毕业论文-基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统.doc
《毕业论文-基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业论文-基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统.doc(55页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、毕业论文-基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统目 录1.前言12.总体方案设计22.1方案比拟22.1.1方案一22.1.2方案二22.2方案的论证与选择33.单元模块设计43.1 GSM模块设计43.1.1 GSM MODEM 的主要功能43.1.2 GSM通信原理43.1.3 GSM系统的网络结构43.1.4 GSM系统信道分类53.1.5 315MHZ调幅遥控器63.2 单片机模块设计73.3时钟芯片模块设计93. 4传感器模块设计123.5电源模块设计194.软件设计214.1 软件开发环境214.1.1 Proteus仿真软件简介214.1.2 keil编译及调试软件简介224.1.
2、3 主程序流程框图244.2 SM短信模块编程254.2.1常见 AT 指令及使用方法254.2.2短消息的编码方式264.2.3短消息发送程序设计304.3 LCD显示325.系统仿真336.致谢347.参考文献358.附录:36附录1:设计原理图:36附录2:37附录3:外文翻译资料44随着科学技术的不断开展,目前日常生活中出现了各种各样的防盗报警器。但是,其中绝大多数,要么是设计比拟繁杂,要么是制造工序复杂,要么是本钱很高,不适合生产和人们的消费需求,不能在一般居民的日常生活中得到广泛应用。但有一种红外报警器却摆脱了这种种缺点。该红外报警器原理易于理解,外形美观而且结构简单,所用器件数目
3、少,比拟常见而且本钱较低。因此该红外报警器在制造工序上比其他报警器简单,在制造本钱上远远低于其他类型的报警器。更为重要的是,此类报警器防盗的平安指数非常高,几乎不会出现不报或误报。可以有效地预防和打击违法犯罪的盗窃行为,为人们的生命财产平安提供了强有力的保障,为社会的平安稳定发挥了巨大的作用,尤其是在一些住宅小区更是令人叫好。这种红外报警器也因此被人们誉为忠诚的卫士或人性化看门狗。随着生活素质的改善,人们对家居的财产、人身的平安的要求也越来越高,安防系统不再只限于防盗,而且能做到防劫、防火,以及即时解决突发事件。原始的家居安防模式是由铁门、铁链、铁栏杆等组成,称为被动式防盗,这是安防系统的雏型
4、。这种被动式安防系统已不能满足人们的要求,于是出现了由电子探测器、探头等报警终端通过有形的通信线路,如双绞线、电缆等连接报警中心所组成的安防系统,这种方式称为主动防盗。这种主动安防较之被动安防有很大的进步。无论是从结构简洁,还是本钱低廉,甚至是美观上都优于被动式安防系统。所以,这种主动式安防系统已不仅仅用于防盗,在其他领域都起到了平安防范的作用。但是,科学技术的不断进步,电子技术的日趋成熟,通信和集成电路技术的交叉开展,这种有线的安防系统显然也已落伍了。采用有线的方式连接报警探头和报警主机,由于受传输距离、环境、可变性等多种因素的制约,局域性很强,而且这种安防系统存在着很大的漏洞,例如一个采用
5、 线连接的 报警系统,入侵者只要割断 线就可以让整个系统形同虚设,不能工作。此时,人们把传感技术和无线通信技术引入安防领域,为安防系统向无线开展提供了强有力的技术支持。基于GSM模块的家庭防盗报警系统利用无线报警探头或传感器等作为报警终端,免去了电缆的束缚,改善了屋内的环境,对于系统的施工也提供了很大的方便。基于GSM模块的家庭防盗报警系统,可以实现一点与多点之间的信息交流,系统特别利用无线信息发送、接收的方式使整个报警过程更加隐蔽,更加可靠。基于GSM模块的家庭防盗报警系统概念一经提出,就得到了迅速的开展,不仅在居家平安领域,在其他领域,如医疗监护、工业生产、商业活动,甚至是在科学实验等领域
6、都得到很好的应用,所以,未来的安防研究方向将是:基于GSM模块的家庭防盗报警系统。2.总体方案设计 防盗报警系统设计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。它的最简形式是本地 家庭、单位等 报警系统,它的组成局部是入侵探测器和本地报警控制器,以及声光报警器。利用固定点 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 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,显示发生警情的单位、地址、方位、发案时间、所辖派出所巡
7、逻大队警力分布,及时调动警力作出快速处理。方案一流程框图:图2.1 方案一系统框图通过传感器检测家庭平安隐患,把检测结果送入单片机,通过单片机控制GSM系统向预先设定好的 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,也添加了温度传感器和气体泄漏传感器来检测烟雾和气体信号,实现防火、防燃气泄漏的作用,同时配备了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、撤防状态进行改变。方案二流程框图:图2.2 方案二系统框图方案一选用门磁报及固定 实现防盗报警,具有很强的时效性、可靠性。当窃贼退了开门时,门磁与此提也同时产生唯一,电波信号即可发射给主
8、机,主机鸣响报警声并拨打6组预设的 号码。然而门磁存在的缺陷也是显而易见的,如:方案二采用AT89C51单片机作为主控制芯片,通过传感器检测家庭平安隐患,把检测结果送入单片机,通过单片机控制GSM系统向预先设定好的 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,也添加了温度传感器和气体泄漏传感器来检测温度和气体信号,实现防火、防燃气泄漏的作用,能够有效地到达实时控制和分布式,非常适用于比拟复杂的生产环境。经过上面两个方案的分析,第二个方案的可行性高、可靠性与及时性强,且较符合实时快捷的要求,所以我选择第二个方案做为设计方案。3.1 GSM模块设计随着电子技术与网
9、络技术的飞速开展, 通讯工具,基于这一点,本文设计了基于GSM短信模块的家庭平安报警系统,而由于HRH GSM Modem 内嵌高可靠性的GSM 引擎GSM Cellular Engine和51 单片机系统MCS51,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 网络根本覆盖全国,传输稳定、可靠等特点。因此本设计选用HRH GSM Modem来进行通信。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 ;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。gsm900和dsc180
10、0即我们通常说的双频网,他们是GSM标准。系统功能都相同,主要与不同的频率,gsm900工作在900mhz,dsc1800工作在1800mhz。中国最早使用的是gsm900,与网络规模和用户数量的迅速开展,原有的gsm900网络频率变得越来越紧张,为了更好的满足客户的需求,我国最近推出的一个dcs1800,和使用的是基于GSM 900网络,dcs1800网络被添加到网络,由移动/ dcs1800双频网,以缓解高流量地区局势日益紧张的无线信道。只要用户使用双频 ,你可以切换它们之间在GSM 900dcs1800,自动选择最正确的信道的呼叫,即使移动 也可在网络之间自动切换移动 用户通知,并选择最
11、好的通道,然后通过率增加。为适应这一趋势,抢占更多的市场份额,摩托罗拉,诺基亚,爱立信等世界著名的移动 设备制造商开发并推出多频带移动 。3.1.3 GSM系统的网络结构gsm900和dsc1800即我们通常说的双频网,他们是GSM标准。系统功能都相同,主要与不同的频率,gsm900工作在900mhz,dsc1800工作在1800mhz。中国最早使用的是gsm900,与网络规模和用户数量的迅速开展,原有的gsm900网络频率变得越来越紧张,为了更好的满足客户的需求,我国最近推出的一个dcs1800,和使用的是基于GSM 900网络,dcs1800网络被添加到网络,由移动/ dcs1800双频网
12、,以缓解高流量地区局势日益紧张的无线信道。只要用户使用双频 ,你可以切换它们之间在GSM 900dcs1800,自动选择最正确的信道的呼叫,即使移动 也可在网络之间自动切换移动 用户通知,并选择最好的通道,然后通过率增加。为适应这一趋势,抢占更多的市场份额,摩托罗拉,诺基亚,爱立信等世界著名的移动 设备制造商开发并推出多频带移动 。3.1.4 GSM系统信道分类蜂窝通信系统需要传输的不同类型的信息,包括业务信息和控制信息,因此在物理信道设置相应的逻辑通道。一些这些逻辑信道的呼叫连接阶段,一些用于通信,也有一些用于系统运行的所有时间。 l 业务信道 TCH 传输话音和数据话音信道根据不同,可分为
13、全速率话务信道半速率语音业务信道。同样,数据业务信道根据不同,又分为全速率数据业务信道和半速率业务信道半速率数据和数据业务信道数字9.6,4.8和2.4表示数据速率 单位:千字节/秒。 2 控制信道 CCH 传输各种信令信息控制信道分为三类:1 播送信息BCH,一种“点对多点单方向控制通道,基站向移动站所有电台和公共信息。内容传输的移动台接入网络和呼叫建立所有必要的信息。2 公共控制信道 CCCH ,一种“一点对多点的双向控制信道,其用途是传输链路连接所需要的控制信令与信息。它分为:寻呼信道 PCH :传输基站寻呼移动台的信息;随机接入信道 RACH :移动控制台入网时,向基站发送入网请求信息
14、;准许接入信道 AGCH :基站在呼叫接续时,从移动台发送分配控制信道的信令。3 专用控制信道 DCCH ,一种“点对点的双向控制信道,作用是在呼叫接续阶段和在通信过程中,从移动控制台与基站间传送所需的控制信息。其中又分为:独立控制信道 SDCCH :传输移动控制台与基站相连接和信道所分配的及时信令;慢速辅助控制信道 SACCH :处于移动控制台和基站之间,以周期传输一些特定的有用信息,也是安排在业务通讯信道和有关的根本控制信道中,是一种复接传输信息的方式。快速辅助控制信道 FACCH :传送与SDCCH相同的有用信息。使用时必须中断业务信息 4帧 ,及时将FACCH插入,在没有分配SDCCH
15、的状况下,才用这种控制信道。由此可见,GSM通信系统在传输所需的各种信令的同时,预设了多种专用的控制信道。3.1.5 315MHZ调幅遥控器发射、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315MHZ调幅遥控器,该遥控器具有以下优点:工作在业余频段,不用花钱购置频点;1.2有效距离远,一般可达2001000米;1.3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
16、分别图3.1.1和3.1.2所示:图3.1.1 发射电路图3.1.2 接收电路3.2 单片机模块设计TMS-1000问世以来,在短短的20余年间,单片机技术已开展成为计算机技术中一个非常有活力的分支,它有自己的技术特征、标准、开展道路和应用环境。按单片机的生产技术和应用对象,单片机先后经历了4位机、8位机、16位机、32位机几个有代表性的开展阶段。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在芯片上
17、,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。AT89S52MCS-51单片机产品兼容;28K字节在系统可编程Flash存储器;31000次擦写周期;4全静态操作:0Hz33Hz; 5三级加密程序存储器;6八个中断源; 7全双工UART串行通道;8低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒; 9看门狗定时器;10双数据指针; 11掉电标识符。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,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
18、可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,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。3.1 AT89S52引脚的引脚图AT89S52的各个引脚的如下:电源电压GND:接地P0口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口,即地址/数据总线复用口。TTL逻辑电平。对P0端口写“1时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下,P0具有内部上拉电阻,在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验
19、时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。P1口:P1口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。对P1端口写“1时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流。引脚第二功能P1.0T2定时器/计数器T2的外部计数输入,时钟输出P1.1T2EX定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制P1.5MOSI在系统编程用P1.6MISO在系统编程用P1.7SCK在系统编程用P2口: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。对P2端口写“1
20、时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器例如执行MOVX DPTR,A时,P2口送出高八位地址。在这种应用中,P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址如MOVX R1,A访问外部数据存储器时,P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时,P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。P3口:P3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。对P3端口写“1时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用
21、时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流。P3口亦作为AT89S52特殊功能第二功能使用,如表3.1所示。表3.2 AT89S52特殊功能表第二功能功能P3.0RXD 串行输入口P3.1TXD 串行输出口P3.2 外部中断0P3.3 外部中断1P3.4T0 定时/计数器0P3.5T1 定时/计数器1P3.6 外部数据存储器写选通P3.7 外部数据存储器读选通此外,P3口还接收一些用于Flash闪存编程和程序校验的控制信号。RST复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE地址锁存允许输出脉冲用
22、于锁存地址的低8位字节。一般情况下,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。XTAL1:振荡器反相放大器的输出端及时钟发生器的输入端。XTAL2:振荡器反相放大器的输出端及时钟发生器的输入端。对Flash存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲PROG。如有必要,可通过对特殊功能存放器SFR区中的8EH单元的D0位置位,可禁止ALE操作。该位置位后,只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。此外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE禁止位无效。PSEN程序储存允许PS
23、EN输出是外部程序存储器的读选通信号,当AT89S52由外部程序存储器取指令或数据时,每个机器周期两次PSEN有效,即输出两个脉冲,在此期间,当访问外部数据存储器,将跳过两次PSEN信号。EA/VPP外部访问允许,欲使CPU仅访问外部程序存储器地址为0000H FFFFHEA端状态。如EA端为高电平接VCC端,CPU那么执行内部程序存储器的指令。Flash存储器编程时,该引脚加上+12V的编程允许电源VPP,当然这必须是该器件是使用12V编程电压VPP。时钟芯片的引脚功能如下:为地址,数据复用总线;为空脚;为总线模式选择/2324256,78395,当此接到时,选用的是/2324256总线时序
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业论文 基于 GSM 短信 模块 家庭 防盗 报警 系统
限制150内