毕业设计_基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统.doc-资料库

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基于 GSM 短信模块的家庭防盗报警系统作者：韩延杰指导教师：祝彦摘要本系统主要由单片机和 GSM 短信模块组成，借助最可靠、最成熟的 GSM 移动网络，以最直观的中文短消息或电话形式，直接把报警地点的情况反映到您的手机屏幕上。它采用主动式红外传感器进行检测，变有形的传统防盗网防盗窗为无形，给火灾时的逃生提供方便。并配备烟雾传感器和燃气泄漏传感器，实现防火、防燃气泄漏的作用。【关键词】单片机 GSM 模块传感器 The Family guard against theft and alarm system Based on GSM Modem Author: Han yanjie Director: Zhu yan Abstract The System is made up of MCU and GSM Modem. It will display the alarm content in Chinese directly at your mobile screen, and it recurs to the most reliable GSM mobile network. The system adopted initiative infrared sensor to detect, and it turned the traditional alarm net and alarm windows to immateriality. Besides, the system equipped the smog sensor and leakiness sensor of gas and guarded against fire and gas leakiness. 【keywords】 MCU GSM modem sensor

河北大学 2004 届本科生毕业论文目录第 0 章引言…………………………………………………………………………… 第 1 章单片机概述…………………………………………………………………… 1.1 1.2 1.3 AT89S52 的主要性能……………………………………………………… AT89S52 的功能特性描述………………………………………………… AT89S52 的管脚排列……………………………………………………… 第 2 章 GSM 模块……………………………………………………………………… 2.1 HRH GSM MODEM 介绍………………………………………………… 2.1.1 GSM MODEM 的主要性能…………………………………………… 2.2 HRH GSM Modem 的硬件接口………………………………………… 2.3 HRH GSM Modem 的软件协议………………………………………… 2.3.1 设置短信中心号……………………………………………………… 2.3.2 利用 GSM Modem 向普通手机发短信……………………………… 第 3 章键盘显示……………………………………………………………………… 3.1 HD7279 键盘显示芯片…………………………………………………… 3.2 HD7279 的典型应用电路………………………………………………… 第 4 章铁电存储器…………………………………………………………………… 4.1 铁电存储器的特点………………………………………………………… 4.2 二线制协议………………………………………………………………… 第 5 章实时时钟……………………………………………………………………… 5.1 DS12887 功能与特点介绍………………………………………………… 5.2 时间、日历和定闹单元…………………………………………………… 5.3 DS12887 引脚定义………………………………………………………… 第 6 章后备电源……………………………………………………………………… 第 7 章遥控器………………………………………………………………………… 第 8 章传感器………………………………………………………………………… 8.1 红外传感器………………………………………………………………… 2

河北大学 2004 届本科生毕业论文 8.2 烟雾传感器………………………………………………………………… 8.3 气体泄漏传感器…………………………………………………………… 第 9 章家庭防盗报警系统的软件设计……………………………………………… 9.1 主程序流程图………………………………………………………………… 9.2 外部中断 0 中断服务子程序流程图…………………………………………… 结论……………………………………………………………………………………… 参考文献………………………………………………………………………………… 附录……………………………………………………………………………………… 引言目前传统的机械式（防盗网、防盗窗）安防系统在实际使用中暴露了很多隐患，例如：为其它没有安防盗窗的相近楼层形成被盗隐患、发生火灾时不易逃生等。随着电子技术的飞速发展，报警系统已从原来的简单化、局部化向智能化、集成化发展。而各种防盗报警系统之间的主要区别是在于如何让分机与主机、分机与用户之间进行通讯。目前市场上常见的防盗报警系统的通信方式有固定电话拨号、以太网、集群系统等等。但它们有各自的缺点： 1．固定电话拨号容易被盗贼在入室抢劫前切断电话线或恶意占线，使其在关键时刻失灵。 2．以太网同样面临着线路被切断的隐患，且不易普及。 3．集群系统功耗很大，网络架设和维护费用很高，而且需要购买固定的频点。针对以上通信方式的优、缺点，我设计了基于 GSM 短信模块的家庭无线防盗报警系统。此系统可解决这些隐患，让家庭防盗更及时、使用更方便。它不再依赖有线电话执行报警，而是借助最可靠、最成熟的 GSM 移动网络，以最直观的中文短消息或电话形式，直接把报警地点的情况反映到您的手机屏幕上。它采用主动式红外传感器进行检测，变有形的传统防盗网防盗窗为无形，给火灾时的逃生提供方便。并配备烟雾传感器和燃气泄漏传感器，实现防火、防燃气泄漏的作用。本文介绍了用 AT89S52 单片机实现的基于 GSM 短信模块的家庭防盗报警系统，以及 AT89S52 单片机的功能特点、GSM 短信模块工作原理、传感器工作原理。系统组成框图如下： 3

河北大学 2004 届本科生毕业论文 GSM 模块遥控布、撤防 M C U 红外传感器燃气泄漏传感器烟雾传感器备用电源第 1 章单片机概述 AT89S52 作为普通 51 单片机已与广泛应用于各种产品中，其接口简单，方便使用，且功能强大，因此本系统采用 AT89S52 单片机作为主控制芯片。 1.1 AT89S52 的主要性能与MCS-51单片机产品兼容 8K字节在系统可编程Flash存储器 1000次擦写周期全静态操作：0Hz～33Hz 三级加密程序存储器 32个可编程I/O口线三个16位定时器/计数器八个中断源全双工UART串行通道低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒看门狗定时器双数据指针 4

河北大学 2004 届本科生毕业论文掉电标识符 1.2 AT89S52 的功能特性描述 AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 1.3 AT89S52 的管脚排列第 2 章 GSM 模块 5

河北大学 2004 届本科生毕业论文 2.1 HRH GSM MODEM 介绍由于HRH GSM Modem 内嵌高可靠性的GSM 引擎（GSM Cellular Engine）和51 单片机系统（MCS51），标准串行接口和精简的软件接口协议将用户从繁杂的GSM 通信标准解析和调试中解脱出来，使用方便，而且公网的数据传输具有通信范围广（GSM 网络基本覆盖全国），传输稳定、可靠等特点。因此本设计选用HRH GSM Modem来进行通信。 2.1.1 GSM Modem 的主要功能 a.收发短信； b.借助短信实现远程小批量数据传输； c.语音通话（GSM 电话）； d.数传模式实现无线实时数据通信； e.无线上网（自动应答型）。 2.2 GSM Modem 的硬件接口模块要求 12V/500mA 供电，与计算机或单片机通过串口通信，波特率 9600bps，通过 SIM 卡座来安装 SIM 卡。 2.3 HRH GSM Modem 的软件协议 a．‘A’表示ASCII 字符A，00 或00H 表示16 进制数据00。 b．帧结构：帧头（固定为0AAH）＋指令码＋数据 2.3.1 设置短信中心号以北京地区为例，短信中心号为：+8613800100500，应向GSM MODEM 下发数据帧： AA 09 2B 38 36 31 33 38 30 30 31 30 30 35 30 30 （16 进制数据）如果设置成功，GSM MODEM 应答 AA 09 “+8613800100500”，如果设置不成功，GSM MODEM 应答 AA 09 ‘ERROR’ 短信中心号设置后，保存在SIM 卡上，只需设置一次；也可以在手机上把短信中心号设置好后再装入GSM Modem，以后就不用再设置。 6

河北大学 2004 届本科生毕业论文 2.3.2 利用GSM MODEM 向普通手机发短信以向手机13661174602 发中文信息“测试”为例：首先计算或查表得到“测试”的UNICODE 编码为：6D4B（测） 8BD5（试）；向GSM MODEM 下发数据帧： AA 02 31 33 36 36 31 31 37 34 36 30 32 6D 4B 8B D5 GSM MODEM 可能返回于下信息： AA 01 ‘ERROR’短信未从GSM MODEM 送出，可能是未登陆网络或SIM 卡故障。 AA 01 ‘OK’ 短信已从GSM MODEM 送出，但未送达短信中心，可能是信号质量差或天线连接不好。 AA 01 ‘SEND OK’ 短信已送达短信中心，并且短信中心已经下发给接收方。 AA 01 ‘SUCCESS 13661174602：0304111023123203041110231532’接收方已经收到短信（注意仅当接收方手机已经设置短信自动应答时才会返回；GSM MODEM 已设置成短信自动应答）。 AA 01 ‘FAILURE 13661174602：0304111023123203041110331532’短信中心未能将短信送达接收方或接收方已经收到短信，但其给短信中心的回应短信中心没有收到（注意仅当接收方手机已经设置短信自动应答时才会返回）。一般情况下，由于短信不保证实时性，所以从发送到对方接收到短信可能有 5-10 秒的延时，使用中建议设置短信超时定时器长度在20-30 秒左右。短信发送成功的返回信息：先返回 AA 01 ‘SEND OK’31；如果接收方手机设置了短信自动应答，则在对方收到后返回 AA 01 ‘SUCCESS 13661174602： 0304111023123203041110231532’。短信发送失败的几种可能返回信息： a. AA 01 ‘ERROR’ b. AA 01 ‘OK’ c. AA 01 ‘SEND OK’32 后； AA 01 ‘ FAILURE 13661174602 ： 0304111023123203041110331532’ 7

河北大学 2004 届本科生毕业论文第3章键盘显示为了实现系统发生警情时能够向指定的号码发送短信息的功能，则必须有键盘和LED 显示，来对防盗报警系统进行电话号码的预设，本设计选用HD7279作为键盘显示驱动， 3.1 HD7279键盘显示芯片该芯片支持64键盘和8位数码管动态显示，与传统的键盘显示芯片8279相比，外围芯片少，与CPU仅有4线串行通信，大大的节省了CPU I/O口的资源； HD7279内部含有译码器，可直接接受BCD码或16进制码，并同时具有两种译码方式。此外，还具有多种控制指令，如左移、右移、闪烁、消隐、段寻址等； HD7279具有片选信号，可方便的实现多于8位的显示或多于64键的键盘接口。 3.2 HD7279的典型应用电路：注：键盘显示应用程序见附录 8

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