1、目錄目錄I摘 要：II前 言11、硬件的設(shè)計(jì)與制作11.1、控制器（cpu）的選擇11.2、傳感器的選擇21.3、編解碼電路方案設(shè)計(jì)51.4、發(fā)射與接收電路的設(shè)計(jì)方案81.5、基于GSM網(wǎng)絡(luò)的無線報(bào)警111.6、顯示電路的選擇121.7、整機(jī)電路的安裝與調(diào)試142、軟件的設(shè)計(jì)與編寫162.1、軟件（程序）控制分析162.2、軟件（程序）的實(shí)現(xiàn)16致謝18參 考 文 獻(xiàn)19附 錄20附錄1: 儀器設(shè)備清單20附錄2: 部分系統(tǒng)程序20附錄3:作品實(shí)物圖26- 26 -基于無線技術(shù)的智能小區(qū)防盜報(bào)警系統(tǒng)摘 要：現(xiàn)在的小區(qū)都實(shí)現(xiàn)了智能管理。這樣可以避免火災(zāi)、盜賊帶來的危害，同時。在住戶有困難時，可以

2、利用報(bào)警系統(tǒng)呼叫管理室，從而幫助住戶解決實(shí)際問題，從而實(shí)現(xiàn)人性化的管理。現(xiàn)在有很多企業(yè)專門研究和生產(chǎn)報(bào)警系統(tǒng)。他們研究的防盜報(bào)警系統(tǒng)有一定的先進(jìn)性。但存在一定的缺陷。即通常需要重新布線，這使得報(bào)警系統(tǒng)的推廣有一定的局限性。任何一種系統(tǒng)如果超簡單，其適用面應(yīng)該越廣，所以，小區(qū)無線報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)該是未來的發(fā)展方面。關(guān)鍵詞： STC89C52RC；GSM ；LCD_1602字符型液晶；無線發(fā)射接收；編/解碼Burglar Alarm System Based on Wireless Technology in Intelligent Residential DistrictAuthor:Chen Ron

3、g FuTutor:Gu GangAbstractNowadays there are a lot of sub districts applying intelligent management, which can avoid disaster from fire and theft. Moreover, householders can call management room for help with alarm system when they had difficulties. So that problems can be solves and humanized manage

4、ment can be realized.Now there are a lot of companies studying and producing alarm system specially. Their study has its advantage as well as deficiency. Like wise, it is a limitation for the development of the alarm system that to fix up lines again in sub districts. The easier the system it is, th

5、e wider the aptitude it is, so the wireless alarm system in sub district has good prospects for the future.Key words: STC89C52RC;GSM; char type 1602 LCD; wireless Tran receive; coding, decode.前 言隨著家居設(shè)施與管理的現(xiàn)代化，各種家居系統(tǒng)也越來越朝著智能化，網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，報(bào)警系統(tǒng)作為智能家居系統(tǒng)的一個重要組成部分，其性能的好壞直接關(guān)系到整個智能家居系統(tǒng)的優(yōu)劣。本人根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能家居的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了

6、一種基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的家居無線報(bào)警系統(tǒng)。把無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到家居報(bào)警系統(tǒng)中，通過各種傳感器實(shí)時采集家居的環(huán)境信息，通過無線的方式將信息傳輸給家居控制中心，無線報(bào)警系統(tǒng)與普通的布線的報(bào)警系統(tǒng)有著明顯的優(yōu)勢。該報(bào)警系統(tǒng)是一種實(shí)用型的電路，同時也是單片機(jī)技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、無線發(fā)射接收技術(shù)、數(shù)字編碼控制電路等技術(shù)的一種合成體。該無線報(bào)警系統(tǒng)可以對整個家居的安全環(huán)境進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。監(jiān)控的范圍包括室內(nèi)防盜、火災(zāi)報(bào)警、煤氣泄露、水管破裂等一系列不安全因素。一旦有上述安全事故的發(fā)生，該報(bào)警系統(tǒng)就會發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息，發(fā)送給戶主以及保衛(wèi)處。可以使戶主在得到報(bào)警信息后，立即采取有效的應(yīng)急措施，對事故進(jìn)行緊急處理。

7、制作這一系統(tǒng)，對制作者的能力具有一定的挑戰(zhàn)性。同時，開發(fā)出這一系統(tǒng)，可以在一定范圍內(nèi)推廣使用。1、硬件的設(shè)計(jì)與制作1.1、控制器（cpu）的選擇基于系統(tǒng)的復(fù)雜程度和處理數(shù)據(jù)的速度等要求，選擇FPGA或者ARM都有點(diǎn)浪費(fèi)，所以選擇51系列單片機(jī)作為主控芯片，在51系列單片機(jī)中最終選擇STC89C52RC。因?yàn)樗耆嫒輦鹘y(tǒng)的8051，8031的指令系統(tǒng)和引腳，但他的運(yùn)行速度要比8051快得多，據(jù)資料最高支持達(dá)40MHz的晶體震蕩器，其最大的優(yōu)點(diǎn)是支持isp在線編程，結(jié)束了調(diào)試程序需要把片子拔來拔去的煩惱，這使得我們自己在程序的調(diào)試過程中更得心應(yīng)手。加上其具有超強(qiáng)抗干擾，可使系統(tǒng)更穩(wěn)定。1.2、傳

8、感器的選擇氣體和煙霧報(bào)警方面，選用MQ-2A型氣體傳感器。MQ2A型半導(dǎo)體氣敏元件是錫類半導(dǎo)體元件。采用對可然氣體有感度的SnO2材料制成的，使用于丁烷、酒精、煙霧、液化石油氣等易燃易爆的檢測。MQ2A型元件具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)恢復(fù)特性好、重復(fù)性良好、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。其電路如圖1.0所示圖1.0 MQ-2A型氣敏傳感器 靈敏度調(diào)整：MQ-2A型氣敏元件對不同種類、不同濃度的氣體有不同的電阻值。 因此，在使用此類型氣敏元件時，靈敏度的調(diào)整是很重要的。 廠家建議用1000ppm氫氣或1000ppm丁烷校準(zhǔn)傳感器。圖1.1 氣體和煙霧報(bào)警采樣電路氣體和煙霧報(bào)警采樣電路如圖1.1，先用運(yùn)放L

9、M324對采集到的微弱信號進(jìn)行放大。然后再用LM324夠成的比較器電路，對放大后的信號進(jìn)行比較，進(jìn)而輸出合適的電平驅(qū)動后續(xù)電路。而電路的靈敏度可對比較基準(zhǔn)電壓采樣電位器RV1進(jìn)行調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。作為氣體傳感和作為煙霧傳感的靈敏度要求不一樣，因此此電路對兩個信號進(jìn)行監(jiān)控的時候可以采用最嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，或者采用兩個電路分別對信號進(jìn)行采集。由于沒有測量氣體濃度的設(shè)備。所以在實(shí)際制作調(diào)試中采用模擬現(xiàn)場的方式來測試。門窗報(bào)警方面，采用被動式熱釋電紅外探頭作傳感器，其本身不發(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好。價格低廉。它的工作原理及特性如下：在自然界，任何高于絕對溫度（- 273度）時物體都將產(chǎn)生紅外光譜，不

10、同溫度的物體，其釋放的紅外能量的波長是不一樣的，因此紅外波長與溫度的高低是相關(guān)的。傳感器電路有兩個關(guān)鍵性的元件 1、熱釋電紅外傳感器(PIR)，它能將波長為8一12um之間的紅外信號變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺⒛軐ψ匀唤缰械陌坠庑盘柧哂幸种谱饔茫虼嗽诒粍蛹t外探測器的警戒區(qū)內(nèi)，當(dāng)無人體移動時，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度，當(dāng)人體進(jìn)人警戒區(qū)，通過菲涅爾透鏡，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異信號，因此，紅外探測器的紅外探測的基本概念就是感應(yīng)移動物體與背景物體的溫度的差異。2、菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡有兩種形式，即折射式和反射式。菲涅爾透鏡作用有兩個:一是聚焦作用，即將熱釋的紅外信號

11、折射（反射）在PIR上，第二個作用是將警戒區(qū)內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入警戒區(qū)的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號，這樣PIR就能產(chǎn)生變化的電信號。人體都有恒定的體溫，一般在37度，所以會發(fā)出特定波長10微米左右的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的10微米左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10微米左右的紅外線通過菲泥爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號。紅外線熱釋電傳感器對人體的敏感程度還和人的運(yùn)動方向關(guān)系很大。紅外線熱釋電

12、傳感器對于徑向移動反應(yīng)最不敏感, 而對于橫切方向 (即與半徑垂直的方向)移動則最為敏感。電路原理及信號流程框圖如圖1.2：圖1.2 人體傳感電路框圖其輸出接口與圖1.3接在一齊，就可以實(shí)現(xiàn)無線傳感，把檢測到的信號通過無線的方式傳送給從機(jī)接收。還有一些其它的傳感器也一樣道理，這些傳感器買回來后可以掛接在控制器（單片機(jī)）上。溫度傳感器方面。本電路利用DS18B20對保衛(wèi)室內(nèi)進(jìn)行溫度測量，可測溫范圍為-55到+125。控制器使用STC89C52RC單片機(jī)做數(shù)據(jù)處理和顯示，用液晶顯示屏實(shí)現(xiàn)溫度顯示。DS18B20的性能特點(diǎn)：采用單總線專用技術(shù)，既可通過串行口線，也可通過其它I/O口線與微機(jī)接口，無須經(jīng)

13、過其它變換電路，直接輸出被測溫度值（9位二進(jìn)制數(shù)，含符號位），測溫范圍為-55-+125，測量分辨率為0.0625,內(nèi)含64位經(jīng)過激光修正的只讀存儲器ROM，適配各種單片機(jī)或系統(tǒng)機(jī)，用戶可分別設(shè)定各路溫度的上、下限，內(nèi)含寄生電源。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 圖1.3 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1.3所示,主要由四部分組成：64位光刻ROM,溫度傳感器,非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL,高速配置暫存器。64位光刻ROM是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列號。不同的器件地址序列號不同。DS18B20高速暫存器共9個存存單元，如表1所示：序號寄存器名稱作用序

14、號寄存器名稱作用0溫度低字節(jié)以16位補(bǔ)碼形式存放4、5保留字節(jié)1、21溫度低字節(jié)6計(jì)數(shù)器余值2TH/用戶字節(jié)存放溫度上限7計(jì)數(shù)器/3HL/用戶字節(jié)存放溫度下限8CRC表1以12位轉(zhuǎn)化為例說明溫度高低字節(jié)存放形式及計(jì)算：12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個高低兩個8位的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號位。如果測得的溫度大于0，這5位為0，只要將測到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625才能得到實(shí)際溫度。高8位SSSSS262524低8位232221202-12-22-32-4DS18B20控制方法：在硬件上，

15、DS18B20與單片機(jī)的連接有兩種方法，一種是Vcc接外部電源，GND接地，I/O與單片機(jī)的I/O線相連；另一種是用寄生電源供電，此時UDD、GND接地，I/O接單片機(jī)I/O。無論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電，I/O口線要接5K左右的上拉電阻。 DS18B20有六條控制命令，如表2所示：指 令 約定代碼 操 作 說 明 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換 讀暫存器 BEH 讀暫存器9個字節(jié)內(nèi)容 寫暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫入暫存器的TH、TL字節(jié) 復(fù)制暫存器 48H 把暫存器的TH、TL字節(jié)寫到E2RAM中 重新調(diào)E2RAM B8H 把E2RAM中的TH、TL字節(jié)寫到暫存器TH、TL

16、字節(jié) 讀電源供電方式 B4H 啟動DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號給主CPU 表2根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號后等待1660微秒左右，后發(fā)出60240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復(fù)位成功。1.3、編解碼電路方案設(shè)計(jì)方案一：使用單片機(jī)直接編碼和解碼。此方案使用單片機(jī)發(fā)出的波形或者頻率實(shí)現(xiàn)編碼和解碼，主要在軟件上實(shí)現(xiàn)，可減少硬

17、件電路。但此方案的穩(wěn)定性不太好。故不采用此方案。方案二：采用單片機(jī)配合集成鎖相環(huán)路芯片LM567進(jìn)行編解碼。LM567性能優(yōu)良和價格低廉，并且內(nèi)部集成鎖相環(huán)路，中心頻率調(diào)節(jié)從0.01Hz到500kHz可調(diào)。可采用用單片機(jī)控制其振蕩電路的電阻從而使其產(chǎn)生不同頻率實(shí)現(xiàn)編碼功能。當(dāng)接收電路接收到的信號頻率與其內(nèi)部的壓控振蕩器振蕩頻率一致，經(jīng)LM567內(nèi)部的正交相位檢測電路比較，在LM5678腳輸出低電平，作為執(zhí)行信號。穩(wěn)定性較好，但由于此編碼方式所能產(chǎn)生的碼較少，不能適應(yīng)系統(tǒng)的要求。故不采用此方案。方案三：采用專用編解碼芯片（如PT2262、PT2272等），結(jié)合單片機(jī)進(jìn)行編解碼。雖然此方法編解碼相

18、對采用鎖相環(huán)編解碼電路較為簡單，容易調(diào)試，結(jié)合單片機(jī)進(jìn)行編解碼，其穩(wěn)定性和保密較好。故采用此方案。PT2262/2272是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路，PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼。其電路連接圖圖如圖1.4和1.5所示。圖1.4 無線發(fā)射和硬件編碼部分電路圖1.5無線接收和硬件編碼部分電路編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時相

19、應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住接通（高電平），編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵接通時，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有報(bào)警信號產(chǎn)生時，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號，當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100的調(diào)幅。地址碼和數(shù)據(jù)碼都用寬度不同的脈沖來表示，兩個窄脈沖表示“0”；兩個寬脈沖表示“1”；

20、一個窄脈沖和一個寬脈沖表示“F”也就是地址碼的“懸空”。圖1.6波形圖 圖1.6是我們從超再生接收模塊信號輸出腳上截獲的一段波形，可以明顯看到，圖上半部分是一組一組的字碼，每組字碼之間有同步碼隔開，所以我們?nèi)绻脝纹瑱C(jī)軟件解碼時，程序只要判斷出同步碼，然后對后面的字碼進(jìn)行脈沖寬度識別即可。圖下部分是放大的一組字碼：一個字碼由12位AD碼（地址碼加數(shù)據(jù)碼，比如8位地址碼加4位數(shù)據(jù)碼）組成，每個AD位用兩個脈沖來代表：兩個窄脈沖表示“0”；兩個寬脈沖表示“1”；一個窄脈沖和一個寬脈沖表示“F”也就是地址碼的“懸空”2262每次發(fā)射時至少發(fā)射4組字碼，2272只有在連續(xù)兩次檢測到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼

21、才會把數(shù)據(jù)碼中的“1”驅(qū)動相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動VT端同步為高電平。因?yàn)闊o線發(fā)射的特點(diǎn)，第一組字碼非常容易受零電平干擾，往往會產(chǎn)生誤碼，所以程序可以丟棄處理。1.4、發(fā)射與接收電路的設(shè)計(jì)方案目前比較流行的發(fā)射接收電路主要有紅外、藍(lán)牙、無線電，由于紅外的方向性強(qiáng)，距離短，藍(lán)牙的距離也比較短，因此我們采用無線電的方式，其傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、無方向性。下面來討論一下如何實(shí)現(xiàn)無線通信。方案一：使用圖1.7所示的調(diào)頻發(fā)射電路，本電路元件不太多，雖然調(diào)試比單管的要難一點(diǎn)，但其發(fā)射頻率比較穩(wěn)定。輸入的信號先在BG1完成混頻、產(chǎn)生調(diào)頻波。再經(jīng)過C6耦合到后級BG2高頻功率放大后經(jīng)天線發(fā)送。圖1.

22、7 調(diào)頻發(fā)射電路而此時接收部分相對采用集成電路制作。現(xiàn)在具有FM解調(diào)功能的芯片技術(shù)已經(jīng)非常成熟。而且外圍電路相對采用分立元件的要簡單，調(diào)試也容易，適合在短時間內(nèi)制作調(diào)試好。如SONY公司的CAX1911芯片，該芯片性能良好。但考慮到此方案發(fā)射的頻率為廣播電臺附近的頻率，會受到干擾，并且此頻段的無線電發(fā)射是受到限制的。如果把頻率調(diào)得太偏的話，接收芯片制作的接收電路的穩(wěn)定性會變差。因?yàn)椴贿x用些方案。方案二： 早期的發(fā)射機(jī)較多使用LC振蕩器，頻率漂移較為嚴(yán)重。聲表器件的出現(xiàn)解決了這一問題，其頻率穩(wěn)定性與晶振大體相同，而其基頻可達(dá)幾百兆甚至上千兆赫茲。無需倍頻，與晶振相比電路極其簡單。圖1.8發(fā)射機(jī)電

23、路，由于使用了聲表器件，電路工作非常穩(wěn)定，即使手抓天線、聲表或電路其他部位，發(fā)射頻率均不會漂移。圖1.8 采用聲表器件的發(fā)射電路 接收機(jī)可使用超再生電路或超外差電路，超再生電路成本低，功耗小可達(dá)100uA左右，調(diào)整良好的超再生電路靈敏度和一級高放、一級振蕩、一級混頻以及兩級中放的超外差接收機(jī)差不多。然而，超再生電路的工作穩(wěn)定性比較差，選擇性差，從而降低了抗干擾能力。圖1.9為典型的超再生接收電路。 圖1.9 超再生接收電路而方案二由于性能良好，我們選用方案二，并且此方案市面上已經(jīng)有模塊出售。所選的模塊參數(shù)以及測試結(jié)果如下：主要技術(shù)指標(biāo)：1、通訊方式：調(diào)幅AM2、工作頻率：315MHZ 3、頻率

24、穩(wěn)定度：75KHZ4、發(fā)射功率：500MW5、靜態(tài)電流：0.1UA6、發(fā)射電流：350MA7、工作電壓：DC 312V 在電路中使用5V供電，用高頻毫伏表實(shí)測其發(fā)射電壓約為：0.8V ，由于其天線阻抗是50歐，所以其發(fā)射功率約為 0.8*0.8/5012.8MW。由于測試條件的限制。發(fā)射距離80米效果依然比較好（因此推斷發(fā)射距離應(yīng)該可以更遠(yuǎn)）。如果不滿足實(shí)際要求，對于實(shí)際產(chǎn)品中可以采用提提高電壓的方法增加發(fā)射距離。或者換用功率更大的模塊。1.5、基于GSM網(wǎng)絡(luò)的無線報(bào)警近年來，短信息作為一種新的信息業(yè)務(wù)，獲得極為快速的發(fā)展。短信息業(yè)務(wù)是通過存貯轉(zhuǎn)發(fā)、實(shí)時監(jiān)測的機(jī)制，提供可靠的、低開銷的無線數(shù)據(jù)

25、業(yè)務(wù)，不僅是現(xiàn)階段最重要、最方便的無線數(shù)據(jù)接人手段，未來隨著無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，短信息的機(jī)制同樣也可適用于GPRS直到3G網(wǎng)絡(luò)。基于短信息的智能SIM 卡技術(shù)的成熟更是從業(yè)務(wù)上大大方便了用戶的使用。行業(yè)應(yīng)用應(yīng)該是未來短信發(fā)展的主要方向。所以本系統(tǒng)中加入了短信報(bào)警功能，短信報(bào)警系統(tǒng)采用了wavecom芯片的GSM Modem, 其主要特性有：支持EGSM900和GSM1800雙頻支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、短消息和傳真服務(wù)采用電路交換最高速率為14.4kbps支持的電壓范圍：6V30V低功耗，全部采用工業(yè)接口用于顯示工作狀態(tài)的LED符合GSM Phase 2/2+的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證支持標(biāo)準(zhǔn)的RS-232串行接口GSM第

26、四類收發(fā)器（最大2瓦）短信息服務(wù)(SMS)，支持PDU和Block模式，符合GSM07.05標(biāo)準(zhǔn)符合GPRS CLASS 10標(biāo)準(zhǔn)，上行26.8Kbits/S，下行53.6Kbits/SAT命令集，符合GSM07.07，GSM07.05和V25短信息系統(tǒng)要通過AT指令來控制GSM Modem發(fā)送短消息，而對SMS的控制共有3種實(shí)現(xiàn)途徑：BlockMode、基于AT命令的Text Mode和基于AT命令的PDU Mode。使用Block Mode需要手機(jī)生產(chǎn)廠家提供驅(qū)動支持。Text Mode比較簡單，但這種模式只能發(fā)送AsCII碼，不能發(fā)送中文的Unicode碼。PDU模式是發(fā)送或接收手機(jī)SM

27、S信息的一種方法，短信息正文經(jīng)過十六進(jìn)制編碼后被傳送，PDU模式不僅支持中文短信，也能發(fā)送英文短信。目前，PDU 已取代Block Mode，因此采用PDU的方式進(jìn)知短信發(fā)送。該GSM Modem支持標(biāo)準(zhǔn)的RS-232串行接口，因此單片機(jī)采用串行接口與其通信。要GSM Modem實(shí)現(xiàn)中言語短信的發(fā)送，須要了解一些基本AT指令之外，PDU短信格式的編碼也是必不可少的。下面簡單介紹一下PDU模式中的短信編碼：PDU模式收發(fā)短信可以使用3種編碼：7-bit、8-bit和UCS2編碼。7-bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符，8-bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符

28、。一般的PDU編碼由A B C D E F G H I J K L M十三項(xiàng)組成。A：短信息中心地址長度，2位十六進(jìn)制數(shù)(1字節(jié))。B：短信息中心號碼類型，2位十六進(jìn)制數(shù)。C：短信息中心號碼，B+C的長度將由A中的數(shù)據(jù)決定。D：文件頭字節(jié)，2位十六進(jìn)制數(shù)。 E：信息類型，2位十六進(jìn)制數(shù)。F：被叫號碼長度，2位十六進(jìn)制數(shù)。G：被叫號碼類型，2位十六進(jìn)制數(shù)，取值同B。H：被叫號碼，長度由F中的數(shù)據(jù)決定。I：協(xié)議標(biāo)識，2位十六進(jìn)制數(shù)。J：數(shù)據(jù)編碼方案，2位十六進(jìn)制數(shù)。K：有效期，2位十六進(jìn)制數(shù)。L：用戶數(shù)據(jù)長度，2位十六進(jìn)制數(shù)。M：用戶數(shù)據(jù)，其長度由L中的數(shù)據(jù)決定。J中設(shè)定采用UCS2編碼，這里是中

29、英文的Unicode字符。需要注意的是，PDU串的用戶信息長度(TP-UDL)，在各種編碼方式下意義有所不同。7-bit編碼時，指原始短消息的字符個數(shù)，而不是編碼后的字節(jié)數(shù)。8-bit編碼時，就是字節(jié)數(shù)。UCS2編碼時，也是字節(jié)數(shù)，等于原始短消息的字符數(shù)的兩倍。1.6、顯示電路的選擇方案一：采用數(shù)碼管指示號碼，二極管指示信號。些方案制作方便，但對信號的來源說明不夠直接。故不采用。方案二：采用液晶屏，液晶屏顯示模塊與數(shù)碼管相比，它顯得更為專業(yè)、漂亮。液晶顯示屏有著微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧、使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)用其顯示各信號和號碼。這樣的話可以直觀的指示出各種信息。因些采用此方案。在制

30、作中選用了TC_1602的字符型液晶，1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：第1腳：VSS為地電源第2腳：VDD接5V正電源第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時

31、，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 第1516腳：空腳在使用過程中要注意V0對比度控制腳的調(diào)整，如果設(shè)置不正確的話，會顯示不出正常的字符。其連接圖如圖1.10所示。圖1.10液晶與主控CPU的連接電路圖1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表3所示。它的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。表3指令表指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H 指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效 指令4：顯示開

32、關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo) 指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時顯示5x10的點(diǎn)陣字符 （有些模塊是 DL：高電平時為8位總線，低電平時為4位總線）指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置 指令8：DDRAM地址設(shè)置 指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高

33、電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令10：寫數(shù)據(jù) 指令11：讀數(shù)據(jù)1.7、整機(jī)電路的安裝與調(diào)試本系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作過程采以模塊化設(shè)計(jì)為主。即把主電路分為各個模塊來設(shè)計(jì)，各模塊設(shè)計(jì)好后，再拼湊成一個完整的電路。把以上各模塊電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試好后。就來進(jìn)行總體的組合與調(diào)試。從機(jī)部分主要由：各傳感器、STC89C52RC單片機(jī)、GSM模塊、PT2262編碼芯片、發(fā)射電路模塊組成。組成框圖如圖1.11。圖1.11 從機(jī)硬件組成框圖主機(jī)部分主要由：接收電路模塊、PT2272解碼芯片、PT2272解碼芯片、STC89C52RC單片機(jī)、LCD_1602液晶顯示電路模塊組成。組成

34、框圖如圖1.12。圖1.12 主機(jī)硬件組成框圖在組合模塊之前調(diào)試主要是功能模塊電路的調(diào)試，匯總組成完整功能電路后硬件調(diào)試相對較少，組合后主要為軟件調(diào)試。2、軟件的設(shè)計(jì)與編寫2.1、軟件（程序）控制分析考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。編碼部分采用了由編碼芯片和單片機(jī)結(jié)合的一種編碼方式。從機(jī)程序分析：初始化時讀取設(shè)置好的房間號。傳感器的信號傳到單片機(jī)采用中斷觸發(fā)方式，當(dāng)中斷到來后單片機(jī)對帶傳感器的接口進(jìn)行讀取。之后單片機(jī)STC89C52RC和編碼芯片PT2262把讀取到的房間號和傳感器信號進(jìn)行編碼，最后通過AT指令,送到GSM模塊中發(fā)射到主人手機(jī)上去；以及送到無線發(fā)射模塊中去，發(fā)送到主機(jī)上去。主機(jī)程序分

35、析：程序初始化時把液晶顯示屏進(jìn)行初始化，顯示歡迎屏幕。之后等待中斷事件，當(dāng)接收模塊接收到有報(bào)警信息時，觸發(fā)單片機(jī)的中斷處理，此時單片機(jī)開始讀取信號并與解碼芯片PT2272對其進(jìn)行解碼處理。把報(bào)警信號解碼識別出來后送到LCD_1602液晶進(jìn)行顯示，同時觸發(fā)報(bào)警響鈴。2.2、軟件（程序）的實(shí)現(xiàn)在單片機(jī)編程方面，首先要考慮的是程序語言的選擇。在51方面的編程主要使用的有匯編和C語言，以下對兩種語言進(jìn)行對比，以進(jìn)行選擇。匯編語言是一種用文字助記符來表示機(jī)器指令的符號語言，是最接近機(jī)器碼的一種語言。其主要優(yōu)點(diǎn)是占用資源少、程序執(zhí)行效率高。但是不同的CPU，其匯編語言可能有所差異，所以不易移植。 C語言是

36、一種結(jié)構(gòu)化的高級語言。其優(yōu)點(diǎn)是可讀性好，移植容易，是普遍使用的一種計(jì)算機(jī)語言。缺點(diǎn)是占用資源較多，執(zhí)行效率沒有匯編高。 對于目前普遍使用的RISC架構(gòu)的8bit MCU來說，其內(nèi)部ROM、RAM、STACK等資源都有限，如果使用C語言編寫，一條C語言指令編譯后，會變成很多條機(jī)器碼，很容易出現(xiàn)ROM空間不夠、堆棧溢出等問題。而匯編語言，一條指令就對應(yīng)一個機(jī)器碼，每一步執(zhí)行什幺動作都很清楚，并且程序大小和堆棧調(diào)用情況都容易控制，調(diào)試起來也比較方便。 而C語言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語言，它兼顧了多種高級語言的特點(diǎn)，并具備匯編語言的功能。C語言有功能豐富的庫函數(shù)、運(yùn)算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性

37、，而且可以直接實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)硬件的控制。C語言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言，它支持當(dāng)前程序設(shè)計(jì)中廣泛采用的由頂向下結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)技術(shù)。此外，C語言程序具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法提供了有力的保障。因此，使用C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已成為軟件開發(fā)的一個主流。用C語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，會大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充，從而研制出規(guī)模更大、性能更完備的系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要采用模塊化設(shè)計(jì)，由于程序長度并不太大（大概幾百行），單片機(jī)的內(nèi)部ROM已經(jīng)足夠應(yīng)付。而我們需要的是程序以后的可讀性較好，移植、改進(jìn)和擴(kuò)充比較方便。以便于系統(tǒng)性能更強(qiáng)大，更穩(wěn)定。所以我選擇

38、了C語言編程。程序的編寫是根據(jù)硬件的支持下完成的，所以要編出程序必須有硬件的接口資料，此系統(tǒng)用的接口資料如下：/*接收部分*/液晶：D0D7P0.0P0.7RSP2.7R/WP2.6ENP2.52272：D3P2.0D2P2.1D1P2.2D0P2.3報(bào)警器控制口：p3.7GSM通信采用串口通信收報(bào)警信號：01火警，02門警/*發(fā)射部分*/發(fā)射EN端：p2.4房號編碼：P0口，01為房號2262:D0P2.0D1P2.1D2P2.2D3P2.3布防無線接口：P1.0撒防無線接口：P1.1手動報(bào)警無線接口：P1.3門控檢測：P1.2氣體檢測：INT1程序的編寫主要根據(jù)圖2.1的軟件流程圖來編寫。

39、詳細(xì)程序見附件二。圖2.1 軟件流程圖致謝本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)與制作的過程中遇到不少問題，感謝老師提供了些方法和方案來解決這些問題。由于個人能力有限，此系統(tǒng)還不盡完善，以后會努力把它完善的。謝謝！參 考 文 獻(xiàn)1. 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽組委會. 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽獲獎作品匯編.北京理工大學(xué)出版社,2004年8月,第1版2. 黃智偉. 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽訓(xùn)練教程.電子工業(yè)出版社,2005年1月,第1版3. 高吉祥.高頻電子線路. 電子工業(yè)出版社,2005年3月,第1版4. 曾興雯,劉乃安,陳健.高頻電路原理與分析.西安電子科技大學(xué)出版社, 2001年8月,第3版5. 肖洪兵,胡輝,郭速學(xué).跟我

40、學(xué)用單機(jī).北京:北京航空大學(xué)出版社, 2004年4月,第3版6. 譚浩強(qiáng)，張基溫，唐永炎.C語言程序設(shè)計(jì)教程教程.高等教育出版社，1998年7月第二版7. 曹天漢,寧凡,張雪娟.單片機(jī)原理與接口技術(shù).電子工業(yè)出版社,2006年8月第二版8. 林德杰,林均淳,曾憲云.電氣測試技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社,2007年10月第二版附 錄附錄1: 儀器設(shè)備清單 TH2811C型LCR數(shù)字電橋.常州市同惠電子有限公司.1臺 TH2618B型電容測試儀. 常州市同惠電子有限公司. 1臺 HFJ-8D超高頻毫伏表. 上海愛儀電子設(shè)備有限公司.1臺 GDS-820S數(shù)字示波器(150MHz).固偉電子實(shí)業(yè)有限公司.

41、1臺 GOS-620普通示波器(20MHz). 固偉電子實(shí)業(yè)有限公司. 1臺 GAG-810音頻信號發(fā)生器. 固偉電子實(shí)業(yè)有限公司. 1臺附錄2: 部分系統(tǒng)程序/*報(bào)警系統(tǒng)發(fā)射程序更新日期： 2008-11-18作者： crf*/#include/#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit waring=P26; /*報(bào)警響鈴控制*/sbit senden=P24; /*低電平有效*/sbit start=P10; /*布防鍵*/sbit no_start=P11; /*消防鍵*/sbit door=P12;

42、 /*有人進(jìn)入*/sbit m_war=P13; /*手機(jī)報(bào)警按鍵*/sbit TX_power=P27; /*發(fā)射電路電源*/uchar code at= atx0Dx0a;uchar code cmgf0= AT+cmgf=0x0Dx0a;uchar code cmgs0= at+cmgs=49x0Dx0a;uchar code cmgs1= at+cmgs=43x0Dx0a;uchar code fire_msg= 0011000D91683167602927F3000801225BB691CC53D1751F6C144F5376D163A762A58B66FF01FF01FF018BF

43、76CE8610FFF01x1a; uchar code door_msg= 0011000D91683167602927F3000801225BB691CC53D1751F95E87A9776D163A762A58B66FF018BF76CE8610F5B895168FF01x1a; uchar floor,num,k=0,sing,sn=0,door_msm=1,fire_msm=1;void delay(unsigned int i);void delayNs(uchar s);void SendASC(uchar ASC);void SendToGsm(uchar* p);void i

44、nt_Initial();void send_data(); /*主程序*/void main() int_Initial();delay(1000); senden=1; floor=(P04)&0x0f;delay(10); num=P0&0x0f;loop: waring=0;delay(8000);waring=1;while(start=0 & m_war=0) /*沒有布防也沒有手動報(bào)警*/k=0;door_msm=1;fire_msm=1;TX_power=1;EX1=1;waring=0;delay(30000);waring=1;while(1) if(no_start=1)

45、 goto loop; /*撤防按鍵是否按下去？*/ if(m_war=1)/*手動報(bào)警按下去*/ TX_power=0;for(sn=0;sn3;sn+) sing=0x00; delay(20); P2=0x40; delay(10); senden=0; delay(8000); senden=1; send_data(); if(door=1)/*門控報(bào)警按下去*/ TX_power=0; for(sn=0;sn3;sn+) P2=0x42; delay(10); senden=0; delay(8000); senden=1; send_data(); delay(100); if(

46、door_msm=1) door_msm=0; SendToGsm(at); delay(500); SendToGsm(cmgf0); delay(800); SendToGsm(cmgs0); delay(60000); delay(60000); delay(60000); SendToGsm(door_msg); waring=0; delay(8000); waring=1; while(k!=0)/*火警中斷來了并且按了啟動*/ TX_power=0; for(sn=0;sn3;sn+) P2=0x41; delay(10); senden=0; delay(8000); send

47、en=1; send_data(); delay(100); if(fire_msm=1) fire_msm=0; SendToGsm(at); delay(500); SendToGsm(cmgf0); delay(800); SendToGsm(cmgs0); delay(60000); delay(60000); delay(60000); SendToGsm(fire_msg); waring=0; delay(8000); waring=1; waring=1; /k=0; /*中斷初始化*/void int_Initial() PCON |= 0x80; /PCON: power

48、control , SMOD=1 SCON = 0x50; /SCON: serial control TMOD = 0x20; /TMOD: timer model TH1 = 0xFA; /Bps: 9600 TR1 = 1; EA = 1; ES = 1; TI = 0; RI = 0;/ EX0=1; EX1=1; / IT0=1; IT1=1; /*/void es_server() interrupt 4 if(RI) while(RI = 0 ); RI=0; else TI=0; /* 發(fā)送子程序*/void SendASC(uchar ASC) bit es; es=ES;

49、ES=0;/關(guān)閉中斷 TI=0; SBUF=ASC; while(!TI); TI=0; ES=es;/* 發(fā)送字符串程序*/void SendToGsm(uchar* p) while(*p!=0) SendASC(*p+); /*中斷服務(wù)程序*/void ex0_sever() interrupt 0 /sing=0x02;TX_power=0; k=1; void ex1_sever()interrupt 2 /*fire*/ /sing=0x01; /TX_power=0; EX1=0; k=2; /*發(fā)送315M報(bào)警信號子程序*/void send_data() /TX_power=0; for(sn=0;sn3;sn+) delay(200); P2=P2&0xf0|floor; delay(10); senden=0; delay(8000); senden=1; for(sn=0;sn4;sn+) delay(200); P2=P2&0xf0|num; delay(10); senden=0; delay(8000); senden=1; delayNs(1); /*延時子程序*/void delay(unsigned int