【正文】 于市區(qū)內(nèi)。傘蜂窩則是用于覆蓋更小的蜂窩網(wǎng)的盲區(qū)，填補蜂窩之間的信號空白區(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，在購物中心和機場十分常見。 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)計部分以單片機控制電路為核心由時鐘電路，復(fù)位電路，電源電路，按鍵電路， 12864 顯示電路，語音播報電路， GSM 模塊電路和傳感器電路共同組成 GSM 智能家居報警系統(tǒng)電路 。 方案二：采用宏晶科技有限公司的 STC12C 系列的 5A60S2 單片機作為控 制CPU，該單片機擁有 2 路 PCA 捕獲 /匹配， 8 路 10 位高速 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換速度可以達到 25 萬次每秒，且價格便宜，使用于各種儀器與工業(yè)控制。 單 片 機 時鐘電路 復(fù)位電路 語音播報電路 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 由于此系統(tǒng)用到中文等信息，考慮實用問題，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 和漢子信息 等點陣式LCD， 其擁有友好的人機界面及強大的顯示功能。 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 方案一：金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器 可以在 %LEL/LFL水平上檢測可燃氣體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。通過改變傳感器的加熱溫度可以調(diào)整它對于不同物質(zhì)的靈敏度。它最常使用的領(lǐng)域是檢測 ppm級的碳氫化合物和有毒氣體，但是價格較貴。 適用于家庭或工業(yè)上對 LPG,丁烷 ,丙烷 ,LNG 的檢測裝置 。 綜合以上所述，我們采用方案二。 GSM 模塊方案設(shè)計 西門子公司的 TC35是一款雙頻 900/1800MHZ高度集成的 GSM模塊。在遠程監(jiān)控和無線公話以及無線 POS終端等領(lǐng)域 能看到 TC35無線模塊在發(fā)揮作用，是產(chǎn)品質(zhì)量和性能的保證。將串口與單片機進行連接來進行通訊?？梢哉f STC12C5A60S2 單片機 幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個片上系統(tǒng)（ SOC），可以很容易地構(gòu)成典型的測控系統(tǒng)。 圖 41 單片機最小系統(tǒng)模塊電路圖 ISD4004 語音芯片 ISD4004 系列工作電壓 3V,單片錄放時間 8 至 16 分鐘 ,音質(zhì)好 ,適用于移動電話及其他便攜式電子產(chǎn)品中。芯片設(shè)計是基于所有操作必須由微控制器控制 ,操作命令可通過串行通信接口 (SPI 或Microwire)送入。采樣頻率可為 4。 3,6。 0kHz,頻率越低 ,錄放時間越長 ,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 萬次。通常本端對地接1mF 的電容 ,構(gòu)成內(nèi)部信號電平峰值檢測電路的一部分。大信號時 ,自動靜噪電路不衰減 ,靜音時衰減 6dB。本端接 VCCA 則禁止自動靜噪 。 SPI 協(xié)議是一個同步串行數(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 的下降沿動作 ,因此對 ISD4004 而言 ,在時鐘上升沿鎖存 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)部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為 12864, 內(nèi)置 8192 個 16*16 點漢字，和 128 個 16*8 點 ASCII 字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機交互圖形界面。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)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。 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 熱釋電紅外探 測器電路采用的器件包括紅外探測器專用芯片 — 紅外傳感信號處理器 BISS000熱釋電紅外探頭 RE200B(傳感器 )及一些外圍元件 (電阻電容 )。 檢測元件 BISS0001是 CMOS數(shù)模混合專用集成電路，具有獨立的高輸入阻抗運算放大器，可與多種傳感器匹配，進行信號預(yù)處理。管腳排列及各點波形如圖 441和 442所示。當 TX時間結(jié)束時， UO下跳回低電平，同時啟動封鎖時間定時器進入封鎖周期 Ti。本電路中由于 BISS0001的 1腳接的是低電平，即此時芯片設(shè)置為不可重復(fù)觸發(fā)狀態(tài)，所以在延時周期內(nèi)，電路不會被重復(fù)觸發(fā)，直到延時周期結(jié)束。 RR1, RC1為輸出延遲時間 Tx的調(diào)節(jié)端， RR2, RC2為觸發(fā)封鎖時間 Tx的調(diào)節(jié)端。當熱釋電紅外探頭接收到人體發(fā)出的紅外線后，經(jīng)過內(nèi)部轉(zhuǎn)換，輸出一個微弱的低頻電信號到 BISS0001芯片的第一級運算放大器工 Cl的同相輸入端 (14腳 )，對信號進行處理，處理后 UO腳 (2腳 )輸出高電平信號，經(jīng)非門后送單片機的 。具有 快速的響應(yīng)恢特牲 ， 長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性和 簡單的驅(qū)動電路 等特點， 適用于家庭或工業(yè)上對 LPG,丁烷 ,丙烷 ,LNG 的檢測 。 MQ6 型氣敏器件對不同種類，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圖 48。 主程序是單片機程序的主體，整個單片機端系統(tǒng)軟件的功能的實現(xiàn)都是在其中完成的，在此過程中主程序調(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)試主要分兩個步驟：單片機系統(tǒng)調(diào)試及整個控制系統(tǒng)運行調(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 ， 并實現(xiàn)各部分功能的綜合測試。首先對調(diào)整 MQ6 的靈敏度，在液晶上顯示，通過一些 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改變。實現(xiàn)了險情識別報警，同時減小了誤報的幾率，使得設(shè)計更加人性化。在調(diào)節(jié)好紅外熱釋電模塊的靈敏度后，通過測量，我們可以測得熱釋電的感應(yīng)有效范圍，并實現(xiàn)語音報警和遠程短信報警，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 7. 0 1 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 無報警 2 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 3 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 無報警 4 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 無報警 5 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 無報警 6 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 7 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 報警 無報警 無報警 分析：理論上紅外熱釋電的有效感應(yīng)范圍應(yīng)該為 07m，通過測試，從 0m 開始到 7m,其中到 ，但是到 的時候開始出現(xiàn)感應(yīng)不靈，主要可能是出現(xiàn)些電子干擾，及線路誤差。開始設(shè)定一個初值如 70℃，當溫度傳感器測得值超過這 個 初值時則系統(tǒng)進行語音報警和遠程短信報警。并記錄表623： 表 623：溫度傳感器測得的溫值與高靈敏度 溫度測量儀 測出室溫值記錄 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 溫度測量儀/℃ 分析：當電吹風加熱到 70℃左右的時候，系統(tǒng)發(fā)出語音報警和遠程短信報警， 但有時可能因為系統(tǒng)響應(yīng)較慢，所以當溫度檢測到 71℃時才開始發(fā)出報警。 不足與展望 本 設(shè)計經(jīng)過硬件與軟件的 調(diào)試運行 ， 基本 完成了對智能住宅盜情、火情、煤氣泄漏等進行自動監(jiān)測，并實現(xiàn)了自動報警功能。例如有人放置信號干擾器，則 GSM 報警可能不能發(fā)出短信報警；防火探測器檢測過于單一，可能會有漏報的情況， 另外尚有許多理論問題和工程應(yīng)用問題需要進一步的探索和研究，就研究和發(fā)展狀況來看今后仍需在以下幾個方面努力： 由于火災(zāi)探測器過于簡單，可以在系統(tǒng) 中加入 MQ2 煙霧檢測傳感器，對煙霧進行濃度檢測； 熱釋電紅外傳感器的檢測能力會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，當有人破門而入時，就可以及時檢測到有人入侵，然后通過單片機控制系統(tǒng)發(fā)出語音報警和短信報警。 14 總結(jié) 本文從整體到部分詳細介紹了智能家居報警控制器的設(shè)計。在比較重要的部分進行了詳細的論述，并且給出了程序及說明， 其可靠性和穩(wěn)定性都達到了很好的效果。經(jīng)測試，熱釋電紅外傳感器的感應(yīng)范圍為 左右；在外界溫度為 70℃時， DS18B20溫度傳感器能夠準確感應(yīng)，并發(fā)出報警 ， 基本 實現(xiàn)預(yù)期目的，同時系統(tǒng)還能 夠辨別不同險情， 進行不同的報警，方便主人正確處理險情，使設(shè)計跟家智能化 、人性化。本設(shè)計中使用的芯片只是當前電子科技發(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取代現(xiàn)有的產(chǎn)品，所以我們還要不斷的學(xué)習，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，是你們的細心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計及論文。老師的嚴謹治學(xué)態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受啟迪。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 [1] 馮娟，曾立華．基于 GSM 的住宅智能報警系統(tǒng)的設(shè)計 [J]．微計算機信息， 20xx． 24：100101 [2] 韓斌杰． GSM 原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 [M]．機械工業(yè)出版社， 20xx [3] 盧憲友．智能遠程家電控制及安防系統(tǒng)的研究 [D]．曲阜師范大學(xué)， 20xx [4] 高放，杜云，馮建武等．基于 GSM 網(wǎng)絡(luò)短消息的汽車防盜報警系統(tǒng)設(shè)計 [J]