【正文】 1 畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于ＧＳＭ的智能家居報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 【摘要】 本文介紹了一種操作方便、運(yùn)行可靠的多功能 家庭型智能報(bào)警系統(tǒng) 。它集防煤氣泄漏、防盜賊入侵、 防火災(zāi)等功能于一體 ，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)、語(yǔ)音報(bào)警及遠(yuǎn)程報(bào)警。智能探測(cè)器在監(jiān)測(cè)到災(zāi)情時(shí)只輸出報(bào)警信號(hào)開(kāi)關(guān)量，單片機(jī)處理器會(huì)自動(dòng)控制GSM 接口電路，根據(jù)險(xiǎn)情類(lèi)別，自動(dòng)發(fā)送短信報(bào)警到用戶(hù)手機(jī)。該系統(tǒng)成本低、實(shí)用、可靠、功能靈活多樣等特點(diǎn)。 【關(guān)鍵詞】 報(bào)警系統(tǒng) GSM 語(yǔ)音 傳感器 STC12C5A60S2 【 Abstract】 This article describes an easy to operate, reliable operation of the multifunction home intelligent alarm system. It bines antigas leak, anti thieves invasion, fire prevention and other functions into one, you can achieve the automatic detection, voice alarm and remote alarm. Intelligent detectors to monitor the disaster when only output the alarm signal switch, singlechip processor will automatically control the GSM interface circuit, according to danger category, automatically send SMS alarm to the user39。s mobile phone. The system is low cost, practical, reliable, flexible and diverse characteristics etc. 【 Keywords 】 warning system GSM voice sensor STC12C5A602 1 目 錄 第 1 章 引言 ............................................................... 1 前言 .............................................................. 1 本設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 .................................................. 1 第 2 章 GSM 原理及概述 ..................................................... 2 第 3 章 系統(tǒng)各組成單元方案設(shè)計(jì)與論證 ....................................... 3 系統(tǒng)總框圖 ........................................................ 3 方案論證比較 ...................................................... 3 第 4 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) ................................................... 5 單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì) ............................................ 5 ISD4004 語(yǔ)音芯片 ................................................... 5 顯示電路設(shè)計(jì) ...................................................... 6 熱釋電傳感器電路設(shè)計(jì) .............................................. 7 氣體傳感器電路設(shè)計(jì) ................................................ 8 第 5 章 系統(tǒng)軟件電路設(shè)計(jì) ................................................... 9 系統(tǒng)程序的主要部分 ................................................ 9 顯示程序設(shè)計(jì) ..................................................... 10 按鍵程序設(shè)計(jì) ..................................................... 10 語(yǔ)音模塊程序設(shè)計(jì) .................................................. 11 第 6 章 系統(tǒng)測(cè)試及分析 .................................................... 12 系統(tǒng)測(cè)試 ......................................................... 12 測(cè)試數(shù)據(jù)及分析 ................................................... 12 不足與展望 ....................................................... 13 總結(jié) ..................................................................... 14 致謝 ..................................................................... 15 參考文獻(xiàn) ................................................................. 16 附錄 ..................................................................... 17 附錄一： 原理圖 ...................................................... 17 附錄二： 電路 PCB 圖 .................................................. 18 附錄三： 實(shí)物圖 ...................................................... 19 附錄四： 源程序代碼 .................................................. 21 1 第 1 章 引言 前言 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展，人們的家居生活正在變得越來(lái)越舒適便利。然而，生活中總存在一些這樣那樣的安全隱患，如火災(zāi)、煤氣中毒、匪盜等，這些都已經(jīng)嚴(yán)重危害到了人們的家庭幸福。于是關(guān)于智能家居的概念應(yīng)運(yùn)而生，而其中家居安全報(bào)警系統(tǒng)就是智能家居的一個(gè)重要組成部分。早 前 的家庭安全報(bào)警系統(tǒng)都是針對(duì)某個(gè)具體的安全隱患進(jìn)行設(shè)計(jì)的，如煤氣報(bào)警器、紅外線防盜報(bào)警器、火災(zāi)報(bào) 警器等，這些報(bào)警 裝置基本能夠滿(mǎn)足一般的需求，然而它功能比較單一、無(wú)二次報(bào)警功能 ， 性?xún)r(jià)比也不是很高。 例 如燃?xì)庑孤┲氯嘶杳院鬅o(wú)進(jìn)一步 防范措施、或無(wú)人在家時(shí)發(fā)生匪盜或火情，單純的警鈴報(bào)警失去了意義，這顯然不能很好的滿(mǎn)足家庭綜合報(bào)警的使用要求。而 全 智能家庭防盜報(bào)警采用的是 ADT 全球安防系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是功能強(qiáng)大、技術(shù)成熟，但是價(jià)格昂貴，故沒(méi)有被大量的普及使用。從中我們也可以看出隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，將家庭安全報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行 區(qū)域的聯(lián)網(wǎng)，安全系數(shù)大大提高。 GSM報(bào)警系統(tǒng)采用工業(yè)級(jí)無(wú)線移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)的數(shù)字處理技術(shù)，已逐步應(yīng)用于技術(shù)安全防范領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于家庭，商用，小區(qū)物業(yè)，電力，交通，石油，煤炭，鐵道，市政，公安等部門(mén)行業(yè)的安防裝置，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等等。它利用 GSM無(wú)線移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)短信息數(shù)據(jù)傳輸模式平臺(tái)，真正實(shí)現(xiàn)了超遠(yuǎn)距離方便、靈活的無(wú)線報(bào)警處理及控制，解決了固定電話(huà)或有線寬帶網(wǎng)絡(luò)有線數(shù)據(jù)傳輸模式報(bào)警的局限性，真正做到全無(wú)線報(bào)警。本系統(tǒng)就是利用 GSM來(lái)完成檢測(cè)區(qū)的遠(yuǎn)程報(bào)警設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中我們使用是溫度傳感器，氣體傳感 器以及熱 釋電傳感器完成多方為的設(shè)防保護(hù)和使用 ISD4004芯片對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)， 同時(shí) 可以根據(jù)用戶(hù)需要設(shè)置手機(jī)號(hào)功能。 未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)將以智能、信息為主流，使 GSM智能家居警儀的發(fā)展更人性化。 本設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)制作 GSM 智能 家居報(bào)警系統(tǒng)，具有 煤氣泄漏報(bào)警，火災(zāi)報(bào)警，紅外報(bào)警，將報(bào)警信息通過(guò) GSM 模塊發(fā)送到指定手機(jī)報(bào)警 及語(yǔ)音報(bào)警 。 當(dāng)有煤氣泄漏 和火災(zāi)時(shí)通過(guò)判斷傳感器 A/D 的變換就可知道當(dāng)前是否報(bào)警，如有煤氣泄漏，則啟動(dòng)報(bào)警功能，在無(wú)報(bào)警內(nèi)容時(shí)通過(guò) DS1302 時(shí)鐘芯片顯示實(shí)時(shí)的時(shí) 間，當(dāng)進(jìn)入設(shè)防模式時(shí)通過(guò)熱釋電傳感器就可以檢測(cè)到是否有人傳入并進(jìn)報(bào)警和語(yǔ)音提示。 設(shè)計(jì)要求 通過(guò) MQ6氣體傳感器檢測(cè)環(huán)境氣體信息； 通過(guò) DS18B20 正確讀取相關(guān)溫度信息； 通過(guò)熱釋電檢測(cè)人體信息； 12864 液晶顯示萬(wàn)年歷、溫度； 通過(guò)設(shè)防可以在有人闖入時(shí)向指定手機(jī)發(fā)送報(bào)警信息。 2 第 2 章 GSM 原理及概述 GSM 是全球移動(dòng)通信系統(tǒng) (Global System for Mobile munications) 的簡(jiǎn)稱(chēng)。 GSM 是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的移動(dòng)電話(huà)標(biāo)準(zhǔn)，全球超過(guò) 200 個(gè)國(guó)家和地區(qū)超過(guò) 10 億人正在使用 GSM 電話(huà)。所有用戶(hù)可以在簽署了 漫游協(xié)定 移動(dòng)電話(huà)運(yùn)營(yíng)商之間自由漫游。 GSM 較之它以前的標(biāo)準(zhǔn)最大的不同是它的信令和語(yǔ)音信道都是數(shù)字式的，因此 GSM 被看作是第二代 (2G)移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)。這說(shuō)明數(shù)字通訊從很早就已經(jīng)構(gòu)建到系統(tǒng)中 [1]。 從用戶(hù)觀點(diǎn)出發(fā)， GSM 的主要優(yōu)勢(shì)在于用戶(hù)可以從更高的數(shù)字語(yǔ)音質(zhì)量和低費(fèi)用的 [SMS]之間作出選擇。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的優(yōu)勢(shì)是他們可以根據(jù)不同的客戶(hù)定制他們的設(shè)備配置，因?yàn)?GSM 作為開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)提供了更容易的互操作性。這樣，標(biāo)準(zhǔn)就允許網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供漫游服務(wù)，用戶(hù)就可以在全球使 用他們的移動(dòng)電話(huà)了。 GSM 網(wǎng)絡(luò)一共有 4種不同的蜂窩單元尺寸：巨蜂窩，微蜂窩，微微蜂窩和傘蜂窩。覆蓋面積因不同的環(huán)境而不同。巨蜂窩可以被看作那種基站天線安裝在天線桿或者建筑物頂上那種。微蜂窩則是那些天線高度低于平均建筑高度的那些，一般用于市區(qū)內(nèi)。微微蜂窩則是那種很小的蜂窩只覆蓋幾十米的范圍，主要用于室內(nèi)。傘蜂窩則是用于覆蓋更小的蜂窩網(wǎng)的盲區(qū)，填補(bǔ)蜂窩之間的信號(hào)空白區(qū)域。 GSM 同樣支持室內(nèi)覆蓋，通過(guò)功率分配器可以把室外天線的功率分配到室內(nèi)天線分布系統(tǒng)上。這是一種典型的配置方案，用于滿(mǎn)足室內(nèi)高密度通話(huà)要求，在購(gòu)物中心和機(jī)場(chǎng)十分常見(jiàn)。然而這并不是必須的，因?yàn)槭覂?nèi)覆蓋也可以通過(guò)無(wú)限信號(hào)穿越建筑物來(lái)實(shí)現(xiàn)，只是這樣可以提高信號(hào)質(zhì)量減少干擾和回聲。 短信收發(fā)的編碼格式一共有三種： Block 模式 , Text 模式和 PDU(protocol description unit)模式。其中 Blo