家庭防盗系统毕业设计

1、毕业设计(论文)题 目： 家庭防盗系统 姓 名： 郑梅 指导教师： 熊建国 专 业： 电子通信工程 层 次： 专 科 成绩评定表指导教师评语及评分论文评分指导教师（签名） 年 月 日评审教师评语及评分评审评分组长（签名） 年 月 日综合评分成 绩评定人签名 年 月 日毕业论文（设计）任务书题 目家庭防盗系统学生姓名郑梅专业电子信息工程层次专科学号2010337711指导教师熊建国任务书下达时间内容和要求：1设计一种能够报警家庭防盗系统。2电路要求能够把报警地点的情况以中文短信的形式发送到设定的手机上。3 要求对方案进行比较，提出一种更好的方法。4要求用PROTRL画出完整的原理图，几个部分的电

2、路原理图。5 写出详细毕业设计说明书。包括设计任务书、摘要、前言、目录、正文、结束语、参考文献，要求15000字以上。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、HRH GSM Modem短信模块、HD7279键盘模式芯片、DS12887实时时钟芯片，315MHZ调幅遥控器，控制器和其他外围电路组成，借助最可靠、最成熟的GSM移动网络、以最直观的中文信息，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单片机作为主控芯片，通过HRH GSM Modem来实现通信，采用红外传感区进行检测，变有形的传统防盗

3、网防盗窗为无形，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、撒防状态进行改变。该设计用单片机作为控制核心。配以其它精度进口集成器件，加上对软件的精心设计，实现家庭防盗报警。硬件设计采用PROTEL DXP软件，完成了系统的键盘接口路、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Keil C51开发系统，完成了程序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

4、。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AbstractThis design is the use of At89s52 MCU to achieve The Family guard aginst Theft and Alarm system Baesed on GSM Modem.It is made up of AT89S52 MCU、HRH 、GSMMode 、HD7297keyboard display chip、DS2887 real-time clock chip、315MHZ Remote controlsensors

5、 and other basic peripheral circuite.It will display the alarm content In chinese directly at your mobile screen,and it recurs to the most reliable GSM mobile network.The system use AT89S52 MCU as the control core chip,through the HRH GSM Modem for Communication .it adopted initiative infrarec senso

6、r to detect,and it turned the traditional Alarm net and alarm windows to immateriality. Meanwhile additionalcircutTo default the telephone number of guard against theft and Alarm system by HD7279keyboard Display chip throught DS12887 real-time cloke chip to record the situation occurred in time the

7、User to change the systems position before enter or after leave the srandoff.The desingn use AT89S52 MCU as the control core,with the other importend high-precision Integration,combined with sofeware design to achieve the circuitTerfance.circuit,clock.circuits.power.circuits,tr

8、ansercvercircuits and the Sensor signal acquisition module and so on .The software development system of keil C51 is used To design the sofeware. And the procedure of the proecssing of signal has been completed and debugged successfully. It has the feature of circuit simple、full-featured、cost-effect

9、ive,is an economic,practical the family guard against theft and Alarm system.Keywords ;MCU;GSM modem;senor. 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，例如其他没有安防盗窗的相近楼层形成防盗隐患。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和主机、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，但他们有各自的缺点；1)固定电话

10、拨号容易被盗贼在入室抢劫前切断电话或恶意占线，使其在关键坏。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，而且借助最可靠、最成熟的GSM移动网络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您的手机屏幕上。它采用主动式红外传感器进行检测，变有形的传统防盗网防盗窗为无形。本文介绍了用AT89S52单片机实现的基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统，以及AT89

11、S52单片机的功能特点、GSM短信模块工作原理、传感器工作原理。 目录第一章 绪论51.1防盗报警系统发展概况51.2设计背景目的51.3报警系统的应用6第二章 总体设计方案72.1方案选择论证72.2主控芯片单片机的选择72.4传感器的选择102.5键盘显示芯片选择102.6存储器的选择122.7时钟芯片的选择14第三章 系统硬件设计163.1系统结构框图163.2电源部分16单片机的电源163.2.2 后备电源173.3时钟电路18单片机时钟电路183.4 信号采集电路213.5复位电路223.6键盘显示电路223.7 通信电路243.7.1 发射接收电路24第四章 家庭防盗系统的软件设计

12、264.1 主程序流程图264.2 外部中断0中断服务子程序流程图264.3 通信模块的设置274.4 串行控制SMS的工作原理29第五章 结论31第六章 参考文献33附录34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、防盗网及人工防范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有固定点电话联网防盗系统等，来有效防止犯罪分子的入侵。目前我国大多数家庭都

13、是双职工，当发生警情时，不能及时的处理，当固定电话普遍应用时，人们开始使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。可单家独户实用，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及时安全防范网络，一旦发生警情，能把报警信息通过邮电通信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、语音提示、监听现场情况，显示发生警情的单位、地址、方位、法案时间、所辖派出所（巡逻大楼）警力分布，即使调动警力作出快速处理。随后，人们又开始利用智能

14、拨号防盗拨号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。当有人非法进入设防区域时，系统将鸣响警笛，并自动循环拨打事先设置好的1-6组电话报警，可通过面板将八个防区位置显示出来，准确知道报警位置，并且能够设置在家不防，家中有人走动时不会报警，周界有人进入会立即触及离家布防，此时所有的探测器处于报警状态，可以联网报警，识别各种警情。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）安防系统已不能漫步人们求，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

15、工具越来越普及。该设计正是利用这一点，展开对防盗报警系统的研究，解决了心痛的机械式（防盗网、防盗窗）安防系统中刺内在的隐患，如为其它没有安防盗窗的相近六层形成给到隐患、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，以最直观的中文短信息或电话形式，直接把报警地点的情况反映到主人的手机屏幕上，这使家庭防盗系统使用起来更及时、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发送报警信号，同时配备了HD7279键盘来自己设置报警手机

16、号码和315MHZ调幅遥控器来实现用户在进入防区区前或离开防区后多系统的布、撤防状态进行改变。第二章 总体设计方案2.1方案选择论证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。它的最简单形式是本地（家庭、单位）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，

17、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）经历分布，及时调动警力做出快速处理。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GSM Modem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，同时配备了HD7279键盘来自己设置报警手机号码和315MHZ条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、撒防状态进行改变。通过比较，方案二能满足我们实时快捷的要求，更加简单有效，固本设计选择方案二。2.2主控芯片单片机的选择20世纪80年代以来，单片机的发展非常迅速，就单片机而言，世界上一些著名的

18、计算机厂家已投放市场的产品就有50多个系列，数百个品种。目前世界上较为著名的8位单片机的生产厂家和主要机型如下： 美国intel公司：MCS-51系列及其增强型系列美国Motorola公司：6801系列和6805系列美国Atmel公司：89C51等单片机美国Zilog公司：Z8系列及SUPER8美国Fairchild公司：F8系列和3870系列美国Rockwell公司：6500/1系列美国T1（德克萨司仪器仪表）公司：TMS7000系列NS(美国国家半导体)公司：TMS7000系列尽管单片机的品种很多，但是在中国使用最多的还是intel公司的MCS-51系列单片机和美国的Atmel公司的89C

19、51单片机。MCS-51系列单片机包括三个基本型8031、8051/8751。8031内部包括一份8位CPU、128个字节，21个特殊功能寄存器（SFR）、4个8位并行I/O口、1个全双工串形口、2个16位定时器，但片内无程序存储器，外扩EPROM芯片。比较麻烦，不予采用。8051是在8031的基础上，片内集成有4KB ROM，作为程序存储器，是一个程序不超过4K字节的小系统。ROM内的程序是公司制作芯片时，代为用户烧制的，出厂的8051都是含有特殊用途的单片机。所以8051适合与应用在程序已定，且批量大的单片机产品中。也不予采用。8751是在8031基础上，增加了4K字节的EPROM,它构成

20、了程序小于4KB的小系统。用户可以将程序固定在EPROM中，可以反复修改程序。但是价格相对8031较贵。8031为外扩一片4KB EPROM的就相当于8751，它的最大优点是价格低。随着大规模集成电路不断发展，能装入片内的外围接口电路也可以是大规模的。不予采用。80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash许程序存储区在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52位众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效地解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8K字节Flash,256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，

21、三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0HZ静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止。直到下一个中断或硬件复位为止。故此设计采用AT89S52。2.2.1 AT89S52的主要性能 1)与MCS-51单片机产品兼容 2) 8k字节在系统可编程Flash存储器 3)1000次擦写周期 4)全静态操作：0HZ33HZ 5)三级加密程序存储器 6)32个可编程I/O口线 7)三个16位定时

22、器/计数器 8)八个中断器 9)全双工UART串行通道10)低功耗空闲和掉电模式 11)掉电后中断可唤醒 12)看门狗定时器 13)双数据指针 14)掉电标识符2.2.2 AT89S52的引脚结构图2-1 AT89S52的引脚结构图2.3通信模块的选择 随着微电子技术与网络技术的飞速发展，手机通讯工具被普遍使用，基于这一点，我设计了基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统，而由于HRH GSM Modem内嵌高可靠性的GSM引擎(GSM Cellular Engine)和52单片机系统标准串行接口和精简的渐渐接口协议将用户从繁杂的GSM通信标准解析和调试智能光解脱主来，使用方便，而且公网的数据传输

23、具有通信范围广（GSM网络基本覆盖全国），传输稳定可靠等特点。因此本设计采用HRH GSM Modem来进行通信。2.3.1GSM Modem 的主要功能 1)收发短信； 2)借助短信实现远程小批量数据传输； 3)语音通话（GSM电话） 4)数传模式实现无线实时数据通信； 5)无线上网（自动应答型）。GSM Modem 的硬件接口模块要求12V./500mA供电，以计算机或单片机通过串口通信，波特率9600bps,通过SIM卡安装SIM卡。2.4传感器的选择要实现防盗，传感器是必不可少的，传感器最终输出的都是开关量。对于防盗传感器，本系统采用主动式红外对传感器，它相对于传统的被动式热释红外传感

24、器有以下优点：1)主动式对射红外传感器安装于门窗及一切需要设防的位置，采用多光束综合判断，当有一定体积的障碍物遮挡时，才被触发，极大地降低了传感器的误报。2)由于其安装在门窗等位置，是夜间主人的正常活动不受限制，这给用户提供了极大地夜间不防的可能。2.5键盘显示芯片选择为了实现系统发生警情时能够向指定的号码发送短信息的功能，则必须有键盘和LED显示，来对防盗报警系统进行电话号码的预设，而HD7279键盘显示芯片支持64键盘和8位数码管动态显示，与传统的键盘显示芯片8279相比，外围芯片少，与CPU仅有4线串行通信，大大的节省了CPU I/O口的资源；HD7279内部含有译码器，可直接接受BCD

25、码或16进制码，并同时具有两种译码方式。此外，还具有多种控制指令，如左移、右移、闪烁、消隐、段寻址等；HD7279具有片选信号，可方便的实现多于8位的显示或多于64键的键盘接口。所以本设计选用接口的、同时驱动8位共阴极数码管（或64只独立LED）的智能显示驱动芯片，该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵电路，即可完成LED显示键盘接口的全部功能。HD7279内部含有译码器，可直接接受BCD码或16进制码，同时具有2种译码方式。此外，还具有多种控制指令，如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等。HD7279具有片选信号可方便的实现多余8位的显示或多于64键的键盘接口。特点： 串行接口，无需外围元件直接

26、驱动LED 各自独立控制译码/不译码及消隐和闪烁属性 循环左移/循环右移指令 具有段寻址指令，方便控制独立LED 64键盘控制器，内含抖动电路有DIP和SOIC两种封装形式选择HD7279的管脚封装如图2-2所示 图2-2 HD7279的封装引脚表2.1 HD7279引脚图引脚名称说明1.2VDD正电源3.5NC无连接 必须悬空4VSS接地6CS片选输入端，此引脚为低电平，可向芯片发送指令及读取键盘数据7CLK同步时钟输入端，向芯片发送数据及读取键盘数据时，此引脚电平上升沿表示数据有效8DADT串行数据输入/输出端，当芯片接受指令时，此引脚为输入端，当读取键盘数据时，此引脚在读指令最后一个时钟

27、的下降沿输出端9KEY按键有效输出端，平时为高电平，当检测到有效按键时，此引脚变为低电平10-16SG-SA端g端a驱动输出17DP小数点驱动输出18-25DIGO-DIG7数字0数字7驱动输出26CLKO震荡输出端27RCRC振荡器连接段28RESET复位端2.6存储器的选择2.6.1 铁电存储器1) 为了实现对预设电话号码的存储和对报警信息的记录，本系统采用了能够保证掉电数据不丢失的铁电存储器，该类存储器相对于传统的EEPROM有许多优点：传统的EEPROM写入次数有限，一般为10万次，而铁电存储器有着近乎无限次擦写的特性；2) 传统的EEPROM写入速度较慢，一般需要CPU延时几个NOP

28、的时间来等待写入，而铁电存储器有着和RAM相同的操作速度；3) EEPROM需要较大的能量来完成一次擦写，而铁电存储器在写入时属于微功耗。本设计选用了FM24C16来作为非易失性数据存储器，其特点如下：1> FM24C16A是一种串行非易失存储器，它的结构容量为512*8位，接口方式为工业标准二线制造串行接口，与串行EEPROM的功能操作相似，与EEPROM具有相同的引脚排列，不同之处在于，FM24C16A具有非常出色的写操作性能；2>FRAM内部采用读恢复机制操作。所以读写次数与每一次读写都有关系。FRAM结构是基于行与列阵列排布，行由A8- A2定义。 每次访问都会使一行减少一

29、次读写寿命。铁电的擦写次数几乎可以说是无限次。即使每秒访问3000次，连续使用十年，使用寿命仍未终止。 2.6.2 二线制存储器FM24C16使用二线制协议串行总线及其传输规约进行双向传输，这种方式占用脚位少，占用线路板空间小，下图描述了FM24C16在微处理器系统中的典型配置：如图2-3所示 图2-3 FM24C16的配置图二线制协议即是总线上的所有操作都是由SDA和SCL两个脚位的状态来确定的，共有四个状态：开始，停止，数据以及应答，下图描述了四个状态的时序图如图2-4所示 图2-4四个状态的时序图2.7时钟芯片的选择为了实现发生警情时，对发生警情的时间进行记录，且为了保证系统的可靠运行，

30、要求系统进行自检并定时上报系统运行状态，因此需要系统具有实时时钟功能。DS12887采用CMOS技术制成，把时钟芯片所需的晶振和外部锂电池相关电路集于芯片内部。采用DS12887芯片设计的时钟电路勿需任何外围电路并具有良好的微机接口。DS12887芯片具有微轼耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点，可广泛用于各种需要较高精度的实时时钟场合中本设计选用了DS12887实时时钟芯片。2.7.1 DS12887功能该模块有两个功能；一是为了系统提供实时的时间日历信息；二是送出一个周期为125ms的方波作为MCUAT89S52外部中断INTO的中断源，以产生周期性中断采集数据。该模块主要由DS1

31、2887组成。DS12887是DALLAS公司生产的实时日历时钟芯片，区主要功能包括非易失性时日历时钟、报警器。可编程中断、方波发生器和114字节的非易失静态RAM。 2.7.2 DS12887引脚定义AD0-AD7;地址/数据，应接po口MOT;总线类型选择，与AT89S52连接时接地CS;片选段，地址选通，与AT89S52连接时接ALER/W；读/写控制，与AT89S52连接时接WDDS;数据选通，与AT89S52连接时接RDRESET;复位端，接+5V IRQ;中断请求输出DS12887管脚如图2-5所示图2-5 DS12887引脚图 第三章 系统硬件设计3.1 系统结构框图主电路采用A

32、T89S52，由于AT89S52内含8KB容量，因此在设计中不需要外扩RAM，硬件电路主要有键盘接口电路，时钟电路，电源电路、发射接收电路、传感器采集信号电路等组成。电路原理框图如图3-1所示 图3-1系统结构框图3.2电源部分单片机的电源 图3-2单片机的电源电路 由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就是能够提供储蓄稳定满足负载要求的电能，所以一般需要单独设计电源电路，单片机电源中应尽量较少纹波，电压要恒定，且单片机复位电路要稳定、可靠、固然需要设计一个直流稳压电源给单片机供电，先经变压器转为9伏的交流电，再通过桥堆2W10对输入的9伏的交流电进行整流，然后通过电容过滤，稳定器进行稳

33、压，使后续电路的电压稳定为5伏电源指示灯亮，说明该模块正常工作，单片机的电源电路如图3-2所示。3.2.2 后备电源为了防止窃贼在进入防区之前将系统的供电交流电源切断，系统必须能够在交流电源被切断后继续正常运行一段时间，本系统采用12V/7AH的铅酸蓄电池作为后备电源，这就给系统设计提出了一个继续解决的问题：就是蓄电池的充电电源管理问题。由于铅酸蓄电池在过充情况下电解液会发生气化现象，导致蓄电池的寿命降低 ，蓄电池在充满电时，蓄电池的电压大概在13.6V左右，在欠压时电压大概在10.9V左右，根据这个特点，本人发现此充放电特性符合滞回比较器的传输特性，即将滞回比较器的上限阈值设为13.6V，下

34、限阈值设定为10.9V，当充满电后，使滞回比较器控制继电器将充电限流电阻切换到较大的限流电阻上；当放电到10.9V时，滞回比较器控制继电器将限流电阻切换到较小的限流电阻上，并且保障系统正常工作电流要小于快充充电电路的电流，而大于慢充充电电路的电流。这样就能保证滞回比较器始终工作在10.9V13.6V的滞回带内，即保证蓄电池既不欠压又不过充。滞回比较器：有滞回特性，具有抗干扰能。从反相输入端输入的滞回比较器电路如图3-3所示，电路中引入了正反馈。 图3-3滞回比较器电路图 图3-4电压传输特性图电路参照系统设计图纸电源部分滞回比较器工作原理：从集成运放输出端的限幅电路可以看出，uo=±

35、Uz。集成运放反相输入端电位，同相输，入端电位根据“虚短” . 就是阈值电压，因此得出求出的 当 ， 因而uo=+Uz所以当 因而uo=-Uz，所以可见，uo从+Uz跃变为-Uz和uo从-Uz跃变为+Uz的阈值电压是不同的，电压传输特性如上图3-4所示。3.3时钟电路3.3.1单片机时钟电路单片机时钟电路如图3-5所示 图3-5单片机时钟电路图该模块使用11.0.92MHZ的晶振和两个30PF的电容来实现的，它为单片机提供工作时的时钟脉冲，没有该模块单片机将不能正常工作。晶振和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容。更好的保证振荡器稳定、可靠地工作。3.3.2 系统的时钟电路为了实

36、现发生警情时，对发生警情的时间进行记录，且为了保证系统的可靠运行，要求系统进行自检并定时上报系统运行状态，因此需要系统具有实时时钟功能。本设计选用了DS12887实时时钟芯片。时间和日历信息通过读相应的内存字节来获取，时间、日历和定时闹钟通过写相应的内存字节设置或初始化，其字节内容可以是十进制或BCD形式。时间可选择12小时制或24小时制，当选择12小时制时，小时字节高位为逻辑“1”代表PM。时间、日历和定闹字节是双缓冲的，总是可访问的。每秒钟这10个字节走时1秒，检查一次定闹条件，如在更新时，读时间和日历可能引起错误。三个字节的定闹字节有两种使用方法。第一种，当定闹时间写入相应时、分、秒定闹

37、单元，在定时允许、闹钟位置高电平的条件下，定闹中断每天准时起动一次。第二种，在三个定闹字节中插入一个或多个不关心码。不关心码是任意从C到FF的16进制数。当小时字节的不关心码位置位时，定闹为小时发生一次由于相线小时和分钟定闹字节置不关心位时，每分钟定闹一次；当三个字节都置不关心位时，每秒中断一次。时钟芯片与单图3-6时钟芯片与单片机的连接图DS12887采用CMOS技术制成，把时钟芯片所需的晶振和外部锂电池相关电路集于芯片内部。采用DS12887芯片设计的时钟电路勿需任何外围电路并具有良好的微机接口。DS12887芯片具有微轼耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点，可广泛用于各种需要较高

38、精度的实时时钟场合中。其主要功能如下：1)内含一个锂电池，断电情况运行十年以上不丢失数据。2)计秒、分、时、天、星期、日、月、年，并有闰年补偿功能。3)二进制数码或BCD码表示时间、日历和定闹。4)12小时或24小时制，12小时时钟模式带有PWM和AM指导有夏令时功能。5)MOTOROLA5和INATAEL总线时序选择。6)有128个RAM单元与软件音响器，其中14个作为字节时钟和控制寄存器，114字节为通用RAM，所有ARAM单元数据都具有掉电保护功能。7)可编程方波信号输出。8)中断信号输出(IRQ)和总线兼容，定闹中断、周期性中断、时钟更新周期结束中断可分别由软件屏蔽，也可分别进行测试。

39、 3.4 信号采集电路红外检测电路主要由红外检测探头SDO2和BISSOOO1信号处理电路组成。信号检测电路如图所示。配以滤波镜片和阻抗匹配用场效应管组成的红外传感器，亦非接触方式测出来自人体的红外辐射并将其转换成电信号，经BISS0001中的运放N1的前置放大、运算放大器N2的第二级放大，经直流点位抬高为内置电压Um后送到由比较器N4、N5组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Us。由于内置电压UH=0.7UDD、UL=0.3UDD，当UDD=5V时，可有效地抑制+-1V的噪声干扰。N3作为条件比较器，放输入电压Uc小于内置电压UR（=0.2UDD）时，N3输出为低电平封住了Us详细急跌送。而当

40、Uc>Ur时，N3输出为高电平打开与门N7，此时若有触发信号Us的上跳变前沿到来，侧可启动延时定时器同时Uo输出为高电平。比较器的域值选取很重要，域值太低易误报，抬高侧灵敏度低。在定时周期Tx内，BISS0001的输出端2为高电平，则晶体管VT1饱和导通，其集电极为低电平，经这一信号送到由单片机及无线发射电路组成的编码及无线发射电路，接到编码用的单片机的P0.0口，单片机将该探头编码后通过无线发射；在Tx结束时，BISS0001进入封锁周期Ti，其输出端变为低电平，晶体管截止，其集电极为高电平。BISS0001的1脚（A端）与电源连接，使信号检测电路处于重复触发。Tx定时间隔可由BISS

41、0001的3脚和4脚上所接的电阻和电容来确定。信号检测探头仰角可在120度范围内调节，并通过改变仰角来进行实际探测距离的调节，我们可通过实际测试来调整，也可以调整信号检测电路中的可调电阻RP来调整探头的检测距离，本设计电路可探测距离为30m. 红外检测电路如图3-7所示 图3-7红外检测电路图 3.5复位电路 图3-8复位电路该部分完成AT89S52的复位，采用按键复位的方式，它与单片机的RST引脚相连，当单片机出现死机或希望它复位的情况下，该电路就会作用，同时它也具有上电复位的功能。其电阻R1为200欧姆，R2为1K欧姆，电容为22uf。外围芯片少，与CPU仅有4线串行通信，大大的节省了CP

42、U I/O口的资源。3.6键盘显示电路HD7279内部含有译码器，可直接接受BCD码或16进制码，同时具有两种译码方式。此外还具有多种控制指令，如左移、右移、闪烁、消隐、段寻址等；HD7279具有片选信号可方便的实现多余8位的显示或多于64键盘接口。键盘显示电路如图3-9所示图3-9键盘显示电路图3.7 通信电路3.7.1 发射接收电路为了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，本设计选用了315M调幅遥控器，该遥控器具有以下优点：1）工作在业余频段，不用花钱购买频点；2）有效距离远，一般可达2001000米；3）有丰富的地址码供用户选择，由于遥控器和遥控器接收板上应用

43、的PT2262/PT2272编解码芯片对都提供8位三态的编解码状态，也就是说有3的8次方地址码可供用户选择，足以满足小区内所有用户的防盗报警布、撤防应用。发射、接收电路无解码电路图分别如下3-10图、3-11图：图3-10 发射接收电路 图3-11 无解码电路 3.7.2 GSM模块与通信模块的连接HRH GSM Modem内嵌高可靠性的GSM引擎（GSM cellular Engine）和52单片机系统，标准串行接口和精简的软件接口协议，与单片机通过串口连接，由于HRH GSM模块有9个外接引脚针，经过变换放大与单片机的串行通信接口连接，以半双工的工作方式，来进行通信和控制。 GSM与单片机

44、的连接如图3-12所示 图3-12 GSM与单片机的连接图第四章 家庭防盗系统的软件设计4.1 主程序流程图4-1 主程序流程图4.2 外部中断0中断服务子程序流程图 4-2外部中断0中断服务子程序流程图 4.3 通信模块的设置本设计选用HRH GSM Modem来进行通信HRH GSM Modem 内嵌高可靠性的GSM 引擎（GSM Cellular Engine）和52单片机系统，标准串行接口和精简的软件接口协议将用户从繁杂的GSM 通信标准解析和调试中解脱出来，使用方便，而且公网的数据传输具有通信范围广（GSM 网络基本覆盖全国），传输稳定、可靠等特点。HRH GSM Modem 的软件

45、协议 aA表示ASCII 字符A，00 或00H 表示16 进制数据00。b 帧结构：帧头（固定为0AAH）指令码数据4.3.1 设置短信中心AA 09 2B 38 36 31 33 38 30 30 31 30 30 35 30 30 （16 进制数据）如果设置成功，GSM MODEM 应答 ，如果设置不成功，GSM MODEM 应答 AA 09 ERROR短信中心号设置后，保存在SIM 卡上，只需设置一次；也可以在手机上把短信中心号设置好后再装入GSM Modem，以后就不用再设置。4.3.2 利用GSM MODEM 向普通手机发短信首先计算或查表得到“测试”的UNICODE 编码为：6D

46、4B（测） 8BD5（试）；向GSM MODEM 下发数据帧：AA 02 31 33 36 36 31 31 37 34 36 30 32 6D 4B 8B D5GSM MODEM 可能返回以下信息：AA 01 ERROR短信未从GSM MODEM 送出，可能是未登陆网络或SIM 卡故障。AA 01 OK 短信已从GSM MODEM 送出，但未送达短信中心，可能是信号质量差或天线连接不好。AA 01 SEND OK 短信已送达短信中心，并且短信中心已经下发给接收方。接收方已经收到短信（注意仅当接收方手机已经设置短信自动应答时才会返回；GSM MODEM 已设置成短信自动应答）。短信中心未能将短

47、信送达接收方或接收方已经收到短信，但其给短信中心的回应短信中心没有收到（注意仅当接收方手机已经设置短信自动应答时才会返回）。一般情况下，由于短信不保证实时性，所以从发送到对方接收到短信可能有5-10 秒的延时，使用中建议设置短信超时定时器长度在20-30 秒左右。短信发送成功的返回信息：先返回 AA 01 SEND OK31；如果接收方手机设置了短信自动应答，则在对方收到后返回。短信发送失败的几种可能返回信息：a. AA 01 ERRORb. AA 01 OK4.4 串行控制SMS的工作原理单片机与GSM模块一般采用串行异步通信接口，通信速度可设定通常为19200bps。采用这种RSM232电

48、缆方式进行连接时，数据传输的可靠性较好。RS232接口方式连接，通过串行接口集成电路和电平转换电路与GSM模块连接，电路比较简单，所涉及的芯片包括单片机AT89S52和电平转换芯片MAX232，是非常常见的接口电路，需要说明的是，该接口通过总线扩展了一个EPROM存储器芯片AT24C64，他的主要作用是存储数据，而且断电信息也不会丢失，这些特征正是存储器数据所必须的。GSM的短信息业务SMS利用信令信道传输，这是GSM通信网所特有的。它不用拨号建立连接，把要发的信息加上目的数据发送到短信息服务中心，经短信服务中心完成存储后再发送给你最终的信宿。所以当目的GSM终端没开机手机时信息不会丢失。每个

49、短信的信息量限制为160字节。现在市场上大多数手机均支持GSM07.05规定的AT指令集。该指令集是ETS1发布的其中包含了对SMS的控制。利用GSM手机的串行接口，单片机向手机发一系列的AT命令，就能达到控制GSM模块收发SMS的目的。必要注意的是，用单片机实现时，编程必须注意它发送指令与接收到的相应都是字符的ASCII码。用单片机控制GSM模块收发短信消息所涉及以的AT指令如下所示AT指令AT+OFF关机并重新启动AT+CSDH=0在TEXT模式下在返回值中不显示详细的头信息ATEO关闭回显AT+CMGF=1选择短信格式为TEXT模式AT+CMGS发送短消息AT+CMGR读取短信息AT+C

50、MGD=0删除全部短信息 第五章 结论借助最可靠、最成熟的GSM移动网络，大大减少了误报现象，可靠性强。本设计以单片机为核心，配以其他高精度集成器件，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PROTEL DXP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。设计是一个漫长而充满挑战的过程，在发现许错误与解决错误的过程中我发现自己的能力得到了很大的提高。感觉自己的知识更加系统化，理论付诸了实践，对以后的工作打下了铺垫。 致谢该课题是在我导师的悉心关怀和精心指导下完成的。他们严肃的科学态度，严谨的止血精神，精益求精的工作作风，深深的感染和激励着我。从设计的开始到最终完成，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了许多做人的道理。在我的课题开展过程中倾注着导师辛勤的汗水和心血。导师的为人师表、渊博的知识、宽广的胸怀让我备受教益，在此谨向导师们致以诚挚的谢意和崇高的敬意！通过本次毕业设计，我增强了理论与实践结合的能力，设计过程中遇到各种问题在指导老师的帮助下得以解决，锻炼了我的意志，更使我增强了信