【正文】 設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大部分。 對系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào) ， 設(shè)計(jì)可滿足用戶對家庭防盜的基本要求。 induction 目 錄 1 概述 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 課題預(yù)期效果 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) .................................................... 5 單片機(jī)功能及引腳說明 .......................................... 5 STC89C52 單片機(jī)的功能說明 ................................ 5 STC89C52 單片機(jī)的引腳說明 ............... 錯誤 !未定義書簽。 感應(yīng)模塊電路設(shè)計(jì) ............................. 錯誤 !未定義書簽。 GSM 子程序設(shè)計(jì) .......................................... 14 計(jì)時子程序設(shè)計(jì) .......................................... 15 5 系統(tǒng)調(diào)試 ............................................................ 16 硬件調(diào)試 ..................................................... 16 軟件調(diào)試 ..................................................... 16 調(diào)試結(jié)果 ..................................................... 16 6 結(jié)束語 .............................................................. 20 參考文獻(xiàn) ............................................................. 21 致 謝 ................................................................ 22 附 錄 ................................................................ 23 附錄 1 硬件電路原理圖 ............................................. 24 附錄 2 PCB 圖 ..................................................... 25 附錄 3 程序清單 ................................................... 26 附錄 4 元件清單 ................................................... 33 基于單片機(jī)的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 概述 課題研究背景與意義 自從第一次工業(yè)革命以來，直到今天，科技的發(fā)展已經(jīng)有 200 多年的歷史了。我們可以從一些網(wǎng)絡(luò)媒體或者傳統(tǒng)媒介或者其他途徑發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的一些盜 賊他們使用高科技手段進(jìn)行作案，為了達(dá)到自己的利益而不擇手段。以前每個家庭里基本都會在窗戶上安裝金屬防盜網(wǎng)格，但是這些網(wǎng)格造價成本高、外形不美觀、防盜性能差，且安裝的時候還要請專業(yè)的安裝人員。它的價廉、操作簡單、性能優(yōu)良、安裝方便，可以被大多數(shù)的家庭接受。當(dāng)有盜賊進(jìn)入時候，系統(tǒng)可以檢測到盜賊的入侵信號，由單片機(jī)驅(qū)動 GSM 模塊向家庭戶主發(fā)送入侵的短信。這樣家庭戶主就會在第一時間知道家里的小孩或者老人遇到了緊急情況，從而采取相應(yīng)的緊急措施。同時計(jì)時器開始計(jì)時，如果 在 1Min 內(nèi)，探測區(qū)多次探測到盜賊的入侵信號，系統(tǒng)只會進(jìn)行聲光報警而不會每一次都向戶主發(fā)送短信，這樣做的目的是為了節(jié)約防盜成本。 2 設(shè)計(jì)方案論證 總體設(shè)計(jì) 一般的防盜系統(tǒng) 主要 由 入侵感應(yīng) 、聲光報警、警情通知這幾部分組成 。它使用了非常典型的 MCS51 內(nèi)核 ，但是在此基礎(chǔ)上，又做了很大程度的改進(jìn)，使它具備了一些老式 51 單片機(jī)所沒有配備的功能。 感應(yīng)模塊用來檢測盜賊的紅外光譜信號。 模塊選擇 感應(yīng)模塊選擇 防盜系統(tǒng)中的入侵感應(yīng)模塊 種類 極 為繁多，目前在市場上售賣著各種各樣的感應(yīng)器 ，有 聲音 感應(yīng)式、 震動感應(yīng) 式、 熱釋電人體感應(yīng)式 等。就算有聲音發(fā)出，它的大小以及頻率都不能確定，這樣感應(yīng)模塊就很容易出 現(xiàn)誤測或者不測的情況。 熱釋電人體感應(yīng)模塊是一種用來感應(yīng)人體紅外光譜的模塊。在校園的教室里、辦公室里等一些場所，我們都可以清楚的看見被安裝在風(fēng)扇以及照明燈具上的熱釋電人體感應(yīng)模塊。 模塊 TC35I 模塊是德國西門子公司生產(chǎn)的一款雙頻 900/1800MHz 高度集成的GSM 模塊，在遠(yuǎn)程監(jiān)控和無線公話以及無線 POS 終端等領(lǐng)域都發(fā)揮了重要的作用。由于其擁有性能穩(wěn)定、外觀精美、價格合理這些優(yōu)點(diǎn)，因此可以滿足很不同層次顧客的購買需求。下面就對硬件電路設(shè)計(jì)過程中所需要用到的引腳分別做一些簡單的介紹。 輸入、輸出引腳可以分為 P0、 P P P3 口四組，每組都 由 8 條引腳。當(dāng)接有片外存儲器或是擴(kuò)展輸入 /輸出接口時，引腳作為高 8 位地址總線；當(dāng)引腳作為準(zhǔn)雙向輸入 /輸出接口時，每一位可以獨(dú)立控制。 (Reset， 9 腳 ) 復(fù)位信號輸入端。 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng) ： 就是指在一般情況下可以使單片機(jī)正常工作的、由最少器件構(gòu)成的一種系統(tǒng)，在整個設(shè)計(jì)中起到了不可或缺的重要作用。 STC89C52 單片機(jī)的復(fù)位 有 兩種方式 ：上電復(fù)位、手動復(fù)位 。 時鐘電路設(shè)計(jì) 時鐘電路的作用是能夠產(chǎn)生單片機(jī)工作 時 所需的信號，它是單片機(jī)內(nèi)部各種操作 所遵從的 時間 規(guī)范 。作為反 饋元件的 的晶振與高增益放大器構(gòu)成自激振蕩器。 用 USB 電源線為 整個硬件電路 進(jìn)行 供電。按鍵 K K K3 的 另一端 均接地。當(dāng) 單片機(jī)的 腳 檢測到這個 低電平 以后 ， 執(zhí)行相應(yīng)的控制程序 。 聲光報警模塊電路設(shè)計(jì) 聲光報警模塊電路設(shè)計(jì)如圖 36 所示，在電路中，單片機(jī)的 腳與 電阻 的一端相連，加上蜂鳴器、三極管、電阻、 紅色 LED 指示燈構(gòu)成了系統(tǒng)的聲光報警電路。電流從電源，經(jīng)蜂鳴器、三極管，再回到地，構(gòu)成了完整的回路， 使得蜂鳴器開始鳴叫。其中 TX、 RX 端口分別與單片機(jī)的 (RXD)、 (TXD)兩個引腳相連。因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰粫l(fā)生突變，所以它可以抑制電壓的波動，使得電路中的電壓更加平穩(wěn)光滑。當(dāng)單片機(jī)的 腳、 腳輸出低電平時， 電路中的綠色、黃色 指示燈 均被點(diǎn)亮。 開 始調(diào) 用 中 斷 初始 化 函 數(shù)進(jìn) 入 W hile循 環(huán)執(zhí) 行 按 鍵掃 描 函 數(shù)執(zhí) 行 短 信發(fā) 送 函 數(shù) 圖 41 主程序設(shè)計(jì)流程圖 子程序設(shè)計(jì) 中斷子程序設(shè)計(jì) 中斷 子程序設(shè)計(jì)流程如圖 42 所示， 先設(shè)置定時器 T1 的工作方式，再設(shè)置定時器的計(jì)數(shù)初值，然后啟動定時器。當(dāng)計(jì)時達(dá) 20S 時，布防指示燈長亮，此時系統(tǒng)處于布防狀態(tài)， 可以用于檢測是否有盜賊進(jìn)入；當(dāng)把 K2 撤防按鍵按下的時候， 蜂鳴器 關(guān)閉，所有的變量清零， 顯示布防狀態(tài) 、發(fā)送消息的 指示燈 關(guān)閉 ；當(dāng)按下 K3 緊急報警按鍵時， 發(fā)送消息 指示燈即被點(diǎn)亮，一直長亮幾秒鐘后再熄滅。在 1Min 等待模式狀態(tài)下，當(dāng)檢測到有入侵信號時，聲光報警電路開始工作，并且計(jì)時數(shù)據(jù)暫存；如果檢測不到入侵信號，那么就持續(xù)計(jì)時，當(dāng)計(jì)時達(dá) 60S 時，布防指 示燈將長亮，計(jì)時變量清零，然后計(jì)時停止。 在進(jìn)行電路焊接的時候，由于一開始沒有注意 LED 指示燈 的正負(fù)極，在進(jìn)行焊接的時候，導(dǎo)致將黃色 LED 指示燈 的正負(fù)極接反了。 軟件調(diào)試 當(dāng)硬件電路調(diào)試好以后，把設(shè)計(jì)好的軟件程序下載到仿真軟件 Keil，查看是否提 示有語句錯誤。 調(diào)試結(jié)果 51 所示，為系統(tǒng)通電運(yùn)行前的畫面，此時的系統(tǒng)處于靜態(tài)的工作狀態(tài)。 圖 54 系統(tǒng)發(fā)送報警短信工作界面 圖 55 手機(jī)接收報警信息界面 圖 56 系統(tǒng)聲光報警工作界 面 56 所示，當(dāng)處于布防 計(jì)時 狀態(tài) 時 ，感應(yīng)模塊 探測 到 人體發(fā)出的紅外光譜，并且在 1Min 等待時間內(nèi)，系統(tǒng)只執(zhí)行聲光報警電路的工作而 GSM 模塊不向戶主發(fā)送短信，此時聲光報警電路中的 紅色 指示燈、 綠色計(jì)時狀態(tài) 指示燈均被點(diǎn)亮。有些想法如果只停留于腦海，那么它只會成為空想。當(dāng)熱釋電人體感應(yīng)模塊探測到盜賊的入侵信號時，將變換后的信號送至 STC89C52 單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部的軟件程序處理以后，單片機(jī)再驅(qū)動外部電路的執(zhí)行。 參考文獻(xiàn) [1]張洪潤 ,劉秀英 ,張亞凡等 .單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) 200 例（上冊） [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,. [2]劉同法 ,陳忠平 ,彭繼衛(wèi) ,眭仁武 .單片機(jī)外圍接口電路與工程實(shí)踐 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,. [3]劉海成 .單片機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與實(shí)踐 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,. [4]田立 ,馬鳴鶴 .51系列單片機(jī)開發(fā)實(shí)例精解 [M].北京 :中國電力出版社 ,. [5]白林峰 ,李國厚 ,孔曉紅 .單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,. [6]黃繼昌 ,喬蘇文 ,張海貴 ,馬紅梅 ,徐巧魚 .使用報警電路 [M].北京 :人民郵電出版社 ,. [7]張慶雙等 .智能報警與控制 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,. [8]吳孔松 .HT48RxxI/O型 MCU在家庭防盜報警系統(tǒng)中的應(yīng)用 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,. [9]肖景和 .實(shí)用報警電路 300例 [M].北京 :中國電力出版社 ,. [10]郭天祥 .新概念 51單片機(jī) C語言教程 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,. [11]張?zhí)m紅 ,鄒華 ,劉純利 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,. [12]滕志軍 ,滕志華 ,張淑艷 .一種 遠(yuǎn)程智能防盜報警裝置的研制 [J].東北電力學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版 ),2020,21(4):7880. [13]沈紅衛(wèi) .基于單片機(jī)的智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020. [14]韓斌杰 .GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. [15]宋文緒 .傳感器與檢測技術(shù) [M].北京 :高等教育出版社 ,2020. 致 謝 時間總在不經(jīng)意的低眉信手間，悄然劃過。其次我要感謝在這段時間內(nèi)陪我一起泡圖書館、查資料、做實(shí)驗(yàn)、探討問題的室友，還有一起合作交流，共同完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的小組成員，以及所有在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中幫助過我的同學(xué)、朋友們，謝謝你們的幫助、支持以及陪伴，讓我在每一次遇到困難的時候，都 不會畏懼，依舊可以勇敢地去解決它。 簽名（手寫）： 日期： 附 錄 附錄 1 硬件電路原理圖 附錄 2 PCB 圖 附錄 3 程 序清單 附錄 4 元件 清單 附錄 1 硬件電路原理圖 鹽 城 工 學(xué) 院設(shè) 計(jì)審 核課 題名 稱日 期1 5 0 6 0 2圖 名專 業(yè)學(xué) 號自 動 化1 1 1 0 6 0 3 3 2 5基 于 單 片 機(jī) 的 家 庭 防 盜 報 警 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)基 于 單 片 機(jī) 的 家 庭 防 盜 報 警 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)原 理 圖班 級姓 名比 例圖 號共 1 張B 自 動 化 1 1 3A 3 圖 紙 一 張梁 建 春12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15