【正文】 36 參 考 文 獻 [1] 侯東良 ,馮筱林 .一種入侵監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) [J].科技信
。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到 用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。 我的心得也就這么多了，總之，不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。 在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。 致 謝 隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。 35 綜上所述，本系統(tǒng)充分利用了現(xiàn)有的 GSM 網(wǎng)絡(luò)資源，通過在實際 GSM 網(wǎng)絡(luò)中的試運行證明：該系統(tǒng)能夠達到設(shè)計初期的各項要求，滿足智能安防要求。 如何應用于目前最新的 無線數(shù)據(jù)通訊技術(shù) GPRS、 CDMA 中，乃至3G 中。 對于移動設(shè)備來說，可結(jié)合衛(wèi)星定位的 GPS(全球定位系統(tǒng) )等設(shè)備，精確的確定移動系統(tǒng)的位置和去向。它的自定義功能使用戶的監(jiān)控操作變得更加直觀、方便?？朔藞缶到y(tǒng)需要單獨設(shè)置遙控器的不足。 與現(xiàn)有報警系統(tǒng)相比，該報警系統(tǒng)解除報警監(jiān)控的 方法是使用主人手機聯(lián)系報警系統(tǒng)才能解除監(jiān)控。 由于報警系統(tǒng)采用了移動通信模塊和采用單片計算機智能控制，當報警信號產(chǎn)生時，移動通信模塊自動向報警電話發(fā)送報警短信息，這樣報警信號就可以傳送到移動通信服務(wù)覆蓋的任何地方（全球通），克服可報警信號傳送距離近的不足。 GSM 具有實時在線的特性，數(shù)據(jù)傳輸時延小，并支持多點同時傳輸，因此 GSM 監(jiān)測數(shù)據(jù)中心 可以多個監(jiān)測點之間快速，實時地進行雙向通信，很好地滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實時性的要求。 GSM 短信遙控模塊本身具備完善的頻分復用機制，并具備極強的抗干擾性能，完全避免了傳統(tǒng)數(shù)傳電臺的多機頻段 “碰撞 ”現(xiàn)象。 SMS 短信息方式相比， GSM 網(wǎng)絡(luò)采用面向連接的 TCP 協(xié)議通信，避免了數(shù)據(jù)包丟失的現(xiàn)象，保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。 開始 初始化 啟動報警電路 探測電路有信號輸入 TC35 聯(lián)機 設(shè)置 TC35 發(fā)送信息 發(fā)送 ALARM 信息 處于報警啟動狀態(tài) Y N Y N 33 圖 43 系統(tǒng)的主程序流程 第五章 結(jié)論與展望 與現(xiàn)有報警系統(tǒng)相比，本報警系統(tǒng)的主要功能和優(yōu)勢有以下幾方面： 34 由于采用人體傳感的熱釋紅外傳感器，當人體進入監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，立即產(chǎn)生報警信號，有效避免了因為其他以外情況所觸發(fā)的報警器誤報的發(fā)生。然后發(fā)送 ALARM 字符信息到用戶手機，發(fā)送結(jié)束后，還要發(fā)送結(jié)束字符串。向用戶手機發(fā)送報警信息。如果系統(tǒng)處于報警開啟狀態(tài)則，軟件通過控制端口啟動報警電路，發(fā)出聲音報警，嚇跑入侵者。這一狀態(tài)由用戶通過發(fā)送管理命令的短信，通過中斷服務(wù)程序來進行修改和設(shè)置。在每個循環(huán)周期中，軟件首先判斷紅外探測電路是否檢測到有人活動，如果判斷紅外探測電路沒有檢測到有人入侵則繼續(xù)循環(huán)判斷探測的輸入狀態(tài)。之后軟件開中斷后，中斷返回。串行口中斷服務(wù)程序流程圖如下圖所示： 進入中斷 關(guān)中斷 調(diào)用 短信接收識別控制子程序 根據(jù)短信內(nèi)容，設(shè)置系統(tǒng)狀態(tài) 32 圖 42 中斷服務(wù)程序流程圖 當單片機串行口接收到 TC35 傳輸 的數(shù)據(jù)時，進入中斷服務(wù)程序，進入中斷后，為了防止執(zhí)行中斷服務(wù)程序過程中再次進入中斷，首先關(guān)閉中斷。當 TC35 接收到短信信息后，通過 MAX232 進行電平轉(zhuǎn)換成TTL 電平后送到單片機的串行口，從而觸發(fā)串行口接收中斷，在串行口中斷服務(wù)程序中，系統(tǒng)將調(diào)用短信接收識別控制子程序?qū)邮盏降亩绦畔⑦M行分析和處理，判斷用戶是要修改管理密碼還是要啟停報警。波特率設(shè)為 9600。接收完一幀，若 RI=0 且第 9 位為 1 (或 SM2=0)，將接收數(shù)據(jù)裝入接收 SBUF，第 9 位裝入 RB8，使 RI=1；否則丟棄接收數(shù)據(jù)，不置位 RI。 發(fā)送：先裝入 TB8，寫入 SBUF 并啟動發(fā)送，發(fā)送結(jié)束， TI=1。 (3) 波特率： 方式 2： B=(2SMOD/64) fosc 。 第 9 位數(shù)據(jù)位在 TB8/RB8 中，常用作校驗位和多機通訊標識位。 3) 方式 2 和方式 3： 9 位數(shù)據(jù)異步通訊方式。接收： REN=1，允許接收。 (3) 波特率：用 T1 作為波特率發(fā)生器， B=(2SMOD/32) T1 溢出率。 (2) RXD：接收數(shù)據(jù)端。 2) 方式 1： 8 位數(shù)據(jù)異步通訊方式。 (4)發(fā)送過程：寫入 SBUF，啟動發(fā)送，一幀發(fā)送結(jié)束， TI=1。 TXD：同步脈沖輸出端，每個脈沖對應一個數(shù)據(jù)位。 31 (1) 一幀 8 位，無起始位和停止位。 1) 方式 0：同步移位寄存器方式。 SMOD=1，波特率加倍， SMOD=0，則不加倍。 REN：允許接收控制位， REN=1，允許接收； REN=0，禁止接收。 讀取串行口接收數(shù)據(jù)指令： MOV A， SBUF 串行口控制 /狀態(tài)寄存器 SCON(98H) SM0， SM1：選擇串行口 4 種工作方式。 1）發(fā)送 SBUF 存放待發(fā)送的 8 位數(shù)據(jù)，寫入 SBUF 將同時啟動發(fā)送。串行通訊 口的主要寄存器設(shè)置及串口工作方式如下。波特率用于表征數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，波特率越高，?shù)據(jù)傳輸速度越快。 字符幀（ Character Frame） 字符幀也叫數(shù)據(jù)幀，由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位和停止位等 4 部分組成， 波特率（ baud rate） 異步通信的另一個重要指標為波特率。 在異步通信中，接收端 是依靠字符幀格式來判斷發(fā)送端是何時開始發(fā)送，何時結(jié)束發(fā)送的。字符幀由發(fā)送端一幀一幀地發(fā)送，每一幀數(shù)據(jù)均是低位在前，高位在后，通過傳輸線被接收端一幀一幀地接收。 串行口的編程及串口中斷服務(wù)程序流程 串行口的編程 30 單片機與 TC35 模塊的通信方式屬于異步通信。認證采用雙向鑒權(quán)，服務(wù)器端對遠程監(jiān)控單元發(fā)送數(shù)據(jù)的有效性進行鑒別，自動過濾掉錯誤信息；遠程監(jiān)控通信單元對服務(wù)器下達的控制 命令的合法性進行認證，去偽存真。 軟件設(shè)計的另一重點是保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。 如下圖 29 圖 41 短信接 收識別控制子程序流程圖 發(fā)短信報警時采用的是 TEXT 模式，程序中預先定義好短信內(nèi)容的 TEXT 串，以實現(xiàn)短信的發(fā)送；而在接收短信時，要求有效短信內(nèi)容僅為數(shù)字和字母，因此采用的是 TEXT 模式，這樣避免了復雜的漢字編碼和 PDU 編碼的轉(zhuǎn)換問題。清空緩存，繼續(xù)監(jiān)控。 接收短信識別控制子程序設(shè)計 根據(jù)程序設(shè)計需求，只需提取被叫號碼和用戶數(shù)據(jù)。單片機接收到 PDU 數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)后，必須將其恢復成 16 進制數(shù)據(jù)。這樣， 1 個字節(jié)的 16 進制數(shù)就變成 2 個字節(jié)的 ASCII 碼。 當 TC35 模塊接收到一條完整的 AT 指令后， TC35 模塊并不立即執(zhí)行這條指令，而是①先把剛才接收到的 AT指令的 ASCII編碼序列全部反發(fā)送出來（含0DH）；②其次發(fā)送一個回車符和換行符的 ASCII 編碼，即 0DH 和 0AH；③執(zhí)行該條指令。 要傳送透明數(shù)據(jù)，必須把 TC35I 模塊的工作模式設(shè)置為 PDU 模式，即通過指令 AT+CMGF=0 完成。 單片機與 TC35 模塊通過串口建立連接 需要注意以下 6 點。 PDU 編碼包括按 PDU 的編碼規(guī)則產(chǎn)生 PDU 串。通過向 TC35 寫入不同的AT 指令，能完成多種功能，如網(wǎng)絡(luò)登錄、讀取 SIM 卡上電話號碼、發(fā)送 SMS消息、接收 SMS 消息等。 04/08/17,22： 24： 32+02：短信息發(fā)送的時間。 REC READ ：已讀過。 短信息的存儲容量與 Ic 卡有關(guān) ,序號從 1N。（可以在串口調(diào)試助手中勾選十六進制選項）只有最后發(fā)送 1A 十六進制碼后短信才會被成功發(fā)出！ +CMGS: 45 OK 表示第 45 條短信發(fā)送成功 下面分析這條信息： 08—— 表示短消息中心地址長度； 91—— 表示短消息中心號碼類型； 68—— 中國代碼； 3108503105F0—— 表示短消息房層中心號碼 13800513500 ； 1100—— 表示發(fā)送短消息的編碼方式； 0B—— 表示目的地址長度； 81—— 表示目的地址類型； 683103265890F1—— 表示接收短消息的手機號碼為 13306285091 （前面 68 是固定的，后面的手機號碼每 2 位掉換一下位置，最后一位前面加入 F） 3208—— 表示發(fā)送中文字符方式； 0C—— 表示短消息長度； 665A4E0A597D003100320203—— 表示發(fā)送中文字符的 UNICODE 碼 漢字的中文內(nèi)碼： 665A{晚 } 4E0A{上 } 597D{好 } 0031{1} 0032{2} 0033{3}。 以下是用串口調(diào)試助手成功發(fā)送的中文短信息完整過程，短信中心號碼：13800513500 短信接收方號碼： 13306285091 短信內(nèi)容：晚上好 123 。 26 M：用戶數(shù)據(jù)，其長度由 L 中的數(shù)據(jù)決定。 K：有效期， 2 位十六進制數(shù)。 I：協(xié)議標識， 2 位十六進制數(shù)。 G：被叫號碼類型， 2 位十六進制數(shù)取值同 B。 E：信息類型， 2 位十六進制數(shù)。 C：短信息中心號碼， B + C 的長度將由 A 中的數(shù)據(jù)決定。 A：短信息中心地址長度， 2 位十六進制數(shù) (1 字節(jié) )。 7bit 編碼用于發(fā)送普通的 ASCII 字符， 8bit 編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息， UCS2 編碼用于發(fā)送 Unicode 字符 。使用 Text 模式收發(fā)短信代碼簡單 ， 實現(xiàn)起來十分容易 ， 但最大的缺點是不能收發(fā)中文短信 ； 而 PDU 模式不僅支持中文短信 ， 也能發(fā)送英文短信。W 回車 (保存已改參數(shù) ) 輸入 PIN 碼 AT+CPIN=?xxxx 。 建立語音呼叫 AT+CREG？回車 (是否網(wǎng)絡(luò)注冊 ) ATD13xxxxxxxxx；回車 (語音呼叫和數(shù)據(jù)呼叫建立的區(qū)別在于號碼后所接的分號上 )。E 回車 Echo OFF ATZ。 Crtl+Z 結(jié)束并發(fā)送。 25 發(fā)送短消息 AT+CMGF=1 回車 (采用文本格式發(fā)送，如用 PDU 格式，則AT+CMGF=0)。 接收短消息 +CMTI:SM， X(X 表示接收短消息的 SIM 卡存儲號碼 ) AT+CMGR=X 回車 (從 X 存儲區(qū)讀短消息 )。 GSM AT 指令集 ,是由諾基亞、愛立信、摩托羅拉和 HP 等廠家共同為 GSM 系統(tǒng)研制的 ,其中包含了對SMS(Short Message Service)的控制。在短消息模塊收到網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的短消息時 ,能夠通過串口發(fā)送指示消息 ,數(shù)據(jù)終端設(shè)備可以向 GSM 模塊發(fā)送各種命令。 C3103C62200uFTF15V 220V12J1AC 220VD11N4007D3IN4007D2IN4007D4IN4007VCCOUT1GND2INPUT3U47805C20104 圖 316 系統(tǒng)的電源部分電路圖 24 第四章 系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計 TC35 模塊的編程 與 SMS 有關(guān)的 GSM AT 指令介紹 GSM 引擎模塊提供的命令接口符合 和 規(guī)范 中定義的 AT Command 接口 ,提供了一種移動平臺與數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的通用接口 。交流 220V 經(jīng)變壓器降壓后送到由四個整流二極管構(gòu)成的全橋整流電路整流，經(jīng)過整流后交流電壓轉(zhuǎn)換成了脈動直流，在經(jīng)過電容的濾波后送到三端集成穩(wěn)