【正文】 。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。這是一種典型的配置方案，用于滿足室內(nèi)高密度通話要求，在購(gòu)物中心和機(jī)場(chǎng)十分常見(jiàn)。 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。 PDU串表面上是一串 ASCII碼，由 “ 0” “ 9”、“ A” “ F” 這些數(shù)字和字母組成。 PDU串不僅包含可顯示的消息本身，還包含很多其他信息 [2]。系統(tǒng)的總體框圖如圖 31所示： 圖 31系統(tǒng)總體框圖 電路設(shè)計(jì)部分以 單片機(jī)控制電路為核心由時(shí)鐘電路，復(fù)位電路，電源電路，按鍵電路， 12864 顯示電路，語(yǔ)音播報(bào)電路， GSM 模塊電路和傳感器電路共同組成 GSM智能家居報(bào)警系統(tǒng)電路 。 方案二：采用宏晶科技有限公司的 STC12C 系列的 5A60S2 單片機(jī)作為控制CPU，該單片機(jī)擁有 2 路 PCA 捕獲 /匹配， 8 路 10 位高速 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換速度可以達(dá)到 25萬(wàn)次每秒，且價(jià)格便宜，使用于各種儀器與工業(yè)控制。 單 片 機(jī) 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 語(yǔ)音播報(bào)電路 12864顯示電路 電源電路 按鍵電路 GSM 模塊電路 傳感器電路 4 顯示模塊方案設(shè)計(jì) 由于此系統(tǒng)用到中文等信息，考慮實(shí)用問(wèn)題，故 采用 LCD12864液晶顯示屏，字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào) 和漢子信息 等點(diǎn)陣式LCD， 其擁有友好的人機(jī)界面及強(qiáng)大的顯示功能。 與中文液晶顯示相比，英文液晶顯示其表現(xiàn)更為絢麗，因此選擇中文的 LCD。 氣體傳感器模塊方案設(shè)計(jì) 方案一：金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器 可以在 %LEL/LFL水平上檢測(cè)可燃?xì)怏w和蒸氣的傳感器是金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器（或稱 MOS）。它由一個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體的傳感器件（比如氧化物 SnO2)構(gòu)成。通過(guò)改變傳感器的加熱溫度可以調(diào)整它對(duì)于不同物質(zhì)的靈敏度。它最常使用的領(lǐng)域是檢測(cè) ppm級(jí)的碳?xì)浠衔锖陀卸練怏w，但是價(jià)格較貴。 適用于家庭或工業(yè)上對(duì) LPG,丁烷 ,丙烷 ,LNG的檢測(cè)裝置 。 綜合以上所述，我們采用方案二。 GSM模塊方案設(shè)計(jì) 西門子公司的 TC35是一款雙頻 900/1800MHZ高度集成的 GSM模塊。在遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)線公話以及無(wú)線 POS終端等領(lǐng)域 能看到 TC35無(wú)線模塊在發(fā)揮作用，是產(chǎn)品質(zhì)量和性能的保證。將串口與單片機(jī)進(jìn)行連接來(lái)進(jìn)行通訊?？梢哉f(shuō) STC12C5A60S2 單片機(jī)幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個(gè)片上系統(tǒng)（ SOC），可以很容易地構(gòu)成典型的測(cè)控系統(tǒng)。 圖 41 單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊電路圖 ISD4004 語(yǔ)音芯片 ISD4004 系列工作電壓 3V,單片錄放時(shí)間 8 至 16 分鐘 ,音質(zhì)好 ,適用于移動(dòng)電話及其他便攜式電子產(chǎn)品中。芯片設(shè)計(jì)是基于所有操作必須由微控制器控制 ,操作命令可通過(guò)串行通信接口 (SPI 或Microwire)送入。采樣頻 率可為 4。 3,6。 0kHz,頻率越低 ,錄放時(shí)間越長(zhǎng) ,而音質(zhì)則有所下降 ,片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中 ,可在斷電情況下保存 100 年 (典型值 ),反復(fù)錄音 10 萬(wàn)次。通常本端對(duì)地接1mF 的電容 ,構(gòu)成內(nèi)部信號(hào)電平峰值檢測(cè)電路的一部分。大信號(hào)時(shí) ,自動(dòng)靜噪電路不衰減 ,靜音時(shí)衰減 6dB。本端接 VCCA 則禁止自動(dòng)靜噪 。 SPI 協(xié)議是一個(gè)同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 ,協(xié)議假定微控制器的 SPI 移位寄存器在 SCLK 的下降沿動(dòng)作 ,因此對(duì) ISD4004 而言 ,在時(shí)鐘上升沿鎖存 MOSI 引腳的數(shù)據(jù) ,在下降沿將數(shù)據(jù)送至 MISO 引腳。帶中文字庫(kù)的 128X64 是一種具有 4位 /8位并行、 2線或 3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為 12864, 內(nèi)置 8192 個(gè) 16*16點(diǎn)漢字，和 128個(gè) 16*8點(diǎn) ASCII字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。 12864電路圖如圖 43所示： 7 圖 43 12864 顯示 電路 熱釋電 傳感器 電路設(shè)計(jì) 熱釋電紅外探測(cè)器電路采用的器件包括紅外探測(cè)器專用芯片 — 紅外傳感信號(hào)處理器 BISS000熱釋電紅外探頭 RE200B(傳感器 )及一些外圍元件 (電阻電容 )。 檢測(cè)元件 BISS0001是 CMOS數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?，具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器，可與多種傳感器匹配，進(jìn)行信號(hào) 預(yù)處理。管腳排列及各點(diǎn)波形如圖 441和 442所示。當(dāng) TX時(shí)間結(jié)束時(shí)， UO下跳回低電平，同時(shí)啟動(dòng)封鎖時(shí)間定時(shí)器進(jìn)入封鎖周期 Ti。本電路中由于 BISS0001的 1腳接的是低電平，即此時(shí)芯片設(shè)置為不可重復(fù)觸發(fā)狀態(tài)，所以在延時(shí)周期內(nèi)，電路不會(huì)被重復(fù)觸發(fā)，直到延時(shí)周期 結(jié)束。 RR1, RC1為輸出延遲時(shí)間 Tx的調(diào)節(jié)端， RR2, RC2為觸發(fā)封鎖時(shí)間 Tx的調(diào)節(jié)端。當(dāng)熱釋電紅外探頭接收到人體發(fā)出的紅外線后，經(jīng)過(guò)內(nèi)部轉(zhuǎn)換，輸出一個(gè)微弱的低頻電信號(hào)到 BISS0001芯片的第一級(jí)運(yùn)算放大器工 Cl的同相輸入端 (14腳 )，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，處理后 UO腳 (2腳 )輸出高電平信號(hào)，經(jīng)非門后送 單片機(jī)的 。具有 快速的響應(yīng)恢特牲 ， 長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性和 簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路 等特點(diǎn)， 適用于家庭或工業(yè)上對(duì) LPG,丁烷 ,丙烷 ,LNG 的檢測(cè) 。 MQ6型氣敏器件對(duì)不同種類，不同濃度的氣體有不同的電阻值。 其原理圖如圖 45所示： 圖 45 MQ6型液化氣氣體傳感器 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 傳感器模塊電路原理圖見(jiàn)圖 48。 主程序是單片機(jī)程序的主體，整個(gè)單片機(jī)端系統(tǒng)軟件的功能的實(shí)現(xiàn) 都是在其中完成的，在此過(guò)程中主程序調(diào)用了子程序及中斷服務(wù)程序。流程圖如圖 51所示。如下圖 53所示 。本系統(tǒng)的調(diào)試主要分兩個(gè)步驟：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)調(diào)試及整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試。主要包括了溫度傳感器電路、 MQ6 氣體傳感器電路、 熱釋電傳感器 、鍵盤輸入、液晶顯示等 ， 并實(shí)現(xiàn)各部分功能的綜合測(cè)試。首先對(duì)調(diào)整 MQ6 的靈敏度，在液晶上顯示，通過(guò)一些 特殊手段，改變環(huán)境的液化氣氣體含量，看液晶上氣體靈敏度是否會(huì)改變。實(shí)現(xiàn)了險(xiǎn)情識(shí)別報(bào)警，同時(shí)減小了誤報(bào)的幾率，使得設(shè)計(jì)更加人性化。在調(diào)節(jié)好紅外熱釋電模塊的靈敏度后，通過(guò)測(cè)量，我們可以測(cè)得 熱釋電的感應(yīng)有效范圍，并實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)警和遠(yuǎn)程短信報(bào)警，數(shù)據(jù)記錄于表621： 表 621熱釋電感應(yīng)有效范圍 范圍 /m 序號(hào) 7. 0 1 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 無(wú)報(bào)警 無(wú)報(bào)警 2 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 無(wú)報(bào)警 3 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 無(wú)報(bào)警 無(wú)報(bào)警 4 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 無(wú)報(bào)警 無(wú)報(bào)警 5 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 無(wú)報(bào)警 無(wú)報(bào)警 6 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 無(wú)報(bào)警 7 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 無(wú)報(bào)警 無(wú)報(bào)警 分析：理論上紅外熱釋電的有效感應(yīng)范圍應(yīng)該為 07m，通過(guò)測(cè)試，從 0m開(kāi)始到 7m,其中到 ，但是到 ，主要可能是出現(xiàn)些電子干擾，及線路誤差。開(kāi)始設(shè)定一個(gè)初值如 70℃，當(dāng)溫度傳感器測(cè)得值超過(guò)這 個(gè) 初值時(shí)則系統(tǒng)進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警和遠(yuǎn)程短信報(bào)警。并記錄表623： 表 623：溫度傳感器測(cè)得的溫值與高靈敏度 溫度測(cè)量?jī)x 測(cè)出室溫值記錄表 次數(shù) 溫度 /℃ 1 2 3 4 5 6 7 8 傳感器溫度值/℃ 70 71 71 70 71 70 70 71 高靈敏度 溫度測(cè)量?jī)x/℃ 分析：當(dāng)電吹風(fēng)加熱到 70℃左右的時(shí)候，系統(tǒng)發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警和遠(yuǎn)程短信報(bào)警， 但有時(shí)可能因?yàn)橄到y(tǒng)響應(yīng)較慢，所以當(dāng) 溫度檢測(cè)到 71℃時(shí)才開(kāi)始發(fā)出報(bào)警。 不足與展望 本 設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)硬件與軟件的 調(diào)試運(yùn)行 ， 基本 完成了對(duì)智能住宅盜情、火情、煤氣泄漏等進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)報(bào)警功能。例如有人放置信號(hào)干擾器，則 GSM報(bào)警可能不能發(fā)出短信報(bào)警；防火探測(cè)器檢測(cè) 過(guò)于單一，可能會(huì)有漏報(bào)的情況， 另外尚有許多理論問(wèn)題和工程應(yīng)用問(wèn)題需要進(jìn)一步的探索和研究，就研究和發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看今后仍需在以下幾個(gè)方面努力： 由于火災(zāi)探測(cè)器過(guò)于簡(jiǎn)單，可以在系統(tǒng)中加入 MQ2煙霧檢測(cè)傳感器，對(duì)煙霧進(jìn)行濃度檢測(cè)； 熱釋電紅外傳感器的檢測(cè)能力會(huì)隨著距離的增加而減弱，因而可以在門窗增加電磁閥控制器，當(dāng)有人破門而入時(shí)，就可以及時(shí)檢測(cè)到有人入侵，然后通過(guò)單片機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警和短信報(bào)警。 14 總結(jié) 本文從整體到部分詳細(xì)介紹了智能家居報(bào)警控制器的設(shè)計(jì)。在比較重要的部分進(jìn)行了詳細(xì)的論述，并且給出了程序及說(shuō)明， 其可靠性和穩(wěn)定性都達(dá)到了很好的效果。經(jīng)測(cè)試，熱釋電紅外傳感器的感應(yīng)范圍為 ；在外界溫度為 70℃時(shí)， DS18B20溫度傳感器能夠準(zhǔn)確感應(yīng)，并發(fā) 出報(bào)警 ， 基本 實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的，同時(shí)系統(tǒng)還能 夠辨別不同險(xiǎn)情， 進(jìn)行不同的報(bào)警，方便主人正確處理險(xiǎn)情，使設(shè)計(jì)跟家智能化、人性化。本設(shè)計(jì)中使用的芯片只是當(dāng)前電子科技發(fā)展的一般產(chǎn)物，隨著科技的不斷發(fā)展，更高密度，更高精度的芯片將會(huì)取代現(xiàn)有的產(chǎn)品，所以我們還要不斷的學(xué)習(xí)，不斷的豐富和更新我們的產(chǎn)品，提出更高的要求。 在此我要感謝羅錦彬老師和任志山老師，是你們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)及論文。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深地敬意。 16 參考文獻(xiàn) [1] 馮娟，曾立華．基于 GSM 的住宅智能報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J]．微計(jì)算機(jī)信息， 2022． 24：100101 [2] 韓斌杰． GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 [M]．機(jī)械工業(yè)出版社， 2022 [3] 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