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基于单片机的居室安全报警系统毕业设计论文
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我所设计的居室安全报警系统以 STC89C52单片机为核心,由红外接收发管、 GSM无线传输模块、烟雾报警以及煤气检测模块相互结合而成的居室安全报警系统。它兼具防范火灾、防范入室盗窃、防范煤气泄漏、报警等功能的多功能报警系统。红外报警采用热释电红外传感器(菲泥尔滤光片)与 BISS0001 芯片制作的红外传感器模块,进行人体存在的探测。如果探测到人体,数据口输出高电平,否则为低电平。煤气泄漏时 MQ-5传感器通过监测煤气的浓度来实现对煤气泄漏的防范。报警模块包括本地报警与远程报警。本地报警采用 LED和喇叭报警。远程报警采用覆盖范围最广、信号稳定性好、无须用户维护的 GSM移动通信网络,采用短信方式。
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基于单片机的家居安全报警系统
摘要:我所设计的居室安全报警系统以 STC89C52单片机为核心,由红外接收发管、
GSM无线传输模块、烟雾报警以及煤气检测模块相互结合而成的居室安全报警系统。它兼具防
范火灾、防范入室盗窃、防范煤气泄漏、报警等功能的多功能报警系统。红外报警采用热释电
红外传感器(菲泥尔滤光片)与 BISS0001 芯片制作的红外传感器模块,进行人体存在的探测。
如果探测到人体,数据口输出高电平,否则为低电平。煤气泄漏时 MQ-5传感器通过监测煤气的
浓度来实现对煤气泄漏的防范。报警模块包括本地报警与远程报警。本地报警采用 LED和喇叭
报警。远程报警采用覆盖范围最广、信号稳定性好、无须用户维护的 GSM移动通信网络,采用
短信方式。
关键词:居家安全报警系统;无线通信;GSM
Home security alarm system based on
single chip microcomputer
Abstract : conditions a My bedroom security alarm system design by STC89C52 single-chip
microcomputer as the core, by infrared receiving tube and GSM wireless transmission module, the
smoke alarm and gas detection module combination and into the bedroom of security alarm system.
That combines prevention, guard against burglary, prevent gas leakage, fire alarm functions such as
multi-function alarm system. Infrared pyroelectric infrared sensor alarm (fe mud filter) with
BISS0001 chip production of infrared sensor module, detection for human existence. If detected by
the human body, data output high level, or for the low level. Gas leak when MQ - 5 by monitoring the
concentration of the gas sensor for gas leak prevention. Alarm module includes local alarm with
remote alarm. Local police using LED alarm and horn. Remote alarm used the most widely coverage,
signal stability is good, do not need to users of GSM mobile communication network maintenance,
using text messaging.
Key words: home security alarm systems; Wireless communication; GSM
基于单片机的居室安全报警系统
目 录
1 绪论 ......................................................................................................................................... 1
1.1 课题研究背景 ......................................................................................................... 1
1.2 国内外发展状况 ............................................................................................................ 1
1.3 研究的目的和意义 ........................................................................................................ 2
2 系统总体设计方案 ................................................................................................................... 3
2.1 设计任务要求 ................................................................................................................ 4
2.2 系统设计思路 ................................................................................................................ 4
2.3 系统总体构成 ................................................................................................................ 5
2.4 系统主要模块的方案选择 ............................................................................................ 5
2.4.1 防盗模块 ............................................................................................................. 5
2.4.2 防火灾模块 ......................................................................................................... 6
2.4.3 防煤气模块 ......................................................................................................... 6
2.4.4 GSM 模块............................................................................................................ 7
2.4.5 主控芯片 ............................................................................................................. 8
3 系统硬件设计与实现 ............................................................................................................... 8
3.1 主控模块基本电路 ........................................................................................................ 9
3.2 防盗探测器电路 .......................................................................................................... 11
3.3 防火灾探测器电路 ...................................................................................................... 11
3.4 防煤气探测器电路 ...................................................................................................... 12
3.5 LCD 显示电路 ............................................................................................................. 12
3.6 本地报警电路 .............................................................................................................. 14
3.7 GSM 模块电路............................................................................................................. 14
4 软件系统设计与实现 ............................................................................................................. 16
4.1 软件主流程 .................................................................................................................. 16
4.2 串口通信程序设计 ...................................................................................................... 17
4.3 GSM 短信收发程序设计 ............................................................................................. 18
4.3.1 AT 指令简介 ..................................................................................................... 18
4.3.2 短信发送 ........................................................................................................... 19
4.4 LCD 显示程序设计 ..................................................................................................... 20
4.4.1 设置 LCD 坐标 ................................................................................................. 20
4.4.2 LCD1602 初始化指令设置 .............................................................................. 21
5 系统调试与试验结果 ............................................................................................................. 22
5.1 硬件调试 ...................................................................................................................... 22
5.2 软件调试 ...................................................................................................................... 23
5.3 试验结果 ...................................................................................................................... 24
6 结论 ......................................................................................................................................... 26
致谢 ............................................................................................................................................... 32
参考文献 ....................................................................................................................................... 33
附录:程序 ................................................................................................................................... 34
1.1 课题研究背景
人们的生活方式也发生了根本性的变化。私
人也拥有了更多的个人财产,居室中的家用电器种类也随之增多,家家户户都装
上了天然气。所有的这些方便了我们的生活的同时。也增加了我们生活中的潜在
不安全因素。
不仅如此,城镇化脚步的加快,促使城市人口不断扩张,城市外来人员增多,
这些都增加了城市的负载,扩大了城市的潜在不安全因素。相关资料显示,我国
刑事案件中入室盗窃罪行占到60%以上。由此可见,入室盗窃案件是人们应该特
别注意防范的,为避免居室被盗,而我们白天又要出去上班,我们所能做的就是
给自己的居室装一套安防系统。用以增强我们居室的安全水平,利用高科技技术
来切实保障我们的安全。
另外基于现代城市家社区生活的单一模式,即:家中成年人白天大多在公司
上班,工作日期间,居室内一般只剩下老人和小孩,并且更有有大部分家庭白天
都是空空如也。遇到危险情况,年老的老人和年幼的小孩一般不会使用手现代通
讯工具进行求助,而当代的生活小区的住宅结构通常也使得邻居根本发现不了危
险情况又或者邻居是有心无力。这种情况下,我们最需要的是能在第一时间将危
险信号通知到当事人的报警系统。
因此,互联网通信技术快速发展人民生活质量不断提升的今天, 当下家庭急
需要一种更新的方法更智能化的技术设计的居室安防家居报警系统。系统应该
操作简单,实用性强、智能化水平高等特点,用以满足现代家庭对于 财产安全
和家庭人生安全的需求。
1.2 国内外发展状况
这些年来互联网通信技术的高速发展带动了社会生活各个层面大步迈进智
能化领域;2003 年智能化家居建设带来了 4500 亿美元的市场价值。其中 3700
亿美元是智能家电硬件产品的价值,剩余的部分则是软件和技术支持的服务开
销。
居室安全防控智能化的普及推广早已是众望所归,很多外国著名企业已经开
不得不承认;在
智能家居系统研发方面,欧美西方等国家是领先于我们的。这些年来先后跻身于
研发智能家居报警系统的有美国的微软公司以及摩托罗拉公司;微软公司开发了
“梦幻之家”、摩托罗拉开发的“居所之门“、 出品的”家庭主任‘等在日
趋成熟的同时早已占领了大部分市场份额。另外日本、韩国、新加坡等国家的实
力派企业也在致力于智能居室报警系统的研发,想在激烈的竞争中分得一杯羹。
时下,以欧美为代表的西方发达国家在防盗措施方面以家居智能化小区为
重要的发展方向。关于“智能家居”,过去也有一些大型企业共同起草了一些业
内各方面的规范,不幸的是时至今日仍然没有单独的其他组织提出关于这个方面
的一整套完整的规范文件。
在海外市场各大公司开始智能家居安全报警系统研发的同时,我国企业也迈
开了在居室安全报警系统领域的脚步。这一时期我国的房地产住宅行业开始了快
速的发展,这就直接有力的促进了居室安全报警的发展,扩大了其原有市场。尤
其最近几年,受到“平安城市”项目 以及奥运会、世博会等在中国举办等一系
列项目的影响,国内的居室安防行业获得了很好的发展契机。自2004年以来,我
国的居室防盗报警企业由小变大,实力不断增强,但整体规模和技术含量以及产
品质量与外国相比还有一定的差距。近几年在一些大型科技公司利用本身的技术
优势,迅速占领了低端产品市场。整体上来说,基于国内智能安防警报系统发展
时间比较晚,跟国外的企业对比还是处在一定的差距。
未来的高新技术互联网技术会进一步发展,相信居室安防行业的市场前景也
会随之发展,基于单片机传感器技术和无线网络技术的居室报警系统必将更加成
熟,进而有效地保障广大业主的财产安全,为保障公共居室和维护社会和谐安定
做出重要贡献。
改革开放以来,我国城镇化普及率一直在提高,城市人口数量大幅增长,这
给城市的治安施加了很大的压力。市民的安全意识也有了很大的提高,他们表现
出对家庭对财产强烈的保护愿望。
当下我国居民住宅形势主要以套房为主,套房的防盗措施一般情况下仅仅是
依靠传统的居室大门铁丝网,对于火灾以及煤气还没有什么可行有效的防范措
施。这些传统单一的防盗形式,在高科技犯罪屡见不鲜的今天只能渐渐的淡出别
现在大多数大中城市都具备防盗网安装传统的钢取缔,并使用隐形防盗网。
这样在使用的电子智能防盗报警系统的技术手段的新形势,以防止社会的发展而
发展。但是现在的现实是不是智能电子防盗装置,广泛应用于企业,机构和个人
在普通家庭中。究其原因,除了人的问题的防盗报警系统的了解,特别是在家居
安防产品,性能,价格,社会没有需求的各个方面。国内企业在低端产品,虽然
很多防盗报警器,但市场是复杂的,生产商以不同的方式,主要是低技术含量,
低成本,小批量安装。尽管在技术上这些年有很大进步和完善,但生产,非综合
运用这些新技术在整个家去不作报警系统, 目前的产品技术没有太大的改善,
稳定性,操作便捷性也没有改善。
因此,伴随着今天的科学技术的飞速发展,传统的防盗报警系统难以满足当
今人们家庭安全需求,以及一些必要的需要的需求,研发设计出一个新的安全真
正满足现代家庭的家居报警系统迫在眉睫。该任务的目的是基于现状和发展趋
势,研究安全家庭报警系统的设计安防系统的开发是基于一个更完整的GSM短信
模块,该系统现代技术相结合,完美的在解决了传统的消防防盗系统各方面的许
多缺点,使内部安全更及时,更方便,更智能完善
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