【導(dǎo)讀】基于單片機(jī)的GSM短信多功能安防系統(tǒng)的研究。所在專業(yè)電子信息工程。答辯時(shí)間20xx年5月7日

　　

【正文】 檢測(cè)到火焰： 當(dāng)用打火機(jī)點(diǎn)火后對(duì)著火焰?zhèn)鞲衅鲿r(shí)，系統(tǒng)顯示如圖 56，此時(shí)蜂鳴器響起，GSM 模塊先發(fā)警報(bào)短信后撥打預(yù)設(shè)號(hào)碼進(jìn)行提醒，經(jīng)測(cè)試其功能均可實(shí)現(xiàn)。 圖 56 檢測(cè)到火焰 檢測(cè)到有人入室： 設(shè)置好預(yù)設(shè)時(shí)間段后，當(dāng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)間在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)時(shí)，熱釋電紅外傳感器檢測(cè)到有人的時(shí)候，系統(tǒng)顯示如圖 57，此時(shí)蜂鳴器不會(huì)響起，以便不要驚嚇到盜竊者，防止其對(duì)設(shè)備的損害。經(jīng)測(cè)試功能實(shí)現(xiàn)正常。 圖 57 檢測(cè)到有人入室 GSM 發(fā) 送短信并打電話： 20 當(dāng)傳感器檢測(cè)到有人進(jìn)屋、有火情或者是有可燃?xì)怏w泄漏后，除了系統(tǒng)蜂鳴器報(bào)警外，單片機(jī)還控制 GSM 模塊發(fā)中文短信至預(yù)設(shè)號(hào)碼，并在其后撥打電話以提醒屋主（手機(jī)接收到短信時(shí)的響鈴時(shí)間短，屋主不易察覺(jué)）。圖 58 與為模擬屋主收到的短信內(nèi)容。經(jīng)測(cè)試，撥打電話和發(fā)短信的功能均能實(shí)現(xiàn)。 圖 58 屋主收到的警報(bào)信息 21 6 開發(fā)過(guò)程與調(diào)試心得 開發(fā)過(guò)程是一個(gè)磨練與提升自己的時(shí)間，在一開始的時(shí)候，一直在激發(fā)自己的創(chuàng)造力和想象力去思考自己做的安防系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)什么樣的 功能，要有哪些亮點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)展示給大家，這是一個(gè)頭腦風(fēng)暴般的過(guò)程，因?yàn)橐_定好了功能需求后才能根據(jù)功能區(qū)選擇相應(yīng)的元器件。 選擇元器件也是一個(gè)糾結(jié)的過(guò)程，選擇芯片的型號(hào)這些事情是比較麻煩的，在對(duì)比過(guò) AT89C52 和 STC89C52 后，由于 STC 的性價(jià)比比較高，所以選擇了 STC的芯片作為主控芯片，在 LCD1602 和 LCD12864 之間，因?yàn)楸景卜老到y(tǒng)的顯示內(nèi)容預(yù)計(jì)完全可以在 LCD1602 上面實(shí)現(xiàn)，為了節(jié)省制作成本和節(jié)省空間最后就選擇了 1602 作為顯示屏。選擇 GSM 模塊的時(shí)候也考慮過(guò) LT35I 這個(gè)芯片，在分析功能 和穩(wěn)定性后選擇了 SIM900A 作為系統(tǒng)短信收發(fā)芯片。傳感器的選擇也并不省心，紅外對(duì)管還是熱釋電紅外呢？紅外對(duì)管可設(shè)置在門窗處，在第一時(shí)間就能知道盜竊者入侵了，但比較容易被人發(fā)現(xiàn)容易受到破壞。最后選擇熱釋電紅外的原因是熱釋電紅外的測(cè)量范圍大、靈活性比較高，且隱蔽性也比較強(qiáng)。煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅骱蜏貪穸葌鞲衅鞫际沁x擇了數(shù)字輸出信號(hào)的現(xiàn)成模塊，這樣更加有利于程序的編寫。 在程序設(shè)計(jì)階段和硬件設(shè)計(jì)階段，不斷會(huì)出現(xiàn)自己不懂或者遇到瓶頸的問(wèn)題，比如： GSM 的與單片機(jī)通信不了，最后查閱資料后得知 GSM 模塊的波特率需與單 片機(jī)串口通信一致，而使用 12MHz 晶振的單片機(jī)的波特率最好設(shè)置在4800bps,否則會(huì)引起傳輸錯(cuò)亂，修改 GSM 波特率為 4800bps 后問(wèn)題得到了解決。在類似的一系列問(wèn)題得到解決的同時(shí)，新的創(chuàng)意點(diǎn)也不斷涌向腦海。比如為了方便屋主正常上下班時(shí)不會(huì)被熱釋電紅外檢測(cè)到引起誤報(bào)警，就想出在預(yù)設(shè)時(shí)間段定時(shí)關(guān)掉熱釋電紅外的功能，這個(gè)功能就是在后期想出來(lái)并且融入到程序里面去的。 在電路設(shè)計(jì)過(guò)程，很多電路都是根據(jù)資料數(shù)據(jù)手冊(cè)上面的典型電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的，有部分也是根據(jù)自己平時(shí)積累的電路知識(shí)設(shè)計(jì)的。電路板設(shè)計(jì)比較費(fèi)時(shí)的就是庫(kù)文件的 建立和 PCB 板的布局布線，因?yàn)楹芏嘣骷姆庋b和原理圖器件在系統(tǒng)自帶的庫(kù)文件里是沒(méi)有的，所以需要自己建立庫(kù)文件并且繪制 PCB 封裝和原理圖器件。而 PCB 的布局和布線這是考驗(yàn)?zāi)托暮图?xì)心的時(shí)候，因?yàn)橐紤]跳線盡量少、版面美觀和手工做板的可行性等要素。 調(diào)試過(guò)程中，硬件的測(cè)試比較簡(jiǎn)單的，花費(fèi)時(shí)間最多的要數(shù)軟件調(diào)試，不僅要考慮參數(shù)和數(shù)組的類型，還要考慮程序的優(yōu)化等。在程序運(yùn)行的結(jié)果跟自己預(yù)想的結(jié)果不一致的時(shí)候，有時(shí)候需要大幅度的改動(dòng)模塊程序或者需要改動(dòng)設(shè)計(jì)方案。在程序發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，偶爾會(huì)很難看出問(wèn)題所在，也許在經(jīng)過(guò)苦思 冥想一個(gè)晚 22 上后，你才發(fā)現(xiàn)原來(lái)是一個(gè)符號(hào)或者是一個(gè)數(shù)據(jù)類型的問(wèn)題。 總的來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品功能最后的實(shí)現(xiàn)是基本完成了，可是還是存在一些需要改進(jìn)的地方，比如沒(méi)有后備電源，后備電源在剛開始我也想過(guò)是否加上，系統(tǒng)板的后備電源比較容易制作，可是 GSM 模塊工作的電源為 12V/1A，這個(gè)在無(wú) 220V 交流電為基礎(chǔ)的時(shí)候相對(duì)于我來(lái)講是比較難實(shí)現(xiàn)的，所以最后就還是沒(méi)把后備電源加上。在系統(tǒng)完成階段，發(fā)現(xiàn)可燃?xì)鈧鞲衅骱拖到y(tǒng)板之間存在一些矛盾，需要外加一個(gè)獨(dú)立電源給可燃?xì)鈧鞲衅?，才能使系統(tǒng)正常工作，這個(gè)問(wèn)題至今未獲得解答。除了這些，程序上也 還有很多需要改進(jìn)和優(yōu)化的地方，比如開機(jī)初始化比較久，開機(jī)蜂鳴器鳴叫等問(wèn)題還需要繼續(xù)深入研究。 23 7 總結(jié) 經(jīng)歷了兩個(gè)多月埋頭苦干地做畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我學(xué)習(xí)到了很多新事物。過(guò)去的日子歷歷在目，想起那些天在選購(gòu)元器件時(shí)候的糾結(jié)與頭痛，不知道選擇哪一款器件才是合適自己的，也不知道自己看中的器件是否能夠?qū)崿F(xiàn)心目中它能實(shí)現(xiàn)的功能。就這樣一件件的對(duì)比，看過(guò)了很多相關(guān)的元器件資料，了解了很多參數(shù)。使我對(duì)一些元器件的認(rèn)識(shí)更深入了。 還記得那些天“閉關(guān)”學(xué)習(xí)畫電路板的日子， altium designer 這個(gè)軟件是我很喜歡的一個(gè)軟件，因?yàn)樗屛夷X海里的思路變?yōu)榱藢?shí)實(shí)在在的電路。畫電路板是一件很興奮的事情，那段時(shí)間常常熬夜到兩三點(diǎn)，總是期待自己能更快、更好的完成，所以就算再累也擋不住心里的激情。一次次的思想火花的迸出，一夜夜修改原理圖和 PCB 布局布線，讓我的原理圖、封裝庫(kù)和 PCB 板的繪制技巧在一層層提高。 寫程序的那段時(shí)間，是我最艱難的時(shí)候，寫程序的累，不是想法累，不是編寫累，最累的是程序運(yùn)行錯(cuò)誤的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)功能與自己想象的不符合的時(shí)候，這時(shí)候雖然 KEIL 軟件里面會(huì)有提示錯(cuò)誤的位置，可是還 是會(huì)有找一個(gè)錯(cuò)誤找了一個(gè)早上都沒(méi)有解決的時(shí)候。不過(guò)當(dāng)程序運(yùn)行沒(méi)有錯(cuò)誤的那一刻，當(dāng)程序能實(shí)現(xiàn)了自己想要的結(jié)果的時(shí)候，我得到了最大滿足，這樣的成就感和喜悅是用語(yǔ)言無(wú)法描述的。 總的來(lái)說(shuō)，這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我學(xué)習(xí)了很多很多自己從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)的東西，讓我在這段時(shí)間一天天的成長(zhǎng)、一天天在為自己的安防系統(tǒng)而奮斗。再回首，驚訝地發(fā)現(xiàn)自己的進(jìn)步是如此大，這一次的實(shí)踐，也讓我認(rèn)識(shí)到，在即將到來(lái)的社會(huì)的考驗(yàn)中，我們需要定下心里，去掉身上的毛刺和嬌躁，為每一份工作，做出自己最大的努力。 致 謝 24 致 謝 這次 畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，是因?yàn)樵趹?zhàn)斗的不是我一個(gè)人。身邊的老師和同學(xué)，當(dāng)我遇到困難與瓶頸的時(shí)候，給了我莫大的支持與幫助。 在這里，首先我要真誠(chéng)的感謝我的指導(dǎo)老師歐觸靈老師。在一開始的時(shí)候，自己選題的定位還比較低，是歐老師指引和鼓勵(lì)我去嘗試比較新穎和有挑戰(zhàn)性的題目。如果沒(méi)有歐老師的指點(diǎn)，我可能還是止步不前繼續(xù)做自己熟悉而無(wú)趣的事情。還感謝她對(duì)我遇到問(wèn)題時(shí)候的悉心解答。她科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)任的教學(xué)和指導(dǎo)態(tài)度讓我尤為尊敬。 其次，我還要感謝我親愛(ài)的同學(xué)們，有時(shí)候我們一起討論自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的情況，一起為大家的點(diǎn)子做點(diǎn)評(píng)， 一起面對(duì)各自在畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的疑問(wèn)。這讓我也獲益匪淺，因?yàn)樗麄?，我積極樂(lè)觀，因?yàn)樗麄?，我心飛翔。謝謝！ 參考文獻(xiàn) 25 參考文獻(xiàn) [1] 白雪冰 ,張延林 ,謝永華 ,薛巨峰 .單片機(jī)原理與應(yīng)用 [M].哈爾濱 :東北林業(yè)大學(xué)出版社 ,20xx. 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