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文檔簡介
1、摘 要隨著智能化家居概念的不斷推廣及電子信息產業快速向生活領域滲透,實現家居信息化、網絡化、智能化已成為家居系統發展的新趨勢。傳統的機械式(防盜網、防盜窗)安防系統在實際使用中暴露了很多隱患,例如:為其它沒有安防盜窗的相近樓層形成被盜隱患、發生火災時不易逃生等。家庭智能防盜報警系統已從原來的簡單化、局部化向智能化、集成化發展,可對家居的安全環境進行實時監控,如防火、防盜等,一旦有安全事故發生,就會發出相應的報警信息,使得戶主及時對所發生的事故進行緊急處理。本文設計了用STC89C52單片機實現的基于GSM短信模塊的家庭無線防盜報警系統。此系統由單片機控制模塊、液晶鍵盤模塊、GSM模塊、存儲器模
2、塊和傳感器模塊組成,可解決傳統安防系統存在的隱患,讓家庭防盜更及時、使用更方便。它不再依賴有線電話執行報警,而是借助最可靠、最成熟的GSM移動網絡,以最直觀的英文短消息形式,直接把報警情況反映到用戶的手機屏幕上。它采用主動式紅外傳感器進行檢測,變有形的傳統防盜網防盜窗為無形。該系統采用現有電話網絡,結合射頻無線通信技術和單片機網絡控制技術,具有自動化程度高、適用性強、電路設計可靠等優點,一般家庭都能接受。 關鍵詞:防盜 STC89C52 GSM 傳感器目 錄1 前言11.1 基于GSM安全系統簡介11.2 基于GSM安全系統現狀與發展趨勢12 系統設計原理22.1 單片機控制模塊22.2 傳感
3、器模塊32.2.1 光電開關特點32.3 GSM模塊42.4 存儲器模塊52.5 液晶鍵盤模塊62.5.1 LCD1602液晶顯示器62.5.2 4*4矩陣鍵盤63 硬件設計73.1 系統硬件電路設計73.2 單片機控制模塊電路設計83.3 傳感器模塊電路設計83.4 報警模塊電路設計93.5 GSM模塊接口電路設計93.6 存儲器模塊電路設計103.7 液晶模塊電路設計103.8 PCB板設計114 軟件設計124.1 傳感器模塊軟件設計134.2 GSM模塊軟件設計154.3存儲器模塊軟件設計164.4 液晶鍵盤模塊軟件設計174.5 密碼鎖軟件設計185 調試與結果195.1 密碼鎖調試
4、195.2 開門功能調試205.3 修改密碼功能調試205.4 報警功能調試215.5 調試存在問題226 總結23致謝參考文獻Abstract附錄畢業設計成績評定表II1 前言1.1 基于GSM安全系統簡介GSM安全系統是基于移動通信網絡的監控報警技術,徹底解決了普通防盜器、監控器無法解決的遠程報警和易于破解的難題。利用通信加密技術,讓用戶的家居安全無憂,是繼單向防盜器、雙向防盜器后的新一代防盜產品。GSM智能防盜器,是利用最新材料技術、最新信息技術、最新人工智能設計讓防盜器具備智慧靈魂,使人與財產的安全保障突破時空限制。在性能上必須要在各種情況條件下的高可靠性,在功能上必須既要讓用戶有不可
5、破解的最高安全等級,又要讓用戶操作方便,甚至系統為用戶自動服務。GSM網絡智能防盜器符合全能的防盜技術特點:l 及時通知:全球范圍l 最高安全:杜絕解碼l 操作方便:手動自動l 實用功能:防盜防火GSM防盜被喻為繼第一代機械鎖,第二代電子式防盜鎖,第三代芯片式數碼防盜器,第四代GPS防盜之后的第五代防盜器。本系統充分運用GSM移動通訊網絡,結合數字通訊技術,實現對家居進行狀態監控、調度、防盜報警、防火報警等功能。GSM網絡防盜主要是突破了無距離的限制。無服務費、無月租、房屋遇到入侵,5秒鐘通知到戶主,戶主可以第一時間制止盜竊行為的發生,防止火災蔓延。1.2 基于GSM安全系統現狀與發展趨勢城市
6、規模迅速擴大,外來人口大量涌入,使本來就復雜的城市管理更加復雜。家庭被盜,住戶被搶,常有發生。對此,公安部門雖作了大量投入,仍不盡人意。其原因大體是:(1)有的家庭被盜,損失數目極少,公安部門沒有用常規的方法立案偵察。(2)有的住戶雖然損失嚴重,但法律意識淺薄,不能將當時的情況和線索作一個明確的表述,自然增加了破案難度。(3)作案人詭計多端,狡猾、飄忽不定,沒有固定的著落和去處。(4)公安部門時時有很多大案要案要辦,使破案周期變長,破案率下降。綜上所述,GSM家庭防盜系統是一個尖端科技的安防產品,性能可靠操作簡單,具有深遠的發展意義。2 系統設計原理該設計為基于GSM的家庭防盜系統,主要由單片
7、機控制模塊、液晶鍵盤模塊、GSM模塊、存儲器模塊和傳感器模塊組成,它能實現智能密碼鎖、煤氣泄漏報警、入屋盜竊報警和修改系統密碼等功能。系統主要采用STC89C52單片機作為主控制器, P1引腳通過分時掃描方式控制鍵盤,從而實現輸入功能。P2引腳控制LCD1602液晶,可以更直觀靈活地向用戶反映系統信息。同時,傳感器檢測到報警信息時,向單片機發出中斷信號,中斷引腳INT0和INT1通過單片機內部的中斷功能實現系統報警功能。利用串口向GSM模塊發送AT指令,可向用戶發送報警信息。系統框圖如圖1所示。圖1 系統框圖2.1 單片機控制模塊單片機控制模塊主要采用STC89C52單片機作為主控制芯片。ST
8、C89C52作為普通51單片機已廣泛應用于各種產品中,其接口簡單,方便使用,且功能強大。 STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系統可編程Flash存儲器。片上Flash允許程序存儲器在系統可編程,亦適于常規編程器。在單芯片上,擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash,使STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。STC89C52具有以下標準功能:8K字節Flash,256字節RAM,32位I/O口線,看門狗定時器,2個數據指針,三個16位定時器/計數器,一個6向量2級中斷結構,全雙工串行口,片內晶振及時鐘電路。另外,STC89C52
9、可降至0Hz靜態邏輯操作,支持2種軟件可選擇節電模式。空閑模式下,CPU停止工作,允許RAM、定時器/計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下,RAM內容被保存,振蕩器被凍結,單片機一切工作停止,直到下一個中斷或硬件復位為止。其引腳圖如圖2所示。圖2 STC89C52引腳圖2.2 傳感器模塊傳感器模塊模塊主要由紅外傳感式集發射接收于一體的ITR9909。這是一種光電開關。光電開關(光電傳感器)是光電接近開關的簡稱,它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射,由同步回路選通電路,從而檢測物體有無的。物體不限于金屬,所有能反射光線的物體均可被檢測。光電開關將輸入電流在發射器上轉換為光信號射出,接收器再根
10、據接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。2.2.1 光電開關特點光電開關具有以下特點:l 對射式、反射式、鏡面反射式光電開關都有防止相互干擾功能,安裝方便l 對ES外同步(外診斷)控制端的進行設置可在運行前預檢光電開關是否正常工作。并可隨時接受計算機或可編程控制器的中斷或檢測指令,外診斷與自診斷的適當組合可使光電開關智能化l 響應速度快,高速光電開關的響應速度可達到0.1ms,每分鐘可進行30萬次檢測操作,能檢出高速移動的微小物體l 采用專用集成電路和先進的SMT表面安裝工藝,具有很高的可靠性l 體積小(最小僅20×31×12mm)、重量輕,安裝調試簡單,并具有短路保
11、護功能ITR9909的測量電路如圖3所示。圖3 ITR9909測試電路圖2.3 GSM模塊GSM模塊主要采用SIEMENS公司的TC35模塊,通過串口接入電路與單片機控制模塊相連,主要負責實現遠距離報警的功能。采用GSM的短信功能,可以使某些控制達到“零距離”。由于短信息的費用低廉,可以取代傳統的無線遙控。因此本系統采用單片機控制GSM模塊發送GSM短信,實現遠距離報警的功能。TC35模塊是SIEMENS公司為嵌入式設備設計的GSM雙頻通訊核心模塊,如圖6所示。TC35T內含TC35/SIM卡座/電源/天線/RS232接口,是可獨立使用的通訊終端。TC35支持標準的AT命令集,通過AT指令可實
12、現發送短信功能。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。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終端內的語音、數據信號,并涵蓋了蜂窩射頻設備中的所有的模擬和數字功能。在不需要額外硬件電路的前提下,可支持FR、HR和EFR語音信道編碼。圖4 GSM模塊設置以下AT指令,GSM模塊可以發送短消息:AT+CMGF=1回車(采用文本格式發送,如用PDU格式,則AT+CMGF=0)AT+CMGS=“+8613xx
13、xxxxxxx”回車>輸入短消息。Crtl+Z結束并發送。2.4 存儲器模塊為了實現對密碼的存儲,防止不法分子切斷電源造成密碼丟失,本系統采用了AT24C02存儲器對密碼進行存儲。AT24C02是一個2K位串行CMOS E2PROM,內部含有256個8位字節。內部有一個16字節頁寫緩沖器,該器件通過I2C總線接口進行操作,有一個專門的寫保護功能。AT24C02支持I2C總線數據傳送協議。I2C總線協議規定,任何將數據傳送到總線的器件為發送器。任何從總線接收數據的器件為接收器。數據傳送是由產生串行時鐘和所有起始停止信號的主器件控制的。主器件和從器件都可以作為發送器或接收器,但由主器件控制傳
14、送數據(發送或接收)的模式。 AT24C02通過8個引腳實現數據的存儲功能,其引腳圖如下圖5所示。圖5 AT24C02引腳圖2.5 液晶鍵盤模塊液晶鍵盤模塊主要由4*4矩陣鍵盤和LCD1602液晶顯示器組成。4*4矩陣鍵盤主要提供用戶操作輸入功能,是實現人機通信的主要控制部分;LCD1602液晶顯示器主要負責顯示系統信息,協助用戶操作系統。下面分別簡單介紹矩陣鍵盤和LCD1602液晶顯示器的性能和工作原理。2.5.1 LCD1602液晶顯示器LCD1602是一種字符型液晶顯示模塊,是一種專門用于顯示字母、數字、符號等點陣式的LCD。該液晶顯示器使用方便,功耗小,因此本系統采用LCD1602作為
15、系統的顯示部分。LCD1602包括4種工作狀態,通過MCU設置RS、RW和E值,可使液晶工作在不同的狀態。讀狀態:輸入:RS0,RW1,E1輸出:D0D7狀態字寫指令:輸入:RS0,RW0,D0D7=指令碼,E高脈沖輸出:無讀數據:輸入:RS1,RW1,E1輸出:D0D7=數據寫數據:輸入:RS0,RW1,E1輸出:無2.5.2 4*4矩陣鍵盤在矩陣式鍵盤中,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)就可以構成4*4=16個按鍵,比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍,從而節省I/O資源,因此在本設計中采用4*4矩陣鍵盤。矩陣式鍵盤中,行、列線分別連
16、接到按鍵開關的兩端,行線通過上拉電阻接到+5V上。當無鍵按下時,行線處于高電平狀態;當有鍵按下時,行、列線將導通,此時,行線電平將由與此行線相連的列線電平決定。對于矩陣式鍵盤,按鍵的位置由行號和列號唯一確定,因此可分別對行號和列號進行二進制編碼,然后將兩值合成一個字節,高4位是行號,低4位是列號。編碼相互轉換可通過計算或查表的方法實現。3 硬件設計3.1 系統硬件電路設計系統硬件電路主要由單片機控制模塊電路、報警模塊電路、GSM模塊電路、存儲器模塊電路、液晶鍵盤模塊電路和傳感器模塊電路組成。系統硬件電路如圖6所示。圖6 系統電路圖3.2 單片機控制模塊電路設計單片機電路主要包括晶振電路、復位電
17、路、P0口的上拉電阻等組成,電路如圖7所示。接口P3為單片機P0引腳的上拉電阻,接口P2為矩陣鍵盤的接入口。在晶振電路中,晶振頻率選為11.0592MHz,原因是使初值為整數,從而產生精確的波特率。 圖7 單片機控制模塊電路圖3.3 傳感器模塊電路設計在本設計中,為了提高傳感器的精確度和方便性,傳感器都通過引線連接到相應的接口上,而非直接焊接到電路板上。由于傳感器的信號為弱電平信號,容易造成單片機的誤操作。為保證系統具有較高的靈敏度,故加入由LM324組成的放大電路,電路如圖8所示。接口P6為煙霧傳感器的接口;接口P7為人體感應傳感器的接口。通過分別調整可變電阻R2和R7,可以改變煙霧傳感器和
18、人體感應傳感器信號的放大倍數。由于單片機的中斷方式為低電平中斷,所以經放大器放大后的信號要先接入反相器,才能再連接到單片機的中斷引腳上。圖8 傳感器模塊電路圖3.4 報警模塊電路設計由于單片機STC89C52提供的工作電流只有20mA,而蜂鳴器正常工作電流一般比較大,以致于單片機的I/O口是無法直接驅動的,因此需要一個外部的驅動電路,提供正常工作所需要的電流。報警模塊電路圖如圖9所示。在該電路中,speaker連接在單片機引腳上,接口P4為蜂鳴器,晶體管工作在飽和狀態,相當于一個開關。圖9 報警模塊電路圖3.5 GSM模塊接口電路設計GSM模塊的工作主要由單片機通過串口將AT指令發送到GSM模
19、塊。串口電路主要由芯片MAX232進行電平轉換,實現串口電壓與單片機電壓的轉換,確保雙方可以相互通信,電路如圖10所示。單片機的TXD引腳接到MAX232的T2IN引腳,單片機的RXD引腳接到MAX232的T2OUT引腳。圖10 GSM模塊接口電路圖3.6 存儲器模塊電路設計存儲器模塊電路主要由芯片AT24C02構成,存儲器模塊電路圖如圖11所示。在本設計中,只有一個AT24C02被總線尋址這三個地址,故輸入腳A0 A1 A2 可懸空或連接到Vss。串行時鐘SCL和串行數據/地址引腳SDA分別接到單片機引腳P3.6和P3.7上,通過單片機編程控制存儲器的讀寫。圖11存儲器模塊電路圖3.7 液晶
20、模塊電路設計液晶模塊電路如圖12所示。可調電阻R1調節液晶偏壓,RS、RW和EN分別接到單片機的P0.5、P0.6、P0.7引腳,通過單片機按相應時序編程控制液晶顯示。Data0Data7為液晶數據位,接到單片機P2引腳。圖12 液晶模塊電路圖3.8 PCB板設計在本設計中,硬件部分采用PCB板制作。首先,利用Protel DXP軟件繪制電路圖并生成PCB板,利用人工布局,對PCB圖進行布線。如果使用自動布線,很容易出現飛線或者布線錯誤。所以在布線時,應該先使用自動布線,然后再手動布線,對部分線路進行修改。在布線過程中,調整元器件的位置和方向,可以改善電路板布線,減少飛線。生成的PCB圖如圖1
21、3所示。圖13 PCB板圖在完成PCB板圖后,焊接電路板,得到所需布線電路。最后,得到電路焊接電路圖如圖14所示。圖14焊接電路圖實物圖如圖15圖15實物圖焊接時,需要特別注意避免造成短路。相距很近的引線要用萬用表測量是否存在通路,若通過可能會造成短路等嚴重的后果。電器元件焊接中應避免燙壞元件。4 軟件設計該系統主要實現的功能是:輸入密碼,密碼正確則進入系統。當輸入密碼錯誤次數小于3次時,可以重新輸入。當錯誤次數達到3次,系統便進入自鎖狀態并通過GSM發送短信通知用戶。成功進入系統后可以選擇不同的功能:開門、修改系統密碼和開啟報警系統。選擇開門功能。則開門的指示燈會亮。選擇修改系統密碼功能,則
22、按照系統指引輸入舊密碼、新密碼和重復新密碼。若輸入的密碼都正確,則修改密碼成功。若輸入的密碼錯誤,則需要重新輸入,當錯誤次數達到3次時,系統也會進入自鎖狀態和通過GSM發送短信通知用戶。選擇開啟報警功能,煙霧傳感器和紅外熱釋能傳感器便開始工作,一旦檢測到信號,報警音響并通過GSM發送短信通知用戶。若需要關閉報警功能,只要按關閉報警的按鍵,并正確輸入密碼后,報警功能就會關閉。主程序流程圖如圖17所示。4.1 傳感器模塊軟件設計在本系統中,傳感器報警通過開啟中斷來實現,其流程圖如圖18所示。煙霧傳感器為INT0,紅外熱釋能傳感器為INT1。當煙霧傳感器檢測到煙霧時,輸出高電平信號到INT0引腳,單
23、片機檢測到中斷0信號,立即調用中斷程序void onfire() interrupt 0。當紅外熱釋能傳感器檢測到人體時,輸出高電平信號到INT1引腳,單片機檢測到中斷1信號,立即調用中斷程序void steal() interrupt 2。程序見附錄。圖17 中斷流程圖圖18 主程序流程圖4.2 GSM模塊軟件設計在本系統中,GSM模塊軟件設計是通過串口發送AT指令給GSM模塊來實現發送短信的功能,其流程圖如圖19所示。首先串口發送字符串“AT+CMGF=1r”給GSM模塊,設置短信為TXT模式;然后發送“AT+CMGS”,設置收信方的手機號碼;接著將待發送短信的內
24、容發給GSM模塊;最后發送十六進制的0x1A(回車)確認發送,這樣就能通過GSM模塊最終實現報警通知用戶的功能。程序見附錄。圖19 短信發送流程圖在GSM模塊和單片機的串行通信中,選用定時器T1在工作方式2設定波特率為9600,其初值計算公式如下:已知為11.00592MHz,設波特率控制位SMOD=0,則有故在程序設計時,定時器初值設置為0xFD。4.3存儲器模塊軟件設計在本系統中,AT24C02的存儲功能主要是通過I2C總線來實現串行讀寫,其流程圖如圖20所示。I2C總線在寫入和讀取一個8位二進制數時,總是高位在前低位在后。在讀函數_24C02Read(unsigned char l_ad
25、dress)中,先向I2C總線發出讀取24C02的寫地址,在完成I2C串口協議后,寫入24C02的讀地址,再讀取存儲器對應位置的數據。在寫函數_24C02Write(unsigned char dat,unsigned char l_address)中,先向總線發出寫24C02的地址,在完成I2C串口協議后,寫入24C02的寫地址,然后寫入數據。程序見附錄。圖20 AT24C02讀寫流程圖4.4 液晶鍵盤模塊軟件設計在本系統中,LCD1602液晶顯示是通過調用void display(uchar pos,uchar *q)函數實現的,其流程圖如圖21所示。在void display(uchar
26、 pos,uchar *q)函數中,pos是寫入的位置,q指向要寫入的數據所在的數組。該函數主要調用lcd_wcmd(),lcd_pos()兩個函數,先寫顯示地址,后寫顯示數據。單片機P2口接LCD1602的數據引腳,P05、P06、P07分別接LCD1602的RS、RW、EP引腳,通過單片機控制液晶顯示。程序見附錄。圖21 LCD1602顯示流程圖在本系統中,鍵盤的軟件實現通過分時掃描、鍵盤編碼的形式來實現,其流程圖如圖22所示。P1口低4位作為鍵盤的行,高4位作為鍵盤的列。P1口低4位先循環輸出0,單片機掃描P1口高4位。如果有鍵按下,P1口高4位不會全為1。讀取P1口的值,查表獲得相應的
27、16進制值存放l_key變量中,退出循環。如果讀取不到P1口的值,比如是干擾,則不做鍵值處理,返回繼續循環下次。程序見附錄。圖22 鍵盤掃描流程圖4.5 密碼鎖軟件設計在本系統中,密碼鎖的軟件實現是通過比較輸入密碼值和實際密碼值是否一樣來進行的,其流程圖如圖23所示。如果密碼正確,則進入下一步操作。如果密碼錯誤,則需要重新輸入密碼,直到密碼正確為止。每輸錯一次密碼,錯誤次數記錄變量times就會加1。一旦times增加到3,則調用GSM程序發短信,并且系統進入死鎖狀態。程序見附錄。圖23 密碼鎖設置流程圖5 調試與結果電路板焊接成功后就可以進行調試,在調試之前,應先將已編好的程序下載到芯片ST
28、C89C52。編寫好程序后,將文件加載到工程中,然后“build”,生成“*.hex”文件,將AT89S52芯片插到下載開發板中,然后打開下載軟件,通過它導入“*.hex”運行編譯,載入到芯片即可。5.1 密碼鎖調試系統上電后,液晶顯示“Please input the password:”字樣,如圖24所示。2秒后,系統進入輸入狀態,此時可通過鍵盤輸入6位密碼。在輸入狀態,當輸入錯誤時,可通過鍵盤上的“Delect”鍵刪除錯誤位。當輸入完成以后,按“Enter”鍵確認輸入。圖24 輸入密碼狀態液晶顯示圖若輸入的密碼正確,則進入操作系統,液晶顯示“Please press the functi
29、on key”字樣,如圖25所示。此時可通過按不同的功能鍵選擇不同的功能。圖25功能選擇狀態液晶顯示圖若輸入的密碼錯誤,蜂鳴器長鳴同時液晶顯示“Error!”,如圖26所示。若錯誤次數小于3次,2秒后可重新輸入密碼。若錯誤次數達到三次,系統進入死鎖狀態,液晶顯示“Try it tomorrow!”,并通過GSM模塊發送短信通知用戶,如圖27所示。圖26 密碼錯誤狀態液晶顯示圖圖27 密碼錯誤報警短信圖5.2 開門功能調試在進入操作系統后,按“Open”鍵進入開門功能。此時,開門燈亮,液晶顯示“Open the door.”。5.3 修改密碼功能調試在進入操作系統后,按“Change”鍵進入修改
30、密碼功能。按照液晶指示“Input old password”,輸入舊密碼;然后提示“Input new password”,輸入新密碼;最后在提示“Input it again!”后重復輸入新密碼。若輸入的密碼都正確,則修改密碼成功,顯示“Establishes successful!”,如圖28所示。若密碼有一次錯誤,則需要從輸入舊密碼開始重新操作,當錯誤次數達到3次時,系統也會進入死鎖狀態。 圖28 修改密碼成功液晶顯示圖5.4 報警功能調試在進入操作系統后,按“Alarm”鍵進入開啟報警功能,此時液晶顯示“System startup.”。當煙霧傳感器檢測到煙霧時,啟動中斷程序,蜂鳴器
31、報警,液晶顯示“Alarm!”和“On fire!”,并通過GSM發送短信通知用戶,如圖29所示。圖29 火災報警短信圖當紅外熱釋能傳感器檢測到人體時,啟動中斷程序,蜂鳴器報警,液晶顯示“Alarm!”和“Steal!”,并通過GSM發送短信通知用戶,如圖30所示。圖30 入屋盜竊報警短信圖5.5 調試存在問題整個設計的難點在于調試方面,因此在調試中也遇到了很多問題,但經過查看資料和細心分析后,最終都能順利解決。下面總結以下調試過程中出現的問題及解決方法。在制板過程中,難免會出現各種差錯而導致電路短路或斷路等現象。為避免此類情況的發生影響調試結果,在調試前,先用萬用表二極管檔將電路板的線路都測
32、一下,確保電路正常。調試過程首先驗證LCD1602能否正常運行。先編寫簡單的LCD1602顯示程序,然后通過串口下載HEX格式文件到單片機。上電后,液晶只亮但沒有顯示,初步懷疑是RS、RW和E控制位設置錯誤。但通過萬用表測試控制引腳電平跳變情況,發現正常,故排除該可能。最后經過反復檢查,發現原來是因為單片機P2引腳為倒序排列,在畫板圖時沒有留意,導致接錯數據引腳。采用飛線修改后,LCD1602能正常顯示。在設計程序時,考慮到存儲器AT24C02全新時存儲內容為0,此時才寫入初始化密碼。但經過驗證,該設想不實際,故直接寫入初始化密碼。在設計功能選擇時,采用按鍵獲得鍵值,再根據鍵值選擇不同功能函數
33、的方式來實現的。在調試時,出現第一次按鍵有反應,之后都沒有反應的現象。經過仔細分析后得知,在每次按鍵后,程序跳入不同功能函數時要將鍵值重設初值0xFF,否則會進入死循環。調試過程遇到的最大難題是中斷問題。剛開始時,傳感器沒有檢測到信號,但單片機卻運行中斷程序。通過萬用表測試中斷引腳,發現電平正常。試過更換單片機芯片和將中斷引腳接地,問題依然存在。最后使用示波器測試中斷引腳,發現存在干擾信號,使得單片機出現誤中斷現象。故在程序中加入延時檢測中斷信號部分后,干擾信號被排除掉,中斷正常。編程時要注意規范問題。編程過程中要注意加注釋或分割線,否則,在程序過長時容易變得很亂,不便于查找或更改。程序的結構
34、要設計的合理,避免上下亂調用的現象,這樣會使程序更加清晰化。編程前要畫流程圖,這樣會使思路清晰。此外,使用循環結構體時要注意有退出循環體的出口,避免程序進入死循環。6 總結該設計在一定程度上解決了傳統機械式防盜的弊端,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。由于該系統主要利用現代移動通信網絡作為承載,不需要考慮布線等因素,減少了環境因素對系統的影響,提高了該系統的可移動性。由于時間的關系和考慮到元器件的價格等因素,該設計還存在一些不足的地方。例如,該設計存在不夠人性化的地方,可通過添加實時時鐘芯片增加時間功能,并在此基礎上加入自動開啟和關閉系統的功能等等。除此以外,還可以
35、通過增加斷電保護電路增強系統的安全性。在做畢業設計的這段時間里,我對這四年學習到的知識有了一個全面的認識,也因此學到了很多東西。這一次的畢業設計,從查找資料、方案確定、電路設計到PCB制作和調試,整個過程都是我自己親自去完成。在整個設計期間,我遇到了很多問題,但經過仔細的分析和其他同學的幫助后,最終都把問題解決,我也從中學會了解決問題的方法。23致 謝能夠完成本設計論文,首先要感謝我的指導老師羅霞老師。從課題的選擇到項目的最終完成,羅霞老師都很關心我論文的進展情況,并對我的設計給予建議及優化。在此,對羅霞老師表示由衷的感謝。感謝跟我一起愉快的度過4年大學生活的同學們。四年來,無論在生活,學習,
36、工作上,同學們都給以我很大的幫助。特別是這次設計,由于知識水平有限,我在做本設計的過程遇到不少的問題,很感謝同學給予指導,給予幫助。感謝工程學院的所有老師,他們精心的栽培為我以后的學習工作打下了堅實的基礎。最后我還要感謝我的家人,從小到大一直這樣支持我,謝謝你們!電子信息技術日新月異地飛速發展,人們總是處在不斷學習階段,再加上我水平有限,所以本設計肯定存在許多不盡如人意的地方,歡迎廣大老師和同學批評指正。參 考 文 獻1 祁偉,楊事單片機C5l語言教程與實驗M北京:北京航空航天大學出版社,20062 林桂花基于GSM模塊的數據傳輸及實時控制系統J計算機與現代化,2006(2):22243 李曉
37、輝,等基于GSM技術的汽車防盜系統的設計J現代電子技術,2008(3):l9l 1934 劉字靜基于GSM的遠程監控系統數據傳輸J科學技術與工程,2007(5):10-145 師俊宏智能家居中的安全防范系統J上海建設科技,2006,(05)6 游燕,隨善坤一種智能家居安防系統的設計J中國科技信息,2005,(12)7 陳剛,李葉紫,胡輝基于GSM的車輛防盜搶系統設計與實現J電氣自動化,2005,(06)8 馬忠梅,籍順心,張凱,等單片機的C語言應用程序設計M北京:北京航空航天大學出版社,2005:172-1889 孫磊,陳新基子TC35模塊的數據通信的實現及其應用J中國數據通信,2005,12
38、(5):17-2110 劉濤,張春業,韓旭東,等基于手機模塊TC35的單片機短消息收發系統J電子技術,2003,8(4):141611 朱純益,路建華單片機用作通用紅外遙控接收器的設計J單片機與嵌入式系統應用,2002,7(8):24-2512 王書偉,張茜萍基于AT89S52與TC35i實現的短信息處理系統J信息技術與信息化,2007,6(3):31-3413 鄭凌燕,葛萬成基于GSM 短信的遠程控制系統設計J微型電腦應用,2006,10(5):363814 丁元杰單片微機原理及應用M北京:機械工業出版社,2001:56-6915 AT Command Set Siemens Cellula
39、r EnginesVersion 04.0016 Updating MC35 Firmwarevia Serial or SIM Interface. Version 02.00.The Family Guard Against Theft and Alarm System Based on GSMTan Yunying(Collage of Engineering , South China Agricultural University Guangzhou 510642,China)Abstract:With intellectualized home concept spreading
40、and electronic information industry infiltrating into life fast, it is a new trend of home system to realize information、network and intelligent. Traditional mechanical guard and alarm system, such as burglarproof door and burglarproof window, has some hidden trouble when in use. For example, it wil
41、l result in hidden trouble for other neighbors who dont have any burglarproof tools and is hard to free for their lives when on fire. The family guard against theft and alarm system develops from simplification and localized to intelligent and integration, which can monitor and control home security
42、. Once accident happened, it can send relevant short message to householder, which can make householder deal with urgency in time. This article designed a family guard against theft and alarm system based on GSM with STC89C52. This system consists of MCU control module, alarm module, lcd & keybo
43、ard module, gsm module, memory module and sensor module, which can solve hidden trouble of traditional guard and alarm system, being more timely and convenient. It no longer depend on wire-telephone, but in virtue of GSM mobile network. A great deal of family can accept this system.Key words:guard a
44、gainst theft STC89C52 GSM sensor附 錄/主程序/#include <reg52.h>#include <math.h> #include <stdio.h>#include "key.h"#include "lcd1602.h"#include "gsm.h"#include "at24c02.h"sbit door=P00 ; /定義P00 為門鎖控制標志位sbit speaker=P01; /定義P01為喇叭控制標志位sbit alarm=P0
45、3; /定義P03為人體熱釋能檢測標志位sbit int1=P33;sbit int0=P32;uchar pswd6=0; /存儲 輸入鍵值uchar pswd_flash6=0; /存儲密碼uchar pswd_new6=0; /暫存新密碼uchar correct_old=0; /檢測舊密碼標志位uchar correct_new=0; /檢測新密碼標志位uchar correct_old_change=0; /檢測修改舊密碼標志位uchar times; /每次輸入密碼錯誤次數uchar test; /存儲器檢測int i=0; /密碼位 bit change=0; /修改密碼控制標志
46、位bit set=0; /設定控制標志位bit delect; /刪除控制吧標志位bit ok; /確定控制標志位bit cancle; /取消控制標志位void input(void); /輸入函數void pswd_error(void); /密碼錯誤函數void onfire(void); /火災報警函數void steal(void); /盜竊報警函數void function(void); /功能選擇函數void change_f(void); /修改密碼函數void alarm_f(void); /報警功能函數/輸入函數/void input(void) int k=0; lcd_
47、wcmd(0x01); /清屏 while(k<6) ReadKey(); if(l_key<=9) /輸入數字0-9 pswdk=l_key+0x30; display(0x00+k,"*"); l_key=0xff; k+; if(l_key=12)/ 刪除 delect=1; k-; display(0x00+k," "); l_key=0xff; while(k>=6) ReadKey(); if(l_key=14)/確定 ok=1; l_key=0xff; break; /密碼錯誤函數/void pswd_error(void
48、) code uchar sms="Alarm! someone has inputed wrong password three times." int t,j; speaker=0; t=times; lcd_wcmd(0x01); display(0x00,"Error!"); longdelay(10); if(t>=3) /錯誤輸入3次后自鎖 lcd_wcmd(0x01); display(0x00,"Try it tomorrow!"); gsm(sms); for(j=0;j>=0;j+) /自鎖 for(j
49、=0;j>=0;j+) ; return;/功能選擇函數/void function(void) display(0x00,"Please press the"); display(0x40,"function key"); while(1) ReadKey(); if(l_key=10) /開門 lcd_wcmd(0x01); display(0x00,"Open the door."); door=0; longdelay(10); door=1; l_key=0xff; break; else if(l_key=11) /
50、修改密碼 l_key=0xff; change_f(); break; else if(l_key=13) /啟動防盜系統 alarm_f(); break; /修改密碼函數/void change_f(void) lcd_wcmd(0x01); display(0x00,"Input old passwo"); display(0x40,"rd:"); longdelay(10); input();for(i=0,correct_old_change=0;i<6;i+) correct_old_change=pswdi-pswd_flashi+c
51、orrect_old_change; if(correct_old_change=0) /舊密碼正確,輸入新密碼 speaker=1;times=0;lcd_wcmd(0x01);display(0x00,"Input new passwo");display(0x40,"rd:");longdelay(10);input();for(i=0;i<=6;i+) pswd_newi=pswdi;lcd_wcmd(0x01);display(0x00,"Input it again!");longdelay(10); input();for(i=0,corre
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