【正文】 0 家庭防盜報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ............................................................................................. 18 主程序流程 ................................................................................................................... 18 外部中斷 0 中斷服務(wù)子程序流程圖 ........................................................................... 19 結(jié) 論 ........................................................................................................................................... 20 參考文獻 ....................................................................................................................................... 21 謝 辭 ........................................................................................................................................... 22 xxxxx 屆本科畢業(yè)畢業(yè)論文 1 1 引言 近年來，隨著生活水平的提高，家庭住宅面積不斷擴大，居住環(huán)境越來越好，人們的居住質(zhì)量有了明顯的改善。同時，科技的日新月異帶動了電子類產(chǎn)品的快速發(fā)展，尤其是家用電子類產(chǎn)品已經(jīng)成為人們生活必不可少的一部分。為家庭和小區(qū)用戶提供安防保障的家庭防盜報警系統(tǒng)也已走近人們的家庭。目前傳統(tǒng)的機械式（防盜網(wǎng)、防盜窗）安防系統(tǒng)在實際使用中暴露了很多隱患，例如：為其它沒有安防盜窗的相近樓層形成被盜隱患、發(fā)生火災(zāi)時不易逃生等。 然而隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，報警系統(tǒng)從原來的簡單化、單一化向智能化、集成化發(fā)展。而各種防盜報警系統(tǒng)之間的主要區(qū)別是在于如何讓分機與主機、分機與用戶之間進行通訊。目前市場上常見的防盜報警系統(tǒng)的通信方式有固定電話撥號、以太網(wǎng)、集群系統(tǒng)等等。但它們有各自的缺點：固定電話撥號容易被盜賊在入室搶劫前切斷電話線或惡意占線，使其在關(guān)鍵時刻失靈；以太網(wǎng)同樣面臨著線路被切斷的隱患，且不易普及；集群系統(tǒng)功耗很大，網(wǎng)絡(luò)架設(shè)和維護費用很高，而且需要 購買固定的頻點 [1]。 針對以上通信方式的缺點，我設(shè)計了基于 GSM 短信模塊的家庭無線防盜報警系統(tǒng)。此系統(tǒng)可解決固定電話撥號、以太網(wǎng)、集群系統(tǒng)的缺點，讓家庭防盜 更及時、使用更方便。它不再依賴有線電話執(zhí)行報警，而是借助最可靠、最成熟的 GSM 移動網(wǎng)絡(luò)，以最直觀的中文短消息或電話形式，直接把報警地點的情況反映到您的手機屏幕上。它采用主動式紅外傳感器進行檢測，變有形的傳統(tǒng)防盜網(wǎng)（窗）為無形，給火災(zāi)時的逃生提供方便。并配備煙霧傳感器和燃氣泄漏傳感器，實現(xiàn)防火、防燃氣泄漏的作用 [2]。系統(tǒng)組成框圖如圖 所示： 圖 系統(tǒng)組成 2 單片機概述 AT89S52 使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品完全兼容。AT89S52 為普通 51單片機 在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。其接口簡單，使用方GSM 模塊 紅外傳感器 煙霧傳感器 燃氣泄漏傳感器 遙控布、撤防 備 用 電 源 AT89S52 家庭防盜報警系統(tǒng) 設(shè)計 2 便且功能強大，因此本系統(tǒng)采用 AT89S52 單片機作為主控制芯片。 AT89S52 的主要性能 (1) 與 MCS51單片機產(chǎn)品兼容 (2) 擁有靈巧的 8位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash (3) 1000 次擦寫周期 (4) 晶片內(nèi)部具時鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz (5) 具 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 (6) 三級加密程序存儲器 (7) 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）為 256 字節(jié) (8) 32 個可編程 I/O 口線 (9) 三個 16 位定時器 /計數(shù)器 (10) 8個中斷向量源 (11) 一個 6向量 2級中斷結(jié)構(gòu) (12) 全雙工 UART 串行通道 (13) 低功耗空閑和掉電模式 (14) 定時器 (15) 雙數(shù)據(jù)指針 (16) 掉電標(biāo)識符 AT89S52 的功能 特性 描述 AT89S52是一種低功耗、高性能 CMOS8位微控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程 Flash存儲器。使用 Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程 器。在單芯片上，擁有靈巧的 8位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32位 I/O口線，看門狗定時器， 2個數(shù)據(jù)指針，三個 16位定時器 /計數(shù)器，一個 6向量 2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外， AT89S52可降至 0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下， RAM內(nèi)容 被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止 [4]。 圖 AT89S52管腳排列 xxxxx 屆本科畢業(yè)畢業(yè)論文 3 AT89S52 各引腳功能介紹 （圖 ） VCC—— AT89S52 電源正端輸入，接 +5V。 VSS—— 電源地端。 XTAL1—— 單芯片系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸入端。 XTAL2—— 系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機。 RESET—— AT89S52 的重置引腳，高電平動作 ，當(dāng)要對晶片重置時，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個機器周期以上的時間， AT89S51 便能完成系統(tǒng)重置的各項動作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址 0000H 處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。 EA/Vpp—— EA為英文 External Access的縮寫，表示存取外部程序代碼之意，低電平動作，也就是說當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會取用外部的程序代碼（存于外部 EPROM 中）來執(zhí)行程序。因此在 8031 及 8032 中， EA 引腳必須接低電平，因為其內(nèi)部無程序存儲器空間。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時，此引腳要接成高電平。此外，在將程序代碼燒錄至 8751 內(nèi)部 EPROM 時，可以利用此引腳來輸入 21V 的燒錄高壓（ Vpp）。 ALE/PROG—— ALE 是英文 Address Latch Enable的縮寫，表示地址鎖存器啟用信號。AT89S52 可以利用這支引腳來觸發(fā)外部的 8 位鎖存器（如 74LS373），將端口 0 的地址總線（ A0～ A7）鎖進鎖存器中，因為 AT89S52 是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時在程序執(zhí)行時 ALE 引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的 1/6，因此可以用來驅(qū)動其他周邊晶片的時基輸入 。此外在燒錄 8751 程序代碼時，此引腳會被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來使用[5]。 PSEN—— 此為 Program Store Enable的縮寫，其意為程序儲存啟用，當(dāng) 8051 被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時（ EA=0），會送出此信號以便取得程序代碼，通常這支腳是接到 EPROM的 OE腳。 AT89S52可以利用 PSEN及 RD引腳分別啟用存在外部的 RAM與 EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器可以合并在一起而共用 64K 的定址范圍。 PORT0（ ～ ） —— 端口 0是一個 8位寬的開路汲極（ Open Drain）雙向輸出入端口，共有 8 個位， 表示位 0， 表示位 1，依此類推。其他三個 I/O 端口（ PP P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路， P0 在當(dāng)做 I/O 用時可以推動 8個 LS的 TTL 負載。如果當(dāng) EA 引腳為低電平時（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲器）， P0就以多工方式提供地址總線（ A0～ A7）及數(shù)據(jù)總線（ D0～ D7）。設(shè)計者必須外加一鎖存器將端口 0送出的地址栓鎖住成為 A0～ A7，再配合端口 2所送出的 A8～ A15 合成一完整的16 位地址總線，而定址到 64K 的外部存儲器空間。 家庭防盜報警系統(tǒng) 設(shè)計 4 PORT2（ ～ ） —— 端口 2是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，每一個引腳可以推動 4 個 LS 的 TTL負載，若將端口 2的輸出設(shè)為高電平時，此端口便能當(dāng)成輸入端口來使用。 P2 除了當(dāng)做一般 I/O 端口使用外，若是在 AT89S52 擴充外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，也提供地址總線的高字節(jié) A8～ A15，這個時候 P2 便不能當(dāng)做 I/O 來使用了。 PORT1（ ～ ） —— 端口 1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動 4 個 LS TTL 負載，同樣地若將端口 1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。如 果是使用 8052 或是 8032 的話， 又當(dāng)做定時器 2的外部脈沖輸入腳，而 可以有 T2EX 功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。 PORT3（ ～ ） —— 端口 3也具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動 4 個 TTL 負載，同時還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計時計數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ?[7]。 其引腳分配如下： ： RXD，串行通信輸入。 ： TXD，串行通信輸出。 ： INT0，外部中斷 0 輸入。 ： INT1，外部中斷 1 輸入。 ： T0，計時計數(shù)器 0 輸入。 ： T1，計時計數(shù)器 1 輸入。 ： WR：外部數(shù)據(jù)存儲器的寫入信號。 ： RD，外部數(shù)據(jù)存儲器的讀取信號。 RST—— 復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG—— 當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定 時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /PSEN—— 外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP—— 當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH）， 不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1—— 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 xxxxx 屆本科畢業(yè)畢業(yè)論文 5 XTAL2—— 來自反向振蕩器的輸出。 3 GSM 模塊 概述 GSM(Global System for Mobile Communications)模塊，是將 GSM 射頻芯片、基帶處理芯片、存儲器、功放器件等集成在一塊線路板上，具有獨立的操作系統(tǒng)、 GSM 射頻處理、基帶處理并提供標(biāo)準(zhǔn)接口的功能模塊。 GSM 網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的短消息服務(wù) (SMS， Short Messaging Service)適合于實時采集數(shù)據(jù)的傳輸。目前一條短消息的信息量限制為 140 個字節(jié)，短消息業(yè)務(wù)可以被認為是 GSM 系統(tǒng)中最為簡單和方便的數(shù)據(jù)通訊方式，它無需附加龐大和昂貴的數(shù)據(jù)終端設(shè)備，僅使用 GSM 模塊就可以達到互相進行通信的目的。再一個優(yōu)點就是由于利用了現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)．用戶無需另外組網(wǎng)，所以節(jié)省了昂貴的組建網(wǎng)費用和維護費用，同時，對用戶的數(shù)量沒