编写不依赖计算机硬件的应用程序，又能 用来编写各种系统程序；是一种受欢迎、应用广泛的程序设计语言。c 语言是目前世界 上流行、使用最广泛的面向过程的高级程序设计语言。 c 语言对操作系统和系统使用程 序以及需要对硬件进行操作的场合，用 c 语言明显优于其它高级语言，许多大型应用软 件都是用 c 语言编写的。 keil 是德国 keil 公司开发的单片机编译器，是目前最好的 51

51、单片机开发工具之一， 可以用来编译 c 源代码和汇编源程序、连接和重定位目标文件和库文件、创建 hex 文件、 调试目标程序等，是一种集成化的文件管理编译环境。在 proteus 中，可以直接与 keil 编程软件进行联调，进而实现对所设计电路的验证。 proteus 具有和其他 eda 工具一样的原理编辑、印刷电路板（pcb）设计及电路仿真 功能，最大的特色是其电路仿真的交互化和可视化。通过 proteus 软件的 vsm（虚拟仿 真模式） ，用户可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路、单片机及外围元器件等电子 线路进行系统仿真。 proteus 软件由 isis 和 ares 两部分构成，

52、其中 isis 是一款便捷的电子系统原理设 计和仿真平台软件，ares 是一款高级的 pcb 布线编辑软件。而 proteus isis 是一种操 作简便而又功能强大的原理图编辑工具，它运行于 windows 操作系统上，可以仿真、分 析各种模拟器件和集成电路。 4.24.2 proteusproteus 调试与仿真调试与仿真 1、建立程序文件 2、加载目标代码文件 3、进行调试与仿真 硬件图展示硬件图展示： 陕西工业职业技术学院毕业设计 第第 15 页页 共共 33 页页 p3.1 p3.1 p3.0 p3.0 r1 1k xtal2 18 xtal1 19 ale 30 ea 31 pse

53、n 29 rst 9 p0.0/ad0 39 p0.1/ad1 38 p0.2/ad2 37 p0.3/ad3 36 p0.4/ad4 35 p0.5/ad5 34 p0.6/ad6 33 p0.7/ad7 32 p1.0 1 p1.1 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 p3.0/rxd 10 p3.1/txd 11 p3.2/int0 12 p3.3/int1 13 p3.4/t0 14 p3.7/rd 17 p3.6/wr 16 p3.5/t1 15 p2.7/a15 28 p2.0/a8 21 p2.1/a9 22 p2.2/a10

54、23 p2.3/a11 24 p2.4/a12 25 p2.5/a13 26 p2.6/a14 27 u1 at89c51 c2 1nf x1 crystal c3 1nf 振振动动传传感感器器模模块块 主主控控制制模模块块 t1in 11 r1out 12 t2in 10 r2out 9 t1out 14 r1in 13 t2out 7 r2in 8 c2+ 4 c2- 5 c1+ 1 c1- 3 vs+ 2 vs- 6 u3 max232 ttl电电平平从从txd发发出出 1 6 2 7 3 8 4 9 5 j1 conn-d9f c4 1nf c5 1nf c6 1nf c7 1nf 发

55、发出出 逆逆向向流流向向rxd q1 pnp ls2 speaker r4 1k d1 led-red r2 360 震震动动传传感感器器 c1 1uf 声声控控模模块块 光光控控模模块块 r rs s- -2 23 32 2与与t tt tl l电电平平转转换换模模块块 图 4-1 效果图效果图： 图4-2 4.34.3 调试报告调试报告 整个设计是由主控模块、振动传感器模块，声光报警模块和gsm短消息模块组成，当 按下按钮时，振动传感器会检测到振动信号，发送给单片机，单片机通过p0.7和p3.7发 陕西工业职业技术学院毕业设计 第 16 页 共 33 页 出声光报警，同时单片机通过txd、

56、rxd和串口通信接口与tc35模块相连接进行通信，发 送at指令实现单片机与gsm模块的通信，这样就可以发送短信到手机上，实现报警功能。 在设计硬件电路过程中，出现了一些问题，如不知道选什么传感器，还有些元器件 引脚的作用不清楚和gsm模块电路等问题，通过我们组齐心合力的搜集资料和讨论成功解 决了这些问题，在这其中指导老师也给了我们很大的帮助。在将编好的c语言程序加到电 路过程中，点击运行，好几次都是连续发声而不发光，按键也不起作用，最后通过查资 料和重新更改程序，才知道声明部分没写全和条件语句部分没写对。最后点击运行，调 试成功。 本设计的不足之处是振动传感器模块和gsm模块部分需要进一步修

57、改和优化，短消息 收发程序需再更正，以实现声光和短信同步报警。 本设计的扩展空间很大，还可以实现远程遥控控制，及时控制车的开关和油门。保 护措施可以更好，更安全。 陕西工业职业技术学院毕业设计 第第 17 页页 共共 33 页页 第第 五五 章章 结束语结束语 忙碌了两个月，我们组的毕业设计课题也终将结束了。点击运行，也基本达到预期 的效果，但由于能力和时间的关系，总是觉得有很多不尽人意的地方，譬如功能不全、 外观粗糙、底层代码的不合理数不胜数。可是，我们又会有点自恋式地安慰自己： 做一件事情，不必过于在乎最终的结果，可贵的是过程中的收获。以此语言来安抚我们 尚没平复的心。 毕业设计，也许是我

58、们大学生涯交上的最后一个作业了。想借次机会感谢三年以来 给过我们帮助的所有老师、同学，你们的友谊是我人生的财富，是我们生命中不可或缺 的一部分。我们的毕业指导老师刘璟老师，在此，特向她道声谢谢，谢谢她的细心教会， 详细指导，还有仔细的批阅。同时，也想向我们三年遇见过以及未曾遇见过的老师说声： “老师，你们辛苦了！祝你们身体健康，工作顺利” 。 大学生活即将匆匆忙忙地过去，但我们能无悔地说：“我们曾经来过。 ”大学三年， 它给我们的影响却不能用时间来衡量，这三年以来，经历过的所有事，所有人，都将是 我们以后生活回味的一部分，是我们为人处事的指南针。就要离开学校，走上工作的岗 位了，这是我们人生历

59、程的又一个起点，在这里祝福大学里跟我们风雨同舟的朋友们， 一路走好，未来总会是美好的！ 陕西工业职业技术学院毕业设计 第 18 页 共 33 页 参考文献参考文献 proteus 教程电子线路设计、制版和仿真 清华大学出版社 单片机原理及应用技术 北京理工大学出版社 毕业设计指导及案例剖析（应用电子技术方向） 清华大学出版社 单片机应用设计 200 例 北京航天航空大学出版社 余锡存，曹国华.单片机原理及接口技术m.西安电子科技大学出版社，2004 年 张志良, 主编 ：单片机原理及控制技术 （第 2 版） 北京：机械工业出版社，2005 余永权, mcs-51 系列单片机实用接口技术m.北京

60、:北京航空航天大学出版，1993 余西存, 曹国华.单片机原理及接口技术m.西安：西安电子科技大学出版，2000 年 陕西工业职业技术学院毕业设计 第第 19 页页 共共 33 页页 致谢致谢 大学三年的学习生活即将结束了，这篇论文作为我们在校期间学习的最后一份答卷， 交给各位老师。 在大学三年的学习和生活，我们不仅学到了丰富的专业知识，更学到了各位老师认 真工作、爱岗敬业、为人师表的优良品质。在此，谨向各位老师表示深深的敬意和谢意！ 尤其感谢我的指导老师，在毕业设计中给予我极大的关心、帮助和督促。从硬件制作、 调试以及论文的完成她投入了大量的心血。在课余时间还给我们讲解有关硬件的重要知 识，