-基于單片機的電機測速系統(tǒng)設(shè)計 (2) - 副本

1、本科畢業(yè)設(shè)計基于單片機的智能家居報警系統(tǒng)的設(shè)計摘 要隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，實現(xiàn)家居信息化已成家居系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢。傳統(tǒng)的家居防盜在實際的使用中暴露了很多隱患，即使住所發(fā)生安全事故，戶主也不能及時了解情況。智能家居報警系統(tǒng)能很好地解決這個問題。隨著智能化家居概念的推廣，智能家居報警系統(tǒng)發(fā)展迅速，它從原來的簡單化、局部化向智能化、集成化發(fā)展，能對家居的安全環(huán)境進行監(jiān)測，一旦發(fā)生安全事故，如火災(zāi)、被外人闖入等，就會發(fā)出報警信息，使得戶主能及時對安全事故進行處理。目前市場上常見的防盜報警系統(tǒng)的通信方式有固定電話撥號、以太網(wǎng)、集群系統(tǒng)等。本系統(tǒng)采用單片機ATMega16作為MCU，通過西門子公司的GS

2、M模塊TC35i與用戶進行遠程信息交換，以熱釋紅外傳感器、溫度傳感器DS18B20以及電子密碼鎖等報警信息采集模塊構(gòu)成安防系統(tǒng)，保障住戶和生命財產(chǎn)安全。控制程序由主程序，TC35i程序、報警源信息采集程序等模塊組成，其中主程序和TC35i程序共同負責(zé)短信息的發(fā)送。該系統(tǒng)采用現(xiàn)有電話網(wǎng)絡(luò)和單片機網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，具有自動化程度高、適用性強、電路設(shè)計可靠等優(yōu)點，一般家庭都能接受。關(guān)鍵詞：單片機 安防 GSM 短消息the Intelligent Alarm System of Security on Single Chip DeviceLin Weixing(College of Engineerin

3、g, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)Abstract: With the rapid development of electronic technology, realize home furnishing information has become a new trend in home furnishing system development. Home furnishing security traditional exposed a lot of problems in actual us

4、e, even if the home accidents, who can not understand the situation. Intelligent home furnishing alarm system can solve this problem well. With the development of intelligent home furnishing concept, intelligent home furnishing alarm system is developing rapidly, it is from the simple, localized to

5、the original intelligent, integrated development, can monitor security environment of home furnishing, accidents, such as fire, by intruders, will send out alarm information, so that the time for security accident treatment. The security market common alarm system usually communicate with a fixed te

6、lephone dialing, Ethernet, cluster system.The design uses a microcontroller ATmega16 as the MCU for remote information exchange by Siemens GSM module TC35i user to constitute security systems, hydroelectric infrared sensor, temperature sensor DS18B20 and electronic lock alarm information collection

7、module. It can protect the lives and property of residents. Control procedures by the main program, the TC35i program, alarm source information collection program modules, of which the main program and TC35i program jointly responsible for SMS sending. The system uses the existing telephone network

8、and the single-chip network control technology, has a high degree of automation, applicability, reliable circuit design, the average family can accept. Key words: MCU Security GSM Message目 錄1 前言12 總體方案確定12.1 主控芯片12.2 檢測模塊22.2.1 人體熱釋紅外傳感器模塊22.2.2 溫度傳感器模塊22.3 報警模塊22.4 顯示模塊22.5 鍵盤輸入模塊33 理論分析及設(shè)計33.1 系統(tǒng)總

9、體框架33.2 主控芯片電路43.3 GSM模塊43.3.1 GSM模塊簡介43.3.2 GSM指令設(shè)置63.4 人體熱釋紅外傳感器模塊73.4.1 人體熱釋紅外傳感器的特點73.4.2 人體熱釋紅外傳感器模塊的使用73.5 溫度傳感器模塊83.6 液晶顯示模塊103.7 電子密碼鎖模塊113.7.1 矩陣鍵盤介紹113.7.2 密碼鎖模塊功能介紹134 測試與試驗分析144.1 電路板焊接144.1 硬件調(diào)試154.2 功能測試164.2.1 正常運轉(zhuǎn)164.2.2 溫度過高報警164.2.3 有人強行入侵后報警174.2.4 沒有報警時的狀態(tài)174.2.5 GSM報警175 結(jié)論18參考文

10、獻20附錄A電路原理圖21附錄B部分程序22致謝31華南農(nóng)業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計成績評定表1 前言21世紀(jì)是一個信息化的社會，信息化使人們的生活方式發(fā)生了很大的改變，也為我們提供了很多的便利。隨著人們對生活質(zhì)量的追求，安全防范意識的提高以及智能樓宇建筑的蓬勃發(fā)展，人們對家居的要求早已不只是物理空間，更為追求的是一個安全，方便，舒適的居家環(huán)境，防盜報警系統(tǒng)的平均點位容量也在迅速加大，報警探測器從原先的幾個、十幾個增加到上百、數(shù)百個。在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報警功能的電子密碼控制系統(tǒng)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械式密碼控制系統(tǒng)，克服了機械式密碼控制的密碼量少、安全性能差的缺點，使電子密碼控制系統(tǒng)無論在技術(shù)上

11、還是在性能上都大大提高了一步，使密碼控制系統(tǒng)具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛?，F(xiàn)代人，特別是的單身白領(lǐng)，一天大多數(shù)時間都在上班，若此時住被小偷闖入或者發(fā)生火警，但當(dāng)事人卻毫不知情，就不能及時作出應(yīng)對方法，有可能造成重大的損失。若當(dāng)事人能在住所發(fā)生異常時第一時間就了解情況，并對此作出處理，就能減少造成的損失。本設(shè)計的主控系統(tǒng)采用ATmega16單片機，該單片機性能優(yōu)良，能滿足智能家居防盜報警系統(tǒng)的基本功能。檢測報警源模塊采用溫度傳感器和人體熱釋紅外傳感器，溫度傳感器能在住所發(fā)生火災(zāi)時報警。用戶可對本系統(tǒng)設(shè)置密碼，當(dāng)其它人輸入密碼次數(shù)錯誤達三次后，本系統(tǒng)會通過蜂鳴器報警，并發(fā)送短信到指定手機

12、號碼通知戶主。若在未輸入正確密碼的情況下強行闖入住宅，人體熱釋紅外傳感器能對其檢測并發(fā)送信號報警，此時本系統(tǒng)則會通過蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲報警，單片機也會通過GSM模塊發(fā)送短信到指定手機號碼進行報警，使當(dāng)事人能及時了解情況并作出處理，避免造成嚴(yán)重的損失。2 總體方案確定2.1 主控芯片方案:AT89C52是一個低電壓、處理能力強、運算速度快、接25M晶振、超低功耗、片內(nèi)資源豐富等優(yōu)點（潘永雄，2008），由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的STC89C52是一種高效微控制器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位

13、中央處理器和Flash存儲單元。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的STC89C52是一種高效微控制器(馮建華等, 2004)。方案: ATmega16是速度快、功耗低，具有較寬的工作電壓的單片機，且它的片內(nèi)資源豐富，自帶有同步串行接口SPI，且程序下載可以直接通過ISP下載器直接下載，其內(nèi)置有512字節(jié)的EEPROOM簡化了系統(tǒng)中密碼鎖模塊的電路設(shè)計，可節(jié)省外圍芯片開銷，并簡化了電路設(shè)計(蘇平, 2006)。方案選擇:本設(shè)計采用ATmega16作為主控芯片，能簡化外圍電路。2.2 檢測模塊2.2.1 人體熱釋紅外傳感器模塊基于紅外線技術(shù)的DYP-ME003人體感模

14、塊的功耗很小，能長期可靠工作，而且其靈敏度高，可靠性強，有較寬的工作電壓范圍。而且不發(fā)射任何類型的輻射信號，不易被常規(guī)手段偵測到。2.2.2 溫度傳感器模塊溫度采集系統(tǒng)主要由芯片DS18B20和電信號轉(zhuǎn)換模塊組成。DS18B20只要求一個端口即可實現(xiàn)通信，實際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫，測量溫度范圍在55ºC到125ºC之間。2.3 報警模塊方案：采用二極管發(fā)光報警。方案：采取蜂鳴器報警和GSM短信報警兩種報警方式。蜂鳴器能對入侵者進行警告，有阻嚇入侵者的作用。GSM短信能及時通知戶主，讓戶主時刻了解家具的狀況。方案選擇：本設(shè)計選擇方案，蜂鳴器和GSM兩種方式報

15、警結(jié)合，能使報警更有威嚇力，更加及時。2.4 顯示模塊方案：采用LCD1602，該液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊它有若干個5×7或者5×11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。每位之間有一個點距的間隔每行之間也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能顯示圖形。但是其使用簡單，微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧，常用在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中。方案：采用了LCD12864作為顯示模塊，12864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(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯

16、示分辨率為128×64, 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。方案選擇：本設(shè)計選擇方案，友好的中文交互界面能讓用戶體驗更好。2.5 鍵盤輸入模塊方案：4×4矩陣鍵盤模塊，以4條I/O線作為行線，4條I/O線作為列線組成的鍵盤。在每一條行線和列線的交叉點上，設(shè)置一個按鍵。這樣鍵盤中的按鍵個數(shù)就是4×4個。這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能夠有效地提高單片機系統(tǒng)中I/O口的利用率。按鍵較多，可以設(shè)計更多的功能。方案：4×3矩陣鍵盤模塊，以4條

17、I/O線作為行線，4條I/O線作為列線組成的鍵盤。在每一條行線和列線的交叉點上，設(shè)置一個按鍵。鍵盤中共有3×4個按鍵，相對4×4的少4個，可以設(shè)計出基本所需功能。方案選擇:本設(shè)計選擇方案，由于本系統(tǒng)需要設(shè)置并輸入密碼，加上設(shè)置密碼，確定，界面切換等按鈕，4×3矩陣鍵盤模塊顯然不適用。3 理論分析及設(shè)計3.1 系統(tǒng)總體框架本設(shè)計主要由單片機、溫度傳感器模塊、人體熱釋紅外傳感器模塊、蜂鳴器、GSM模塊、矩陣鍵盤、液晶顯示和密碼存儲等部分組成。其中溫度傳感器模塊和人體熱釋紅外傳感器模塊用于對住宅的安全環(huán)境進行監(jiān)測，若發(fā)生異常，則通過蜂鳴器和GSM報警。矩陣鍵盤用于輸入數(shù)

18、字密碼和修改密碼等功能的實現(xiàn)。由用戶通過連接單片機的矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過單片機對用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進行對比，從而判斷密碼是否正確，三次輸入密碼錯誤則報警。圖 1 系統(tǒng)總體框架圖3.2 主控芯片電路主控芯片采用單片機ATmega16L，它的片內(nèi)資源豐富，內(nèi)含8通道10位AD轉(zhuǎn)換器，帶有同步串行接口SPI，兩個外部中斷。其內(nèi)置有512字節(jié)的EEPROOM簡化了系統(tǒng)中密碼鎖模塊的電路設(shè)計，該模塊原理圖如下：圖 2 ATmeaga16主控芯片原理圖3.3 GSM模塊3.3.1 GSM模塊簡介隨著信息科學(xué)的迅猛發(fā)展，不僅是有線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展得很好，而且無線的。在20世紀(jì)80年代以來，全球移

19、動通信系統(tǒng)（GSM）首先提出了網(wǎng)絡(luò)。如今，它已被廣泛通過世界成為泛歐洲的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)（Chin-Chen Chang et al,2005）。本設(shè)計采用的GSM模塊為TC35i，TC35i是新一代無線通信GSM模塊。自帶RS232通訊接口,可以方便地與PC機、單片機連機通訊?？梢钥焖?、安全、可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)(Short Message Service)和傳真。TC35模塊的工作電壓為3.35.5V,可以工作在900MHz和1800MHz兩個頻段,所在頻段功耗分別為2w(900M)和1w(1800M)。通過接口連接器和天線連接器分別連接SIM卡讀卡器和天線。

20、TC35i的數(shù)據(jù)接口(COM電平)通過AT命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù)，可選波特率為300b/s115kb/s，自動波特率為1.2kb/s115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service)，可通過AT命令或關(guān)斷信號實現(xiàn)重啟和故障恢復(fù)(鄭凌燕等，2006)。其實物圖如下圖所示：圖 3 GSM模塊TC35模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF連接器、天線接口六部分組成。作為TC35的核心,基帶處理器主要處理GSM終端內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能。（韓斌杰，2009）在不需要額外硬件

21、電路的前提下，可支持FR、HR和EFR語音信道編碼。該模塊模塊有AT命令集接口,支持文本和PDU模式的短消息、第三組的二類傳真、以及2.4k，4.8k，9.6k的非透明模式。此外,該模塊還具有電話簿功能、多方通話,漫游檢測功能,常用工作模式有省電模式、IDLE、TALK等模式。通過獨特的40引腳的ZIF連接器,實現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語音信號、及控制信號的雙向傳輸。通過ZIF連接器及50天線連接器,可分別連接SIM卡支架和天線。該模塊的串口采用交叉串口的形式，其與單片機的接口電路原理圖如下所示：圖 4 GSM模塊原理圖3.3.2 GSM指令設(shè)置對TC35I的操作均采用AT指令，它包含了GSM

22、語音和短信息的控制。根據(jù)AT指令的GSM07.05標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)送和接收中文或中/英文混合的短信息必須采用PDU模式，Text 模式只支持傳送英文及數(shù)字信息。PDU模式的編解碼過程復(fù)雜，本系統(tǒng)使用Text模式就可以滿足系統(tǒng)功能需求，故選擇Text模式作為系統(tǒng)的通訊模式。模塊的通訊全部采用AT+XXXX完成。發(fā)送短消息的基本命令如下：(1)設(shè)置短消息發(fā)送格式（0-PDU，1-文本）AT+CMGF=1；(2)發(fā)送短消息(短消息內(nèi)容為 test )AT+CMGS=""(目的地址)>testz z(3)列出所有的短消息 AT+CMGL= “ALL”；(4)讀取短信息內(nèi)容(Once

23、more)，假設(shè)INDEX 6，AT+CMGR=6。發(fā)送短信的流程圖如下：圖 5 發(fā)送短信流程圖3.4 人體熱釋紅外傳感器模塊3.4.1 人體熱釋紅外傳感器的特點人體紅外線傳感器能長期可靠工作且不易被常規(guī)手段偵測到，所以在安全監(jiān)控領(lǐng)域得到大量使用。但是人體紅外線傳感器容易受各種熱源、光源、射頻輻射的干擾，其穿透力也較差，人體的紅外輻射容易被各種物體遮擋，并且當(dāng)環(huán)境溫度和人體溫度接近時，探測靈敏度會明顯下降，嚴(yán)重時還會造成探測失效，因此在設(shè)計及安裝使用時應(yīng)注意上述問題。 紅外線熱釋電傳感器對人體的敏感程度還和人的運動方向關(guān)系很大。紅外線熱釋電傳感器對于徑向移動反應(yīng)最不敏感，而對于橫切方向 (即與

24、半徑垂直的方向)移動則最為敏感， 在現(xiàn)場選擇合適的安裝位置是避免紅外探頭誤報、求得最佳檢測靈敏度極為重要的一環(huán)。3.4.2 人體熱釋紅外傳感器模塊的使用基于紅外線技術(shù)的DYP-ME003人體感模塊，其靈敏度高，可靠性強，較寬的工作電壓范圍。具有全自動感應(yīng)效果，即當(dāng)人進入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動延時關(guān)閉高電平，輸出低電平。并且可設(shè)置為可重復(fù)觸發(fā)方式：即感應(yīng)輸出高電平后，在延時時間段內(nèi)，如果有人體在其感應(yīng)范圍活動，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才延時將高電平變?yōu)榈碗娖剑ǜ袘?yīng)模塊檢測到人體的每一次活動后會自動順延一個延時時間段，并且以最后一次活動的時間為延時時間的起始點)。

25、本設(shè)計中，將傳感器模塊直接與單片機的引腳相連。其電路原理圖如所示：圖 6 紅外模塊電路圖其參數(shù)表如下：表 1 紅外熱釋參數(shù)表序號參數(shù)項參數(shù)值1工作電壓DC5V至20V2靜態(tài)功耗65微安3電平輸出高3.3V，低0V4延時時間可調(diào)(0.3秒18秒)5封鎖時間0.2秒6觸發(fā)方式L不可重復(fù)，H可重復(fù)，默認(rèn)值為H7工作溫度-15+70度8感應(yīng)范圍小于120度錐角，7米以內(nèi)3.5 溫度傳感器模塊人體溫度采集系統(tǒng)主要由芯片DS18B20和電信號轉(zhuǎn)換模塊組成。DS18B20是比較新型的一種溫度傳感器，只要求一個端口即可實現(xiàn)通信、DS18B20中的每個器件上都有獨一無二的序列號在實際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即

26、可實現(xiàn)測溫、測量溫度范圍在55ºC到125ºC之間、數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從9位到12位選擇、內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。電路原理圖如下圖所示：圖 7 溫度傳感模塊電路圖其工作原理圖如下：圖 8 DS18b20工作原理圖3.6 液晶顯示模塊本設(shè)計的顯示采用了LCD12864作為顯示模塊，其中VSS和VDD分別接地和5V正極，滑動變阻器調(diào)節(jié)對比度。Rs/Rw分別是數(shù)據(jù)/命令選擇和讀寫端口，D0D7為并行數(shù)據(jù)端口，分別接P1的D0D7(郭天祥，2009)，12864的接口表如下：表 2 LCD12864并行接口管腳號管腳名稱電平管腳功能描述1VSS0V電源地2VCC3.0+

27、5V電源正3V0-對比度（亮度）調(diào)整4RS(CS）H/LRS=“H”,表示DB7DB0為顯示數(shù)據(jù)RS=“L”,表示DB7DB0為顯示指令數(shù)據(jù)5R/W(SID)H/LR/W=“H”,E=“H”,數(shù)據(jù)被讀到DB7DB0R/W=“L”,E=“HL”, DB7DB0的數(shù)據(jù)被寫到IR或DR6E(SCLK)H/L使能信號7DB0H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線8DB1H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線9DB2H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線10DB3H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線11DB4H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線12DB5H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線13DB6H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線14DB7H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線15PSBH/LH：8位或4位并口方式，L：串口方式16NC-空腳17/RESETH/L

28、復(fù)位端，低電平有效18VOUT-LCD驅(qū)動電壓輸出端19AVDD背光源正端（+5V）20KVSS背光源負端其原理圖如下：圖 9 12864原理圖3.7 電子密碼鎖模塊3.7.1 矩陣鍵盤介紹密碼鎖采用矩陣鍵盤作為輸入。在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接(王衛(wèi)星, 2009)。在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖6所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。這樣，一個端口（如P1口）就可以構(gòu)成4&

29、#215;4=16個按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。下圖為矩陣鍵盤的原理圖：圖 10 矩陣鍵盤鍵盤掃描流程圖如下：圖 11 鍵盤掃描流程圖3.7.2 密碼鎖模塊功能介紹該模塊利用Mega16單片機其內(nèi)部自帶的512字節(jié)的EEPROOM進行存放密碼，具有密碼顯示、密碼修改、密碼錯誤提醒的功能。具體功能實現(xiàn)如下：單片機可以對EEPROOM進行讀取密碼和寫入密碼，本密碼鎖是事先把初始密碼123456寫入EEPROOM中，用戶輸入

30、密碼后，通過對用戶輸入的密碼和EEPROOM中的密碼進行比較，若比較相同則提示開鎖稱成功，開鎖后，用戶可以修改密碼，即把用戶輸入的新密碼寫入到EEPROOM當(dāng)中，并清除之前的密碼，按下保存鍵后，即成功修改密碼。若用戶輸入的密碼與EEPROOM中的密碼不一樣，則提示密碼錯誤，輸入密碼錯誤次數(shù)累加一，當(dāng)輸入密碼錯誤達到三次后，則通過GSM報警。流程圖如下：圖 12 密碼開鎖流程圖4 測試與試驗分析4.1 電路板焊接本設(shè)計使用9×15cm的萬能板。在焊接萬能板的時候，時應(yīng)注意控制焊點大小，避免電路發(fā)生短路。焊接前，必確定好元器件的排布，確定電路走線方向和間距。焊接時，要按照先難后易，先低后

31、高的順序。圖 13 實物正面圖圖 14 背面電路圖4.1 硬件調(diào)試在通電之前，先用萬用表檢查線路的正確性，并核對元器件的型號、規(guī)格是否符合要求。特別注意電源的正負極以及電源之間是否有短路。如果不仔細檢查好，通電后可能會對元器件造成損害，產(chǎn)生不良的后果，所以檢查這一步至關(guān)重要。通電后也要檢查各期間引腳的電位，仔細測量各點電位是否正常。觀察單片機能否正常工作。硬件調(diào)試預(yù)期結(jié)果如下表：圖 15 測試表條件液晶顯示報警室溫，無人溫度正常讀數(shù)，顯示無人，safe無溫度過高，無人溫度正常讀數(shù)，顯示無人，danger蜂鳴器報警，短信報警室溫，有人溫度正常讀數(shù)，顯示有人，danger蜂鳴器報警，短信報警溫度過

32、高，有人溫度正常讀數(shù)，顯示有人，danger蜂鳴器報警，短信報警4.2 功能測試4.2.1 正常運轉(zhuǎn)電路接通電源后，各模塊正常運轉(zhuǎn)。圖 16 模塊正常運轉(zhuǎn)4.2.2 溫度過高報警當(dāng)發(fā)生火警時，溫度傳感器會檢測到的溫度過，此時蜂鳴器會報警。系統(tǒng)上的液晶顯示狀態(tài)如下圖所示：圖 17 溫度過高報警4.2.3 有人強行入侵后報警當(dāng)有外人強行入侵時，蜂鳴器會報警。系統(tǒng)上的液晶顯示狀態(tài)如下圖所示：圖 18 外人強行入侵后報警4.2.4 沒有報警時的狀態(tài)系統(tǒng)沒有報警時，液晶顯示狀態(tài)如下圖所示：圖 19 非報警狀態(tài)4.2.5 GSM報警當(dāng)系統(tǒng)報警時，單片機通過GSM模塊向指定用戶發(fā)送報警信息，如下圖所示：圖

33、20 GSM信息報警5 結(jié)論本設(shè)計采用電子技術(shù)和GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在一定程度上解決了傳統(tǒng)機械式防盜的弊端，提高了系統(tǒng)的實用性和可擴展性。利用高科技將防盜報警智能化、自動化，可以減少和避免戶主的損失。由于該系統(tǒng)主要利用現(xiàn)代移動通信網(wǎng)絡(luò)作為承載，不需要考慮布線等因素，減少了環(huán)境因素對系統(tǒng)的影響，提高了該系統(tǒng)的可移動性。由于時間的關(guān)系和考慮到元器件的價格等因素，該設(shè)計還存在一些不足的地方。例如，該設(shè)計存在不夠人性化的地方，可通過添加語音芯片增加提示功能等等。除此以外，還可以通過增加斷電保護電路增強系統(tǒng)的安全性。為了實現(xiàn)家居安全環(huán)境監(jiān)測和智能報警，通過溫度檢測模塊和人體熱釋紅外感應(yīng)模塊，對安全環(huán)境實現(xiàn)監(jiān)

34、控。當(dāng)發(fā)生安全事故時，由蜂鳴器進行報警，并通過GSM模塊發(fā)送短信到用戶的手機，實現(xiàn)即時的家居監(jiān)控。首先要了解了各個模塊的電路，然后把它們與單片機連接起來，再通過軟件編程，使其實現(xiàn)安全環(huán)境監(jiān)測與智能報警的功能。通過測試，本設(shè)計基本能實現(xiàn)對安全環(huán)境的監(jiān)測，并能準(zhǔn)確報警，當(dāng)溫度過高、有外人強行闖入或者密碼輸入錯誤次數(shù)過多時，都能及時地發(fā)送短信通知用戶，使用戶掌握著最新的家居安全情況。本設(shè)計的功能適用于大多數(shù)住宅對安全環(huán)境監(jiān)測的需求，能使用戶可以放心地外出。當(dāng)有安全事故發(fā)生后，用戶也能及時知道并作出應(yīng)急處理，能一定程度上減少事故造成的傷害，也使用戶能有更多時間思考如何去應(yīng)對。而且本設(shè)計的成本不高，即使

35、一般家庭也能沒有壓力地使用本系統(tǒng)。參 考 文 獻馮建華，趙亮.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與產(chǎn)品開發(fā)M.人民郵電出版社，2004:67-89.郭天祥.新概念51單片機C語言教程M.電子工業(yè)出版社，2009:123-154.韓斌杰.GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化第2版M.機械工業(yè)出版社，2009:118-126.康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)M.武昌:高等教育出版社，2003:107-115.潘永雄.新編單片機原理與應(yīng)用M.西安電子科技大學(xué)出版社，2008:207-255.蘇平.單片機的原理與接口技術(shù)M.電子工業(yè)出版社，2006：1-113.王衛(wèi)星.單片機原理與接口技術(shù)M.中國水利水電出版社，2009:166-

36、170.朱鳴華.C語言程序設(shè)計教程M.機械工業(yè)出版社，2007:37-86.鄭凌燕，葛萬成.基于GSM短信的遠程控制系統(tǒng)設(shè)計J.微型電腦應(yīng)用，2006，10(5)：36-38.Chin-Chen Chang, Jung-San Lee, Ya-Fen Chang. Efficient authentication protocols of GSMJ.Computer Communications,2005,28(8): 921-928.附錄A 電路原理圖附錄B 部分程序1、12864程序#include "config.h"/*/12864液晶端口定義#define rs_

37、h PORTB |= BIT(2) #define rs_l PORTB &= BIT(2) #define rw_h PORTB |= BIT(1) #define rw_l PORTB &= BIT(1) #define e_h PORTB |= BIT(0) #define e_l PORTB &= BIT(0) #define LCD_DataIn DDRC=0x00 /數(shù)據(jù)口方向設(shè)置為輸入#define LCD_DataOut DDRC=0xff /數(shù)據(jù)口方向設(shè)置為輸出#define LCD_MCU_Data PINC#define MCU_LCD_Data

38、PORTCuchar wenhou=" WELCOME "uchar wendu1="TEMPE:"uchar youmeiren="ANYONE:"void delay_1ms1(uint ms) uint i,j; for(i=0;i<ms;i+) for(j=0;j<1141;j+); void L12864_init(void) /*液晶端口初始化*/DDRB |= BIT(2)|BIT(1)|BIT(0); /DDRD |= BIT(7);PORTB &= (BIT(2)|BIT(1)|BIT(0); /

39、PORTB &= (BIT(0); DDRC=0XFF; PORTC=0X00; delay_1ms1(5); write_com(0x30); /基本指令集 delay_1ms1(5); write_com(0x02); / 地址歸位 delay_1ms1(5);write_com(0x0c); /整體顯示打開,游標(biāo)關(guān)閉 delay_1ms1(5);write_com(0x01); /清除顯示 delay_1ms1(30);L12864_shuzu2(1,2,9,wenhou); L12864_shuzu2(2,1,6,wendu1); L12864_shuzu2(3,1,8,you

40、meiren);void L12864_char(uchar hang,uchar lie,char sign)/功能 : 改變液晶中某位的值(字符)uchar a;if(hang = 1) a = 0x80;if(hang = 2) a = 0x90;if(hang = 3) a = 0x88;if(hang = 4) a = 0x98;write_com(0x06); /游標(biāo)右移a = a + lie - 1;write_com(a);write_data(sign);void L12864_shuzu2(uchar hang,uchar lie,uchar length,uchar *s

41、huzu)/功能 : 改變液晶中某位的值(字符串)uchar a,i;if(hang = 1) a = 0x80;if(hang = 2) a = 0x90;if(hang = 3) a = 0x88;if(hang = 4) a = 0x98;write_com(0x06); /游標(biāo)右移a = a + lie - 1;write_com(a);for(i=0;i<length;i+) write_data(shuzui);void L12864_shuzu(uchar hang,uchar lie,uchar *p)/功能 : 改變液晶中某位的值(字符串)uchar a;if(hang

42、 = 1) a = 0x80;if(hang = 2) a = 0x90;if(hang = 3) a = 0x88;if(hang = 4) a = 0x98;a = a + lie - 1;write_com(a);while(1)if(*p = '0') break;write_data(*p);delay_1ms1(10);p+;2、狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)采集程序#include "config.h"/*函數(shù)名稱: Read_temp功 能: 讀取溫度值參 數(shù): 無返回值 : rettemp-返回的溫度值/*/void Read_temp(uchar *wen

43、du) uchar templ,temph; uint temp; B20_init(); /初始化，每次寫命令都從初始化開始 B20_writeB(0xcc); /跳過ROM B20_writeB(0x44); /啟動溫度轉(zhuǎn)換 B20_init(); /初始化，每次寫命令都從初始化開始 B20_writeB(0xcc); /跳過ROM B20_writeB(0xbe); /讀寄存器 templ=B20_readB();/讀溫度低字節(jié) temph=B20_readB();/讀溫度高字節(jié) / temp=templ+temph*256;/將溫度整理成16位變量 / return temp; /返回

44、16位變量 wendu0=templ;/讀溫度低字節(jié) wendu1=temph;/讀溫度高字節(jié)/*函數(shù)名稱: hongwai功 能: 實時檢測有無人存在，若有人存在，則輸出高電平，無則輸出低電平返回值 : 無/*/uchar hongwai() /人體紅外模塊的觸發(fā)方式選為了“連續(xù)觸發(fā)” uchar i; DDRD&=BIT(3); /PD3設(shè)置為輸入 PORTD&=BIT(3);/ PORTD&=BIT(3); if(PIND&(BIT(3) /如果PD3為高電平，及檢測到有人，則顯示"YES!" return 1; else /如果PD4

45、為低電平，及檢測到?jīng)]人，則顯示"NO!" return 0; /*函數(shù)名稱: main功 能: 完成溫度的讀取與顯示、人體紅外檢測顯示參 數(shù): 無返回值 : 無/*/void sensor_main(uchar *shuju)shuju2=hongwai(); /人體紅外識別，并在LCD上顯示有無人（只能檢測到移動的人）Read_temp(shuju); /讀取溫度值Delayus(30);3、GSM#include "config.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned char #define BAUD 9600 /波特率設(shè)置char Text_Tc35 = "AT+CMGF=1" /文本模式char Send_Tc35 = "AT+CMGS="+86"" /發(fā)送信息char contest="You