【正文】 ......................................................................................... 42 附 錄 1 程序源代碼 ...................................................................................................... 43 的初始化程序 ..................................................................................................... 43 初始化程序 ...................................................................................................... 43 ................................................................................................................... 43 ................................................................................................................... 45 X5045 字程序 ............................................................................................................. 45 ZXGM 18 模塊操作相關(guān)的核心子程序 ............................................................ 47 DS2450 的主要子程序 ........................................................................................ 48 附 錄 2 接口電路圖 ...................................................................................................... 49 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1章 緒論 1 第 1 章 緒論 課題來源及研究意義 隨著超大規(guī)模集成電路、通信技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和人們保安 意識(shí)的日漸增強(qiáng) ，利用單片機(jī)及其它外圍芯片實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警已 成為可能，且是一種發(fā)展趨勢。 關(guān)鍵詞 ： 報(bào)警器，雙音多頻， GSM 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT Design Of Guard Against Theft And Alarm System Based On GSM With the dramatic development of very largescale integrated circuit, the telemunication technology and microcontrol unit and the improvement of people39。 根據(jù)項(xiàng)目的要求研制了一款家庭報(bào)警器，滿足用戶要求。在主模塊中預(yù)先留有各個(gè)功能模塊的接口，并且將它們相應(yīng)的軟件驅(qū)動(dòng)程序存入主模塊之中，可以實(shí)現(xiàn)即插即用。用戶可以根據(jù)自己的需要和經(jīng)濟(jì)承受能力，購買相應(yīng)的模塊組合成滿意的家庭報(bào)警器。 本文在現(xiàn)有的家庭報(bào)警器基礎(chǔ)之上，將無線通信模塊引入報(bào)警系統(tǒng)，使系統(tǒng)可通過固定電話線和無線通信模塊向外界報(bào)警，這樣就克服了報(bào)警器因電話線被惡意剪斷而失去報(bào)警功能的問題。但是現(xiàn)有市場上的家用報(bào)警器 都有一些不足之處，所以在現(xiàn)行產(chǎn)品的基礎(chǔ)之上研制一種新型的家用智能防盜 報(bào)警器，進(jìn)一步完善報(bào)警器的功能，提高它的可靠性，具有實(shí)際意義。 基于 GSM 家庭防盜報(bào)警系 統(tǒng) 的設(shè)計(jì) 作 者 姓 名： 劉 強(qiáng) 指 導(dǎo) 教 師： 馬學(xué)文 副教授 單 位 名 稱： 信息科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱： 通信工程 東 北 大 學(xué) 2020 年 6 月 Design Of Guard Against Theft And Alarm System Based On GSM by Liu Qiang Supervisor: Professor Ma Xue Wen Northeastern University June 2020 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 基于 GSM 家庭防盜報(bào)警系統(tǒng) 的設(shè)計(jì) 隨著超大規(guī)模集成電路、通信技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和人們保安 意識(shí)的日漸增強(qiáng)，利用單片機(jī)及其它外圍芯片實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警已 成為可能，而且是一種發(fā)展趨勢。它不僅有體積小、安裝方便、功能較齊全等優(yōu)點(diǎn)，而且有很高的性價(jià)比，因此應(yīng)用前景廣泛。這對(duì)于保障居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，提高公安、消防、醫(yī)療、保安等部門的快速反 應(yīng)能力，有著重要的價(jià)值。 采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)功能劃分為三個(gè) 部分 ： 主模塊、移動(dòng)通信模塊、警情采集模塊。主模塊是系統(tǒng)的核心模塊，其它部分作為功能模塊。 本文對(duì)以上 三 個(gè)部分的軟硬件設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的闡述，詳細(xì)介紹了核心芯片的 選擇 ，外圍電路的連接，芯片與芯片之間的連接電路，程序設(shè)計(jì)方法和相應(yīng)的軟件，并給出了關(guān)鍵軟件的程序源代碼。本文在最后指出了家庭報(bào)警器的發(fā)展方向。s awareness of security it is possible to set alarm automatically by microcontroller and other chips, which bees a kind of trend. Because it is small and convenient to install and the ratio of performance and cost is high, it will have a bright future. But the product of alarm for family has some disadvantages. It is necessary to do some research on a new type of product based on the former product, which is valuable for protecting people39。它不僅有體積小、安裝方便、功能較齊全等優(yōu)點(diǎn)，而且有很高的性價(jià)比，因此應(yīng)用前景廣泛。這對(duì)于保障居民的生命財(cái)產(chǎn)安全 ， 提 高公安、消防、醫(yī)療、保安等部門的快速反應(yīng)能力，有著重要的價(jià)值 。 第二代是利用集成芯片 (IC)和分離元件組成的產(chǎn)品，其特點(diǎn)是電路組成較復(fù)雜，但是可以實(shí)現(xiàn)多種功能，可靠性比第一代產(chǎn)品高。 現(xiàn)在市場上主要以第三代產(chǎn)品為主，前兩代產(chǎn)品由于功能單一的原因基本己經(jīng)被淘汰。 作為單個(gè)家庭用的報(bào)警器，產(chǎn)品己經(jīng)比較成熟，而且功能也比較齊全。但是這種報(bào)警器有著自身的不足之處，作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，它缺乏與外界聯(lián)系的有效手段，雖然它可以通過固定電話與外界聯(lián)系，但是一旦電話線被惡意剪斷，則將失去電話報(bào)警功能。一個(gè)明顯的不足之處是 ：因?yàn)樗鼈兪峭ㄟ^電話線實(shí)現(xiàn)向外界報(bào)警功能，所以當(dāng)電話線被惡意剪斷時(shí)則失去向外界報(bào)警的功能。 根據(jù)產(chǎn)品功能要求和產(chǎn)品的性價(jià)比，決定采用單片機(jī)技術(shù)與移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)。 (2)可通過固定電話與電話網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，報(bào)警時(shí)能迅速撥打存 儲(chǔ) 的號(hào)碼。 (4)可預(yù)先存儲(chǔ) 10 組號(hào)碼，且掉電不丟失。 (6)傳感器采用無線數(shù)據(jù)通信。 (8)可實(shí)現(xiàn)異常情況的自動(dòng)復(fù)位。采用單片機(jī)作為控制中心，配有雙音多頻 （ DTMF） 收發(fā)電路、移動(dòng)通信模塊、語音錄放電路、警情采集電路、看 門狗電路、聲光報(bào)警電路 [46]。 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2章 總體方案設(shè)計(jì) 3 單 片機(jī)警情采集看門狗報(bào) 警驅(qū)動(dòng)雙 音 多 頻收 發(fā) 電 路語 音電路移 動(dòng) 通 信 模 塊電話網(wǎng)絡(luò) 圖 報(bào)警器總體設(shè)計(jì)方案框圖 看門狗電路用來實(shí)現(xiàn)三種功能，第一是低壓報(bào)警 ， 第二是防止系統(tǒng)的程序跑飛 ， 第三是存儲(chǔ)電話號(hào)碼。 DTMF 可實(shí)現(xiàn)電話號(hào)碼快速可靠地傳輸，具有很強(qiáng)的抗干擾能力和較高的傳輸速度，在電話通信系統(tǒng)得以可廣泛的應(yīng)用。 DTMF 是用兩個(gè)特定的單音頻組合信號(hào)來代表數(shù)字信號(hào)以實(shí)現(xiàn)其功能的一種編碼技術(shù)。這種電話機(jī)中通常有16 個(gè)按鍵，其中有 10 個(gè)數(shù)字鍵 0~9 和 6 個(gè)功能鍵 *， ， A， B， C， D。因此可采用的頻率也有 8 種，故稱之為多頻，又因它采用從 8 種頻率中任意抽出 2 種進(jìn)行組合來進(jìn)行編碼，所以又稱之為“ 8 中取 2”的編碼技術(shù)。用這 8 種頻率可形成 16 種不同的組合 ，從而代表 16 種不同的數(shù)字 鍵和 功能鍵，具體組合如表 所示。 通信就是信息交流。因此，傳統(tǒng)的固定通信手段已 不能滿足人們的需要，移動(dòng)通信就是在這種要求下發(fā)展起來的。例如，固定點(diǎn)與移動(dòng)體 (車輛、船舶、 飛機(jī) )之間、移動(dòng)體之間、活動(dòng)的人與人之間以及人與移動(dòng)體之間的通信 都屬 于移動(dòng)通信的范疇。當(dāng)前所使用的無線頻段主要為 VHF 頻段的 150MHz 和 UHP 頻段的 450MHz， 800MHz， 900MHz。 GSM 數(shù)字 移動(dòng)通信系統(tǒng)是由歐洲主要電信運(yùn)營者和制造廠家組成的標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)設(shè)計(jì)出來，并在蜂窩系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成。同時(shí)，為維護(hù) GSM 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者、設(shè)備制造商和用戶的共同利益，各國的運(yùn)營者和制造商共同發(fā)起并成立了 GSM MOU(諒解備忘錄 )組織。 從此移動(dòng)通信跨入了第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)與 GSM900 具有同樣的基本功能特性，它只占 GSM 協(xié) 議的很小一部分，僅將 GSM900 和 DCSI800 之間的差別加以描述，二者絕大部分是通用的，均可通稱為 GSM 系統(tǒng)。到 1994 年 5 月已 有 50 個(gè) GSM 網(wǎng)在世界上運(yùn)營， 10 月總客戶數(shù)已 超過 400 萬，國際漫游客戶每月 呼叫次數(shù)超過 500 萬，客戶平均增長超過 50% 。到 1994 年已 有 6 個(gè)運(yùn)營者采用了該系統(tǒng)。這樣做的目的是盡可能減少對(duì)設(shè)計(jì)者的限制，并使各運(yùn)營者有可能購買不同廠家的設(shè)備。目前，我國 GSM 用戶數(shù)量已 超過 1 億，成為世界上 GSM 手機(jī)量最多的國家。 (2)具有靈活和方便的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，頻率重復(fù)利用率高，容量加大。 (4)提供開放性接口，可與各種公用通信網(wǎng)互連互通，任何廠家提供的 GSM 系統(tǒng)都能互連。 (6)在 SIM 卡基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)漫游功能，全部 GSM 移動(dòng)用戶都進(jìn)入 GSM 系統(tǒng)而與國別無關(guān)。采用高級(jí)語言工具 C51 來進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。利用該工具編寫的代碼簡 單 高效 、 結(jié)構(gòu)清晰 ， 尤其是后來不同類型的微處理器及其更新產(chǎn)品的開發(fā)工具基本上都支持 C 語言，因此用 C語言編寫的程序容易移植和維護(hù)。兩個(gè)版本都支持 ANSI標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)為滿 足 MCS51 單片機(jī)的特殊需要又?jǐn)U展了一些關(guān)鍵字，如 bit， code， data， idata， sfr， reentrant 等。該編譯器對(duì)局部變量及傳遞參數(shù)使用 RAM 覆蓋技術(shù)，使其內(nèi)部 RAM 的利用效率提高，因此 C51 完全可以和匯編語言相比擬 。 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2章 總體方案設(shè)計(jì) 6 FranklinC51 有以下 5 個(gè) 特點(diǎn) [10]： (1) 存儲(chǔ)模式上 FranklinC51 支持 SMALL， COMPACT， LARGE 模式。 (2) 存儲(chǔ)類型 FranklinC51 支持 89C51 微處理器及結(jié)構(gòu)，可完全訪問其硬件系統(tǒng)的所有部分，每個(gè)變量可準(zhǔn)確地賦予不同的存儲(chǔ)類型， 如表 。 FranklinC51 支持的數(shù)據(jù)類型為 bit， signed char， unsigned char， signed int， unsigned int， long， unsigned long， float 指針等。另外， FranklinC51 還有兩個(gè)特殊的數(shù)據(jù)類型 sbit 和 sfr， 用來簡化 對(duì) 89C51 微處理器的特殊功能寄存器