【正文】 ....... 46 總結(jié) ......................................................................................................... 50 致謝 ......................................................................................................... 51 參 考文獻(xiàn) ................................................................................................. 52 附件 程序 ............................................................................................... 53 基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報警系統(tǒng)設(shè)計 1 前言 當(dāng)前 ,人們的安全防范意識大大提高 ,自我安全保護(hù)意識逐漸加強(qiáng) ,給安防市場帶來無線商機(jī) ,這就是人們所說： “花錢買平安 ”是全世界最大的經(jīng)濟(jì)趨勢！再則 ,中國主司安防產(chǎn)業(yè)的政府部門 ,如中央政法委、各?。ㄊ校?公安 廳科技處、技防辦等等 ,均擬定策略性的發(fā)展綱要 ,以高新安防科技來維護(hù)社會治安的穩(wěn) 定 ,對安防素質(zhì)的提升不遺余力 ！ 國家規(guī)定，新建設(shè)的樓房不允許安裝防盜窗或防盜網(wǎng)；因?yàn)橛绊懯腥?，而且在發(fā)生火災(zāi)事件時，造成人員無處可逃，導(dǎo)致人員傷亡的事故發(fā)生！隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了顯著提高；尤其是物質(zhì)生活水平的提高，安全方面的問題越來越引起人們的重視。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，能夠達(dá)到解鎖與密碼設(shè)定功能，通過 GSM 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報警信息，正常的顯示三級菜單和防區(qū)的布防與撤防功能。 密碼鎖的解鎖與密碼的修改。本系統(tǒng)在設(shè)計中重點(diǎn)注意軟硬件設(shè)計方法和系統(tǒng)的安全性。 本文主要闡述了物聯(lián)網(wǎng)的報警部分功能，設(shè)計了一種基于單片機(jī)的智能導(dǎo)航系統(tǒng)。過去的思路一直是將物理基礎(chǔ)設(shè)施和 IT 基礎(chǔ)設(shè)施分開，一方面是機(jī)場、公路、建筑物，另一方面是數(shù)據(jù)中心，個人電腦、寬帶等。XXXXXXXX 畢業(yè)論文 基于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報警系統(tǒng)設(shè)計 作者姓名： XXXXXXXXXXXX 專業(yè)名稱： 通信工程 指導(dǎo)教師： XXXXX 基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報警系統(tǒng)設(shè)計 I 摘要 自 2020 年 8 月溫家寶總理提出 “感知中國 ”以來 ,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大 新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè) 之一，寫入 “政府工作報告 ”，物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會極大的關(guān)注，其受關(guān) 注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。物聯(lián)網(wǎng)打破了之前的傳統(tǒng)思維。而在物聯(lián)網(wǎng)時代 ,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施，在此意義上，基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球。系統(tǒng)采用 TI 公司低功耗單片機(jī)，通過各種傳感器采集信息，然后經(jīng)由單片機(jī)綜合分析后，利用 GSM 模塊通過 GSM 網(wǎng)絡(luò)將各種報警信息發(fā)送到擁有權(quán)限的 用戶手機(jī)。 論文主要做了以下幾個方面的研究： TC35I 的調(diào)試方法和與 MCU之間的通信。 基于 128x64 液晶的菜單顯示設(shè)計。 關(guān)鍵詞 ： TC35I MSP430 單片機(jī) 菜單設(shè)計 密碼鎖 基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報警系統(tǒng)設(shè)計 II Abstract Since August 2020, Premier Wen Jiabao put forward the Experience China Inter of Things was officially listed as a national one of the five emerging strategic industries, to write the Government Work Report Inter of Things in China has been the great concern of the society as a wholedegree of concern is unparalleled in the United States, European Union, as well as other countries. Inter of things to break the traditional thinking. The ideas of the past has been the physical infrastructure and IT infrastructure, on the one hand, airports, roads, buildings, on the other hand, the data center, PC, broadband. In the era of things, reinforced concrete, the cable will work with the chip, broadband integrated into a unified infrastructure, in this sense, the infrastructure is more like a new Earth This article focuses on the alarm function of the Inter of Things, to design a microcontrollerbased intelligent navigation system. TI39。為了保障自家的財產(chǎn)安全，許多樓房住戶都在自家地下室和住房的門、窗上安裝了防盜門和防護(hù)欄等。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，尖端科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的普及，許多智能化的報警系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生，它們將更便捷、更可靠地保障住戶的財產(chǎn)安全。 根據(jù)題目要求確定方案：以 MSP430 單片機(jī)為核心外加獨(dú)立工作的傳感器模塊（如溫度、煤氣、紅外等），通過外圍輸入設(shè)備（ 4*4矩陣鍵盤）對傳感器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，最后將設(shè)置信息以及傳感器狀態(tài)等參數(shù)實(shí)時的反映到輸出設(shè)備（ 128x64 液晶顯示器）當(dāng)傳感器采集到數(shù)據(jù)滿足參數(shù)要求時 MSP430 單片機(jī)通過串口控制 GSM（ TC35I）模塊并且像 GSM 模塊寫入報警信息以提醒住戶。本設(shè)計采用 MSP430 系列中的 MSP430F2617 單片機(jī)。 TI 公司的 MSP430 系列單片機(jī)是一個超低功耗類型的單基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報警系統(tǒng)設(shè)計 2 片機(jī)，它能夠?qū)崿F(xiàn)在 ～ 電壓、 1MHz 的條件下運(yùn)行，耗電 電流在 ～ 400uA 之間。它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。 射頻單元：射頻單元的發(fā)信通路將基帶單元產(chǎn)生的 的 TDMA 幀數(shù)據(jù)流。射頻單元的本振信號通常從時基電路獲得基準(zhǔn)頻率，然后采用鎖相環(huán)技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻率合成。多家公司可以大量供應(yīng)成套的芯片組，如 TI、 ADL/TIP、 Lucent、VLSI 等 。基帶電路包括信道編 /譯碼，加密 /解密、 TDMA 幀形成 /信道分離及基準(zhǔn)時鐘電路、話音編 /譯碼、碼速適配器等。在接收通道執(zhí)行與發(fā)信通道相反的過程。 控制器：控制器實(shí)現(xiàn)對手機(jī)系統(tǒng)的控制，包括協(xié)議處理、射頻電路控制、基帶電路控制、鍵盤輸入、顯示器輸出、 SIM 卡接口及數(shù)據(jù)接口等功能。短信息服務(wù)作為 GSM 網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務(wù)，已得到越來越多的系統(tǒng)運(yùn)營商和系統(tǒng)開發(fā)商的重視，基于這種業(yè)務(wù)的各種應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來。典型的應(yīng)用有：變電站、電表、水塔、水庫或環(huán)保監(jiān)測點(diǎn)等監(jiān)測數(shù)據(jù)的無線傳輸和無線自動警報；遠(yuǎn)程無線控制高壓線路斷電器、加熱系統(tǒng)、防洪攔阻系統(tǒng)或其它機(jī)電系統(tǒng)的啟動和關(guān)閉；車隊(duì)交通管理和控制指揮系統(tǒng)；控制和監(jiān)測香煙、食品和飲料自動售貨機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和存貨水平等等。同時，它對用戶的數(shù)量也沒有限制，克服了傳統(tǒng)的專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大，維護(hù)費(fèi)用高， 且網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的覆蓋范圍和用戶數(shù)量有限的缺陷。利用 GSM 短信息系統(tǒng)進(jìn)行無線通信還具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，性能穩(wěn)定，為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳送和監(jiān)控設(shè)備的通信提供了一個強(qiáng)大的支持平臺。而短信精靈是為了解決手機(jī)短信輸入麻煩而編制的。 手機(jī)短消息的收發(fā)都是通過 GSM Model 的通用 AT 命令來實(shí)現(xiàn)的。 AT 命令在此基礎(chǔ)上演化并被加入 GSM 標(biāo)準(zhǔn)，以及之后的 GSM 標(biāo)準(zhǔn)。 GSM 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) GSM 標(biāo)準(zhǔn)中定義的點(diǎn) 點(diǎn)短消息服務(wù)使得短消息能在移動臺和短消息服務(wù)中心之間傳遞。 基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報警系統(tǒng)設(shè)計 5 圖 SMS 管理協(xié)議 SME： Short Messaging Entity，短消息實(shí)體。接收由 SMSC 發(fā)送的短消息，向 HLR 查詢路由信息，并將短消息傳送給接收者所在基站的交換中心； HLR： Home Location Register，歸屬位置寄存器。 SMS 網(wǎng)關(guān)與 HLR 之間的協(xié)議使前者可以要求 HLR 搜索可找到的用戶地址。負(fù)責(zé)系統(tǒng)切換管理并控制來自或發(fā)向其他電話或數(shù)據(jù)系統(tǒng)的拔叫； VLR： Visitor Location Register:，訪問位置寄存器。交換中心服務(wù)訪問用戶時需要這些信息； 基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報警系統(tǒng)設(shè)計 6 2 方案設(shè)計與論證 主控系統(tǒng)選擇 基于 ARM 處理器的主控系統(tǒng) 采用 32 位高性能嵌入式系統(tǒng)，比如 ARM、 DSP。如果采用此方案，可以很好的解決數(shù)據(jù)處理和控制功能，但開發(fā)難度大， 芯片價格較高。 基于 MSP430 的主控系統(tǒng) 采用 TI 公司的 MSP430，它是 16 位的超低功耗混合型單片機(jī)，尋址指令豐富， 8MHz 時鐘晶振指令周期 125ns，集成硬件乘法器，可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)算，運(yùn)行效率高，存儲空間大，片內(nèi)外設(shè)豐富，方便進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)計，而且 MSP430 最小系統(tǒng)電路構(gòu)成簡單，外部只需加上少量元件就可以獨(dú)立工作。 傳感器選擇 采用模擬溫度傳感器 AD590 AD590 是 美國 ANALOG DEVICES 公司的單片集成兩端感溫電流源。 但是 AD590 使用的時需要外擴(kuò) IV 轉(zhuǎn)換電路，并且需要ＡＤ轉(zhuǎn)換器將對應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換問相應(yīng)的溫度，如此一來必將會增加電路復(fù)雜度造成系統(tǒng)工作穩(wěn)定，同時也會增加系統(tǒng)的設(shè)計成本。C~+125176。C 范圍內(nèi) ,精度為177。C。2176?，F(xiàn)場溫度直接以 “一線總線 ”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小 。176?？蛇x更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。 DS18B20 的性 能是新一代產(chǎn)品中最好的！性能價格比也非常出色！ DS1822 與 DS18B20 軟件兼容，是 DS18B20 的簡化版本。2176。而且 DS18B20 在 和5V電壓下均可正常工作，如果采用 AD590 還需要單獨(dú)設(shè)計 12V 電源而且 DS18B20 省去了模擬部分與 AD590 相比系統(tǒng)復(fù)雜程度會大大降低。 基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報警系統(tǒng)設(shè)計 9 電平轉(zhuǎn)換芯片選擇 采用 MAX232 MAX232 芯片是美信公司專門為電腦的 RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片 ,使用 5V 單電源供電 ，可以實(shí)現(xiàn)計算機(jī)的 177。因此采用 MAX232 進(jìn)行電平協(xié)議轉(zhuǎn)換時芯片需要外接電容，而且由于本系統(tǒng)設(shè)計到兩種電平 和 5V 電平因此轉(zhuǎn)換時需要兩片MAX232。 由于單片機(jī)或 CPU 的數(shù)據(jù) /地址 /控制總線端口都有一定的負(fù)載能力，如果負(fù)載超過其負(fù)載能力，一般應(yīng)加驅(qū)動器。 基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報警系統(tǒng)設(shè)計 10 圖 74HC245 實(shí)物及電路 電平轉(zhuǎn)換后的通信流程 74HC245 電平轉(zhuǎn)換后的通信流程。 C P U 3 . 3 V電平轉(zhuǎn)換G S M 模 塊 5 V 圖 單片機(jī)與 GSM 模塊通信 基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報警系統(tǒng)設(shè)計 11 液晶顯示模塊 1602 液晶 圖 1602 液晶 市面上出售的 1602 液晶普遍采用此種封裝。在本次設(shè)計中由于用戶界面設(shè)計中采用了菜單操作，因?yàn)?1602 液晶不能顯示漢字如 果采用該液晶模塊將會給程序設(shè)計和用戶操作帶來極大的不便?？膳c CPU 直接接口，提供兩種界面來連接微處理機(jī)： 8位并行及串行兩種連接方式。 表 128x64 引腳功能說明 引腳 名稱 方向 說明 引腳 名稱 方向 說明 1 VSS — 電源負(fù)極 11 DB4 I/O 數(shù)據(jù) 4 2 VDD — 電源正極 12 DB5 I/O 數(shù)據(jù) 5 3 VO — LCD 偏壓輸入 13 DB6 I/O 數(shù)據(jù) 6 4 RS(CS) H/L 數(shù)據(jù) /片選 14 DB7 I/O 數(shù)據(jù) 7 5 RW(SID) H/L 讀寫信號 /串行數(shù)據(jù) 15 PSB H/L H 并 L 串 6 E(SCLK) H/L 使能信號 16 NC — 空 7 DB0 I/O 數(shù)據(jù) 0 17 /RST H/L 復(fù)位 8 DB1 I/O 數(shù)據(jù) 1 18 NC — 空 9 DB2 I/O