家庭安防管理设计-毕业论文.doc

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1、四川师范大学成都学院本科毕业设计 家庭安防管理设计学生姓名XX学 号XXXXXXXX所 在 系通信工程系专业名称通信工程班 级2008级X班指导教师XXX四川师范大学成都学院二一二年五月四川师范大学成都学院本科毕业设计家庭安防管理设计学生：XX 指导教师： XXX内容摘要：随着科学技术和经济的快速发展，人们对居家的环境不再满足简单的居住，而是注重对住宅的人性化需求，如安全，舒适，方便的智能小区，其中又以安全性为首要目标！本文介绍了一种由LM3S8962单片机与电话机构成的家居安防管理系统， 家庭安防管理系统是智能家居自动化的重要组成部分，主要包括住户门及阳台与窗户的防入侵报警，按钮式家庭紧急求

2、助报警，燃气泄漏报警，火灾报警，人身安全报警等。本课题以经济实用为原则，以LM3S8962单片机为系统的核心，通过对相应报警传感器的选用，控制器软硬件的设计，实现对各种警情的监控处理。在系统受到入侵时发出声光报警或通过网络将报警信息传送给用户，使警情得到及时的处理，以实现对家庭的全天24小时的安全防护。本设计主要内容为当出口通道或窗户受到入侵，发生燃气泄漏或火灾，紧急求助时，系统自动发出报警，所有系统提供电源。 关键词：智能家居 LM3S8962单片机 声光报警 安防管理系统design For Family security managementAbstract: Along with th

3、e science and technology and the rapid development of economy, people on the environment that occupy the home no longer satisfied simply living, but pay attention to the house the humanized demands, such as safe, comfortable, convenient intelligent village, which is the first safety goal! This paper

4、 introduces a kind of single chip microcomputer and telephone by LM3S8962 a household security management system, the family security management system is intelligence household automation important constituent, mainly including households and the window of the balcony and door the invasion of alarm

5、, self-closing family emergency alarm, the gas leakage alarm, fire alarm and personal security alarm and etc。 This subject to economic and practical for the principle, to LM3S8962 microcontroller as the core of the system, Through to the corresponding alarm sensor on the use of software and hardware

6、 design of the controller, and to realize the precision of the monitoring of the processing。 In the system is the invasion was give out sound and light alarm or through the network will alarm message to users, make alert get timely treatment, in order to realize family 24 hours security protection 。

7、This design main contents for when export channel, or by the window invasion, happen gas leak or fire, emergency, the system to be automatic alarm and all the system to provide the power supply。 Keywords: Intelligent household LM3S8962 microcontroller Sound and light alarm Security management system

8、.目 录前言11 安防管理系统的设计方案11.1 系统的总体设计与分析11.1.1 系统的工作原理21.1.2 系统结构组成22 硬件电路设计32.1 LM3S8962单片机芯片简介32.1.1 单片机的设计思路42.1.2 单片机的控制功能42.1.3 单片机的报警功能设计42.2 系统模块的设计与分析52.2.1 热释电红外传感器52.2.2 门磁传感器292.2.3 烟雾传感器102.2.4 GSM短信模块TC35112.2.5 电源模块的设计132.2.6 发射和接收电路的设计132.2.7 GPRS技术简介153 软件部分设计163.1 AT指令163.1.1 AT指令的定义6173

9、.2 主程序工作流程图173.3 门磁报警工作流程图183.4 红外报警工作流程图184 结束语19附录20参考文献25IV 家庭安防管理设计前言 自进入信息化时代以来，随着通信技术，计算机网络技术的迅猛发展与提高，促使家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，家居智能化也正是在这样的环境下应运而生，随着我们国家经济的快速增长和生活水平不断提高，全国各大城市出现了许多的现代化智能住宅小区。但是，工业的快速发展使得城市流动人口的增加和煤气以及大量家用电器的使用带来了许多不安全因素，对居民的生命财产造成了极大的

10、威胁。其威胁主要包括两大方面，一方面是犯罪分子趁居民不在家时入室偷窃；另一方面就是意外事故（如当居民不在家时，发生了些意外，比如说火灾，煤气泄漏等）。所以，对于这些不可预测的意外事故，我们需要采取有效的措施来提前防范。为了能让居民的生命和财产安全得到有效的保障，这时，我们在家庭和小区内引入一种智能化的手段家庭安防管理系统。家庭安防管理系统（Family security management system）是指通过各种报警探测器、报警主机、摄像机、读卡器、门禁控制器、接警中心及其它安防设备为住宅提供入侵报警系统服务都一个综合性系统11。该家庭安防管理系统是家庭和住宅小区防范外来侵害最有效的手段

11、。通过在住宅内门窗及室内其他部位安装各种探测器进行昼夜控制，当监测到警情时，通过住宅内的报警主机传送至智能管理中心的报警接收计算机、接收将准确显示警情发生的住户名称、地址和警报类型，提示保安人员迅速确认警情，及时赶赴现场，以确保住户和人身安全。同时，住户也可通过固定式紧急呼叫报警系统，在住宅内发生抢劫案件和病人突发疾病时，向智能化管理中心呼叫报警，中心可根据情况迅速处理。该系统大大提高了居民自身的安全感，业已成为社会治安的一个重要组成部分。目前，市场上较为流行的家庭安防管理系统产品就是智能家居了。 1 安防管理系统的设计方案1.1 系统的总体设计与分析本设计属于单片机应用系统，确定单片机控制系

12、统总体方案，是进行系统设计最重要、最关键的一步。总体方案的好坏，将直接影响到控制系统的性能和实施细则。本系统是基于GPRS的报警系统将现代通讯技术与LM3S8962单片机结合起来，充分利用发达的无线通讯网络，实现家庭安防的集中控制管理。首先，介绍一下，我对家庭安防管理系统的总体设计思路和框架。PT2272PT2262蜂鸣器红外感应模块LM3S8962单片机 PT2272声光报警门磁传感模块PT2262PT2262PT2272GSM短信通知烟雾传感模块 图1.1-1 系统总体框架图1.1.1 系统的工作原理本系统以无线监控报警系统为核心，主要由GSM短信模块、红外感应模块、监控者手机和智能监控模

13、块组成，GSM模块主要提供系统和用户之间的通信信道，智能监控模块及其外围电路可以实现对周围数据的采集和监控，如果监控对象正常的话就继续循环监测，如果出现问题，微控制器即采用AT命令通过GSM短信模块发送短信息给监控者，监控者也可用短信息的命令形式去设置以微控制器为核心的智能模块，以及发送短信消息查询命令和监控情况，从而达到无线监控的目的 。 1.1.2 系统结构组成本系统主要由电源、LM3S8962单片机、GSM短信模块TC35、解码器PT2272、射频接收模块构成，由门磁传感器、烟雾传感器和热释电红外传感器等采集报警信息，通过无线方式传输给由单片机控制的GSM短信模块TC35，实现短信报警，

14、同时伴随着有线声光报警。 图1.1.2-1 系统结构组成安防系统中，220v的交流电经电源适配器输出后电压为9v，再经电源转换芯片转换为5v为LM3S8962单片机、TC35、PT2272、射频接收模块、LED、蜂鸣器等供电，一旦掉电，则启用备有电源4，以保持电路正常工作。单片机是整个系统的核心，PT2272、TC35都是在它的控制下完成相应的功能，并控制蜂鸣器、LED发声发光。PT2272是与PT2262的配对解码芯片，可组成接收器，射频接收模块将本地警情通过PT2272上报给单片机。TC35通过其RXD0、TXD0脚与单片机之间进行串行通信，通过一系列的AT命令，就能达到控制TC35读写S

15、IM卡与手机进行短消息通信的目的6。2 硬件电路设计2.1 LM3S8962单片机芯片简介本系统采用德州仪器(TI)公司所提供LM3S8962芯片作为主控芯片，LM3S8962是一款基于Cortex-M3内核的ARM芯片。ARM Cortex-M3为高性能、低成本的平台提供一个满足小存储要求解决方案、简化管脚数、以及低功耗三方面要求的内核1。与此同时，它还提供出色的计算性能和优越的系统中断响应能力，能够运用多种ARM的开发工具和片上系统的底层IP应用方案，以及广大的用户群体，并且兼容ARM Thumb的Thumb2指令集来减少存储容量的需求，并以此达到降低成本的目的，用户可以以传统的8位和16

16、位器件的价位来享受32位的性能1，而且所有型号都是以小占位面积的封装形式提供。 图2.1-1 LM3S8962单片机2.1.1 单片机的设计思路本系统所使用的单片机主要由LM3S8962控制芯片、晶振、串口、电平转换器、光电耦合器、继电器、电源、电阻、电容、发光二极管、外扩接口等元件组成。其电路功能是传感器通过外扩接口与单片机相连，当传感器采集到异常信号时向单片机传送一个高电平，此高电平经过光电耦合器转换成低电平，单片机相应的引脚接收到低电平时，经过处理后把它传送给ARM7。此外，单片机还可以直接通过串口连接GSM短信模块并控制它向用户发送报警短信息。为了方便软件测试，电路中增加了模拟传感器功

17、能的电路。在功能测试时，只要按一下单片机上的按钮就向电路中发送一个高电平来模拟传感器采集到异常信号。单片机还有预留外接电器的接口，其功能原理是单片机向对应的电路中发送一个弱电，此弱电经过继电器来控制强电，从而控制外接电器的开与关。2.1.2 单片机的控制功能单片机的控制电路是通过单片机由弱电控制继电器的开/关，从而完成控制强电的接通/断开。控制系统可以根据GSM模块收到的不同短信信息命令，由单片机控制哪一路电路接通/断开，从而实现对不同外接电器设备进行控制。其部分原理图如图2.1.2-1，J5、J6、J7、J8可以接不同的外部电器，从而实现远程控制多路电路系统。图2.1.2-1 单片机的控制电

18、路图2.1.3 单片机的报警功能设计在家庭安防系统中，把各种报警传感器分别安装在不同位置，当出现异常情况时，相应的传感器的异常信号将由单片机安防报警电路检测到，控制模块通过软件判断出异常情况的类型，通过串行口控制GSM模块发送相应的报警短信，几秒钟后，用户的手机上就可以接收到报警短信，提醒用户采取措施。当用户知道报警信息后可通过发送短信使报警功能复位报警功能。J1可以接不同的传感器引脚，通过光电耦合器将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，从而转换为单片机能处理的数字信号1。单片机接根据接收到的数字信号控制串口向GSM短信模块发送不同信息，最终实现不同的安全监控。图2.1.3-1 单片机的异常

19、信号采集电路图2.2 系统模块的设计与分析 2.2.1 热释电红外传感器2.2.1.1 热释电红外传感器的工作原理 在自然界中任何高于绝对温度的对象都会会产生红外光谱，温度不同的物体,释放红外线的波长不同,所以红外波长和温度的高低是相关的。在本次论文设计中，系统采用的是BISS0001热释电红外传感器。BISS0001是一个有一个高性能的传感器信号处理集成电路,它配以热释电红外传感器和一些外部元件来构成。热释电红外传感器是对温度敏感的传感器，通过目标与背景的温差来探测目标，其工作原理是利用热释电效应，即在钛酸钡一类晶体的上、下表面设置电极，在上表面覆以黑色膜，若有红外线间歇地照射，其表面温度上

20、升T，其晶体内部的原子排列将产生变化，引起自发极化电荷，会在上下电极间产生较弱的电极电压U。但是由于它的输出阻抗非常的高，因此在传感器中有一个场效应管来进行阻抗的变换2。热释电效应所产生的电荷Q会和空气中的离子相互结合从而消失，因此当环境温度保持稳定不变时，T=0，这时传感器没有输出。当人体进入感应区，由于人体体温与外部环境温度有一定的差别，T不再为零，这时就会有T输出；要是人体进入检测感应区后保持不动，那么温度就没有什么变化，传感器也没有输出了。我们常选用的热释电红外线光敏元件的材料有陶瓷氧化物和压电晶体。热释电红外传感器内部由光学滤镜、场效应管、红外感应源、偏置电阻、EMI电容等元器件组成

21、，通常采用3引脚金属封装，各引脚分别为电源供电端(内部开关管D极)、信号输出端(内部开关管S极)和接地端(GND) 2。2.2.1.2 芯片BISS0001的工作原理BISS0001是采用CMOS数模混合结构、具有DIP-16和SOIC-16两种封装的热释电红外传感信号处理集成电路，芯片内部结构主要有运算放大器，状态控制器，电压比较器，延迟时间定时器和封锁时间定时器。图2.2.1.2-1 BISS0001芯片管脚图电路通电后，当无人进人热释电传感器监控范围时，热释电红外传感信号处理集成电路BISS0001处于复位状态，控制信号输出端Vo输出低电平，当有人进人热释电传感器监控范围并移动时，热释电

22、传感器可将人体散发出的红外线变化转换为电信号输出，输出信号频率为0.110Hz。当BISS0001第9脚电平Vo02VDD时，触发禁止，BISSO00l等后级电路不工作，当BISSOOOI第9脚电平玩02Vpp时，BISSOOOI处于监控状态，输出端仍为低电平5。如果此时有人在监控范围内移动，热释电传感器便输出随人体移动而变化的电信号，通过送入BISS00O1芯片内部独立高输人阻抗运算放大器的输入端11N+（第14脚），前置放大后，由第16脚输出，耦合到第13脚2IN-端，再经芯片内部第2级运算放大器OP2进行放大，然后经芯片内部双向鉴幅器处理，输出有效触发信号启动芯片内部的延时定时器TX，最

23、后由状态控制器从BISSO001第2脚输出高电平控制信号5。BISS0001第2脚输出高电平控制信号时间等于电路的延时时间，它由延时元件R1与C2的时间常数决定。由于芯片第1脚接高电平，电路处于允许重复触发状态，即在延时时间（15s）内，只要人稍微移动一下，电路就重新被触发，第2脚再输出一个脉宽为15s的高电平信号5。表2.2.1.2-1 BISS0001芯片管脚介绍引脚名称I/O功能描述1AI可重复触发和不可重复触发选择端。当A为“1”时，允许重复触发；反之，不能重复触发2VOO控制信号输出端。由VS的上跳前沿触发，使Vo输出从低电平变到高电平的触发才能有效。在输出延迟时间Tx之外和无VS的

24、上跳变时，Vo则保持低电平状态。3RR1-输出延迟时间Tx的调节端4RC1-和RR1的功能相同5RC2-触发封锁时间Ti的调节端6RR2-和RC2的功能相同7VSS-工作电源的负端接口8VRFI参考电压以及复位输入端。它通常连接VDD，当接“0”时可以使定时器复位9VCI触发禁止端。当接VcVR时允许触发10IB-运算放大器偏置电流设置端11VDD-电源的正端122OUTO此引脚为第二级运算放大器的输出端132IN-I此引脚为第二级运算放大器的反相输入端141IN+I此引脚为第一级运算放大器的同相输入端151IN-I此引脚为第一级运算放大器的反相输入端161OUTO此引脚作为第一级运算放大器的

25、输出端2.2.1.3 BISS0001的工作线路图 在这个图里,首先由运算放大器OP1将热释电红外传感器输出信号作为第一级放大,然后耦合运算放大器OP2再对它进行第二级的放大,最后通过电压比较器COP2 和COP1构成的双向鉴幅进行处理，在检出有效触发信号Vs后，这时就可以启动延迟时间定时器，输出端输出信号Vo之后要经过晶体管T放大才能去驱动继电器接通负载5。光敏电阻R3是用来检测环境照度的。假如环境较明亮时，R3的电阻值就会慢慢的降低，这时9脚的输入将会保持低电平，从而将触发信号Vs封锁。拨码开关SW1用作工作选择，当SW1与1端接通时，芯片为重复触发工作模式；当SW1与2端接通时，芯片则为

26、不可重复触发工作模式。外部的R9和C7的大小决定了输出延迟时间Tx， R10和C6的大小决定了触发封锁时间Ti。R6可以调节放大器增益的大小，可以提高电路增益改善电路性能。图2.2.1.3-1 BISS0001的工作线路图图2.2.1.3-2 热释电传感器信号采集电路图2.2.2 门磁传感器22.2.2.1 无线门磁传感器的工作原理在本系统中，我采用的是无线门磁探测器，它是在安全防范系统中作为一种监控手段很常用的器件，无线门磁传感器工作性能非常的可靠而且它的体积又很小，尤其是它的的工作方式为无线传输。无线门磁传感器用于监控门的开关状态，当门不管是因为何种原因被打开后，无线门磁传感器则会立即发射

27、特定的无线电波，向主机进行报警。无线报警信号的传输距离有一定的限制，当在视野开阔的地方大概能传输200米，而在一般住宅型小区中则只有20米左右，并且还和周围的环境状况有很大的关系。其实，门磁的工作方式很简单，当门在关闭时，门磁处于断开状态，此时就没有电平输出了；当门被打开时，门磁吸合，这时就会有高电平输出，进而送给主控单片机进行处理2。无线门磁应用了节能模式，当它没有发射无线电信号时，此时耗电量将是极低的，当门被打开的瞬间，立马发射一秒钟左右的无线报警信号，之后就会自行停止，就算此时门一直被打开着也不会再发射报警信号，所以这样能有效防止发射机连续发射信号造成内部电池电量被白白的消耗从而影响报警

28、功能，无线门磁还做了一个电池低电压自动检测电路，当电池的电压低于八伏的时候，电池下方的发光二极管则会自动被点亮，这将有效的提醒业主去更换电池，否则会影响报警电路的功能。图2.2.2.1-1 无线门磁传感电路图2.2.2.2 门磁传感器的结构门磁传感器一般安装在门的内侧的上方或者边上，它由主要是由两部分组成的，其中较小的那一个部件为永磁体，它的作用是产生恒定的磁场，而较大的那块是主体，它里面有一个常开型的簧片开关，当永磁体和干簧管靠得比较近时，传感器处于等候状态，当永磁体离开有一定距离后，无线门磁传感器则会立即发射包含地址编码和自身识别码的315MHz的高频无线电信号，接收单板通过识别这个无线电

29、信号的地址码，以确定它是否是相同的报警系统，然后根据自身的识别码，来确定是哪一个门磁处于报警状态中。2.2.3 烟雾传感器2.2.3.1 烟雾传感器的工作原理烟雾传感器是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，当室内的烟雾量或有害气体含量超过一定值时，传感器发出信号，高电平输出，再经过单片机处理后使报警电路报警，提醒人们注意；回复后则报警停止10。烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感，它是一种工作稳定可靠的传感器，在现实中被广泛运用到各种消防报警系统中。本设计选用的是NIS-09C型烟雾传感器，它内部使用了微量的放射性物质镅241。但由于传感器本身被金属制电极所覆盖,所以放射能不会泄露。NIS-09C

30、属于低功耗传感器,用9V电池即可带动。电离烟雾探测器使用电离腔和电离辐射源来探测烟雾，它是在电离室内含有少量放射性物质3，可以电离室内空气成为导体，允许电流在电极之间的空气中通过，射线则会使局部空气变成电离状态，并且电压作用下形成离子流，这就让电离室能有一个有效导电性。当烟粒子的电离地区，因为他们接触离子并相互结合后，就降低了空气导电性能，离子运动速度减弱。当电导率低于设定值时，探测器发出报警。2.2.3.2 烟雾传感器的设计在室内的烟雾传感器元件中，测量还原性气体的气敏电阻一般是用SnO2、ZnO等金属氧化物粉料添加少量铂催化剂、激活剂及其他添加剂，按一定比例烧结而成的半导体器件3。烟雾传感

31、器器件是由塑料底座电机引线气敏烧结体以及包裹在烧结体中的两组铂丝组成。一组铂丝为工作电极，另一组为加热电极兼工作电极。工作时气敏电阻必须加热到200300，其目的是加速被测气体的化学吸附和电离的过程10。当半导体的表面在高温下遇到离解能较小的烟雾气体时，气体分子中的电子将向气敏电阻表面转移，使气敏电阻中的自由电子浓度增加，电阻率下降，A-B间电阻减小，电位器RP滑动端电压升高，还原性气体浓度越高，电阻下降就越多。这样就把气体的浓度信号转换成电信号，送到+5V过电压继电器。 图2.2.3.2-1 烟雾传感器电路图 表2.2.3.2-1 烟雾气敏电阻的主要特性测量回路电压/V91.5加热回路电压/

32、V50.5加热电流/mA160180环境温度/-10+50环境湿度/RH0.952.2.4 GSM短信模块TC35TC35是新一代的无线通信GSM模块。主要由基带处理器，无线射频模块，电源模块，快闪记忆体，Zif连接器，天线接口六部分组成，通过RS 232通讯接口，可以方便地与单片机进行连接。它可以快速，安全，可靠的实施方案中的数据，语音传真传输，短消息服务。该模块的工作电压是3V - 5.5v，其900 MHz和1800 MHz的频段的功耗分别为 2w(900M)和1w(1800M) 4。TC35模块有AT命令集接口,支持文本，以短消息的方式，通过独特的40引脚Zif连接器,实现电源连接，命

33、令，数据，语音，和控制信号的双向传输。40个引脚可以划分为5类， 即电源、数据输入/输出、SIM 卡、音频接口和控制。第114脚为电源部分， 其中15为电源电压输入端Vbatt+，610为电源地GND， 11、12为充电引脚，13引脚对外输出电压，14引脚为ACCUTEMP接负温度系数的热敏电阻；2429引脚为SIM 卡引脚；3340引脚为语音接口用来接电话手柄；15、30、31和32脚为控制部分；1623引脚为数据输入/输出。通过ZIF连接器及50天线连接器,可分别连接天线和SIM卡支架。2.2.4.1 短信模式简介短信是由欧洲电信标准协会所制定的一个规范,它有两种版本(GSM 03.40和

34、GSM 03.38)。当使用7-bits代码时，最多可派160字，8位编码（140字）。通常不能直接通过手机显示屏；通常是用来作为数据信息，16位信息（70个字符）是用来显示字符（UCS 2）文本信息, 大多数移动电话可以显示4。一类以16-bit开始的文字信息将在一些手机作为短信显示。有两种方式发送和接收短信信息：使用文本模式和单元模式。文本模式实际上是一个协议数据单元的编码形式。显示短信信息，可以使用不同的字符集和不同编码模式。 图2.2.4-1 TC35模块及其外围电路图TC35模块上电10ms后，为了能使它正常工作，必须在15脚(IGT)加时长至少为100ms的低电平，启动后，15脚的

35、信号应保持高电平；SIM引脚中的CCIN引脚用来检测卡支架是否插入卡。当插入SIM卡时，该引脚则被置为高电平，系统进入正常工作；TC35的SYNC引脚有双工作模式，其中有一种是用来指示发射状态的功率增长，而另外一种是用来指示TC35的工作状态的7。本设计系统使用的是后一种功能，即当LED熄灭时,说明TC35处于关闭或者睡眠状态。2.2.5 电源模块的设计电源模块包括外部电源模块和内部电源模块。内部电源模块主要包括可充电电池和充电电路，主要任务是在监状态下外部断电时供给整个电路正常工作并发出报警短消息， 其充电由单片机控制完成的，当在外部电源供电状态下，低于下限电平时自动接通充电电路，高于上限电

36、平时将自动断开充电电路。该系统选用220V转9V的电源适配器，由于该系统的各组成部分都需要5V的工作电压5，因此选用一块输入可以为9V，输出为5V的开关电源芯片进行电压转换，为系统供电，备用电源采用6V的充电电池。2.2.6 发射和接收电路的设计本次设计采用PT22622272配对使用组成的遥控发射和接收电路，其中PT2262组成遥控器，PT2272组成接收器，它们必须工作在同一频段，地址编码必须完全相同才能配对使用。发射电路用来发射3I5MHz的高频载波9，将编码后的地址码、数据码、同步码随同载波一起发射出去，接收电路将发射电路发射出的信号有效地接收过来，经过放大后，再送入解码电路解码后，变

37、成所需的电信号。当解码芯片PT2272接收发送过来的信号时，VT脚输出一个正脉冲，经9014取反后向单片机产生一个中断请求，CPU接到中断信号后读取PT2272芯片的内容6，同时，相应的数据脚输出高电平。如果发送按钮被按下，编码芯片将连续发射。 图2.2.6-1 PT2262/2272结构图图2.2.6-2 收发模块电路图表2.2.6-1 PT2272管脚说明名称管脚功能描述A0-A1118、1013这几个管脚为地址管脚,用于地址编码,可置为“0”,“1”和“f”,必须与2262一致,否则就不能解码D0-D578、1013地址或数据管脚,当做为数据管脚时,只有地址码与2262一致时,这时数据管

38、脚才能输出与2262数据端对应的高电平,否则输出低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换Vcc18电源的正端“”Vss9电源的负端“”DIN14数据的信号输入端，来源于接收模块输出端OSC116振荡电阻输入端，振荡频率由OSC2所接电阻决定；OCS215振荡电阻的振荡器输出端；VT17解码情况的有效确认 输出端（常低）解码有效变成高表2.2.6-2 PT2262管脚说明名称管脚功能描述A0A1118、1013地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”D0D578、1013数据输入端，有一个为“1” Vcc18电源的正端“”Vss9电源的负端“”TE14编码启动端，用于多数据的编

39、码发射，低电平时才有效OSC116振荡电阻输入端，振荡频率由OSC2所接电阻决定OSC215振荡电阻的振荡器输出端Dout17编码输出端（常低）2.2.6.1 信号发射模块原理射频发射和接收模块工作效率都为3I5MHz,最大传输距离可达1000M,人体都有恒定的温度,一般在37度左右,所以会发特定波长为10um左右的红外光线,在经过匪涅尔滤光片增强效果后,集中聚焦到红外感应源上,一般来说，红外感应源都采用热释电元件13, 这个元件在接收体红外辐射温度变化时将失去电荷平衡,向外释放电荷,然后再经过后续电路的检测处理之后产生报警信号。2.2.6.2 信号接收模块原理当信号被引出，经前级放大,通过4

40、7uf电容后再次放大,与设定门限电压进行比较,获得报警输出信号,47uf电容能够除去直流成份,从而消除了外界环境，比如说阳光、灯光、火源等对探测器的影响14。2.2.7 GPRS技术简介GPRS是一个系统的无线分组交换技术，提供端到端的，广域无线网络连接。是一种高速数据处理的技术，以数据包的形式传送信息到用户的手。虽然是一个现有的无线通信网络向第三代移动通信演变的过渡技术8，但它在许多方面具有明显的优势。它是欧洲电信协会系统与分组数据标准。它使用的频道和增强数据速率的方法实现高速接入，理论上最多可提供高达115kbps空中接口传输率，移动用户数也可以共享一个无线信道，手机用户也可以使用多个无线

41、信道。实际发送或接收数据包的用户只占少数，网络资源，网络容量只有在实际传输时才被占用。它和现有的无线语音系统最根本的区别是：GPRS是电路交换系统，并且是分组交换系统。因此，是特别适合间歇，突然或频繁，小数据量的传输，但偶尔也适合大数据量传输。3 软件部分设计3.1 AT指令系统中LM3S8962单片机是基于Cortex-M3内核的ARM芯片，本设计采用的是ARM7开发板，无线数据传输采用的是GPRS技术，系统中AT命令作为ARM7开发板与GPRS模块之间的通信协议语言12，无线通信系统使用的命令通过串口通信模块发送控制命令。移动短消息传输控制协议规范定义了三种：即二进制协议（块模式），基于字

42、符的命令接口协议（文本模式）和基于字符的十六进制编码的二进制传输块接口协议（PDU模式）。块模式是用二进制编码的用户数据传输接口协议，为提高系统的可靠性，它自身带有差错保护，适合链接并不完全可靠的地区，特别是要求需要远程控制的设备。它属于第一阶段的短消息传输协议4。目前，PDU模式已经取代了块模式。文本模式是使用命令传输文本数据接口协议。该模型适合非智能终端，终端模拟器等。PDU模式相当于计算机网络中的分组交换接口协议，这种传送平稳过渡到GPRS，这样的规格要求用户使用尽可能的使用PDU模式进行短消息处理10。所以在此次设计中系统采用的是PDU模式来进行系统的编码和解码。由于文本模式中AT指令

43、较多，所以此次只涉及到部分AT指令。表3.1-1 系统中使用的部分AT指令指令名称功能ATD136OK31401248拨打电话ATH挂断电话AT+ESIMS?测试SIM卡是否正常AT+CSQ测试信号强度AT+CNMI=2,2,0,0,1短信息自动提醒AT+CMGF=0短消息模式,PDU模式AT+CSCS=GSM设置为GSM模式AT+CPBS?询问现在有多少个条目AT+CMGD=1,4删除SIM卡内存上第1到第4条的短信3.1.1 AT指令的定义6char code AT_Tc35=AT+; 连机指令char code Bps_Tc35=IPR=38400;波特率的设定char code Tex

44、t_Tc35=CMGF=1;文本模式的设置char code Read_Tc35=CMGR=; 读取信息char code Erase_Tc35=CMGD; 删除短信息char code Send_Tc35=CMGS; 发送短消息char code Creg_Tc35=CREG; 注册信息3.2 主程序工作流程图在本次设计中，主要是以LM3S8962为核心，以GPRS为无线传输技术，把各大感应模块系统有效的结合控制，从而达到安防管理的目的。其工作流程如下图： 图3.2-1 主程序工作流程图3.3 门磁报警工作流程图门磁的报警，包括门磁信号的检测,发送与接收,编码,解码,结果的输出，其报警工作流程如下图： 图3.3-1 门磁报警流程图3.4 红外报警工作流程图红外报警功能包括红外信号的检测与发送接收,编解码以及密码输入的确认,结果的输出，其流程图如下所示： 图3.4-1 红外报警流程图