基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统设计Word文件下载.doc

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　　　　　系　（院）　　　电子信息与工程系

　　　　　指导教师　

2015年5月24日

摘要

该设计是采用AT89C51单片机实现的基于GSM短信模块的家庭安防报警系统。

该系统主要由单片机AT89C51、HRHGSMModem短信模块、键盘显示电路、DS12887实时时钟芯片、315MHZ调幅遥控器、传感器和其它基本外围电路组成，借助GSM移动网络，以最直观的中文短消息，直接把报警地点的情况反映到所设定的手机屏幕上。

该系统采用AT89C51单片机作为主控制芯片，通过HRHGSMModem来进行通信，采用红外传感器进行检测，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。

同时附加电路通过键盘显示电路来预设安防报警系统的电话号码，DS12887实时时钟芯片对发生警情的时间进行记录和保证系统的可靠运行，315MHZ调幅遥控器来实现用户对系统的布、撤防状态进行改变。

硬件设计采用Proteus软件，完成了系统的键盘接口电路、时钟电路、电源电路、发射接收电路、传感器采集信号等模块的电路原理图的设计。

软件设计采用Keil开发系统，完成了程序模块规划及各个模块的设计与编程，实现了对信号处理过程的编程和调试。

关键词：

单片机；

GSM模块；

传感器

ABSTRACT

ThisdesignistheuseofAT89C51MCUtoachieveTheFamilyguardagainsttheftandAlarmsystemBasedonGSMModem.ItismadeupofAT89C51MCU、HRHGSMModem、keyboarddisplaychip、DS12887real-timeclockchip、315MHZremotecontrolsensorsandotherbasicperipheralcircuits.ItwilldisplaythealarmcontentinChinesedirectlyatyourmobilescreen,anditrecurstotheGSMmobilenetwork.

TheSystemuseAT89C51MCUasthecontrolcorechip,throughtheHRHGSMModemforcommunications,itadoptedinitiativeinfraredsensortodetect,thesystemequippedthesmogsensorandleakinesssensorofgasandguardedagainstfireandgasleakiness.Meanwhile,additionalcircuittodefaultthetelephonenumberofguardagainsttheftandAlarmsystembykeyboarddisplaychip,throughDS12887real-timeclockchiptorecordthesituationoccurredintimeforpoliceandtoensurereliableoperationofthesystem,315MHZremotecontroltoachievetheusertochangethesystem’sposition.

ThehardwaredesignusingProteustoachievethecircuitschematicdiagramdesignsofthesystemkeyboardinterfacecircuit,clockcircuits,powercircuits,transceivercircuitsandthesensorsignalacquisitionmoduleandsoon.ThesoftwaredevelopmentsystemofKeilisusedtodesignthesoftware.Andtheprocedureoftheprocessingofsignalhasbeencompletedanddebuggedsuccessfully.

Keywords：

MCU;

GSMmodem;

Senor

I

目录

第1章绪论 3

1.1安防报警系统发展概况 3

1.2设计背景目的 3

第2章整体设计方案 4

2.1方案选择论证 4

2.2主控芯片单片机的选择 4

2.2.1AT89C51的主要性能 5

2.2.2AT89C51的引脚结构 5

2.3通信模块的选择 6

2.3.1GSMModem的主要功能 6

2.3.2GSMModem的硬件接口 6

2.4传感器的选择 6

2.4.1红外传感器 6

2.4.2烟雾传感器 7

2.4.3气体泄漏传感器 7

2.5键盘显示模块的选择 7

2.6存储器的选择 7

2.7时钟芯片的选择 8

2.7.1DS12887功能 8

2.7.2DS12887引脚定义 8

第3章系统硬件设计 9

3.1系统结构原理图 9

3.2电源部分 10

3.3时钟电路 10

3.3.1单片机时钟电路 10

3.3.2系统的时钟电路 11

3.4信号采集电路 12

3.4.1红外信号检测 12

3.4.2气体、烟雾检测 13

3.5复位电路 14

3.6键盘显示电路 14

3.7通信电路 16

3.7.1发射、接收电路 16

3.7.2GSM模块与单片机的连接 17

第4章家庭安防报警系统的软件设计 18

4.1主程序 18

4.2外部中断0中断服务子程序 19

4.3通信模块的设置 19

4.3.1设置短信中心号 19

4.3.2利用GSMMODEM向普通手机发短信 19

4.4串口控制SMS的工作原理 20

结论 22

参考文献 23

附录 24

附录1：

硬件设计总图 24

附录2：

部分程序源代码 24

致谢 30

第1章绪论

1.1安防报警系统发展概况

当科技还不发达的时候，人们依靠安装防盗门、防盗网及人工防犯来防止犯罪分子对住宅的入侵，对于当时的人们来说，这种安防装置已经够用。

由于这种安防装置不但有碍美观,而且不符合防火要求，所以随着科学技术的不断发展，人们开始利用电子技术与网络技术来设计新的安防系统。

常见的安防报警系统的有固定点电话联网安防报警系统、以太网、集群系统、AURINE家庭报警系统、智能拨号安防报警系统等，来有效防止犯罪分子的入侵。

目前我国大多数家庭都是双职工,当发生警情时,不能及时地处理。

所以当固定电话被普遍使用时，人们开始利用固定点电话联网安防报警系统来实现家庭安防报警，该系统由编程主机、探测器、门磁和遥控器组成，适用于家居安全技术防范[1]。

随后，人们又开始利用智能拨号安防报警系统来实现家庭安防报警，智能拨号安防报警系统,配合各种无线探测器，可实现智能化防盗、防火、防燃气漏露、紧急求救等功能。

科学技术的飞速发展，促使家庭安防报警系统逐渐向智能化方向发展，出现了各种各样的智能化的安防报警系统。

在以后的发展中，将会出现越来越高级实用的家庭安防报警装置，也是我们这一代人所研究的方向。

1.2设计背景目的

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。

目前传统的机械式（防盗网、防盗窗）安防系统已满足不了人们的需求，本系统的设计正是利用电子技术对家庭安防报警系统进行研究。

随着信息时代的到来，手机通讯工具已基本普及，该设计利用这一点，展开对家庭安防报警系统的研究，解决了传统的机械式（防盗网、防盗窗）安防系统中存在的隐患（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）。

它用AT89C51单片机实现基于GSM短信模块的家庭安防报警系统，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主人的手机屏幕上。

不仅使家庭安防使用起来更及时、更方便，而且解决了传统的机械式安防系统带来的隐患。

第2章整体设计方案

2.1方案选择论证

安防报警系统一般是由入侵探测器、安防报警控制器和接警中心组成。

该系统设计方案有以下两种：

方案一：

利用固定点电话联网安防报警系统来实现家庭安防报警，该系统由编程主机、探测器、门磁和遥控器组成，一旦发生警情，能把报警信息通过邮电通讯网络瞬间远程传输到用户设定的固定电话上，同时向接警中心报告，中心联网电脑可通过电子地图、数据库、电脑语音提示，监听现场情况，显示发生警情的单位、地址、方位、发案时间、所辖派出所（巡逻大队）警力分布，及时调动警力作出快速处理。

方案二：

通过传感器检测家庭安全隐患，把检测结果送入单片机，通过单片机控制GSMModem向预先设定好的手机号码发送报警信号，在设计的报警系统中，不仅可以通过防盗传感器发送防盗报警信号，也添加了烟雾传感器和气体泄漏传感器来检测烟雾和气体信号，实现防火、防燃气泄漏的作用，同时配备4X4矩阵键盘来自己设置报警手机号码和315MHZ调幅遥控器来实现用户在进入防区前或离开防区后能对系统的布、撤防状态进行改变。

通过比较，方案二能更能满足我们实时快捷的要求，更加简单有效，故本设计选择方案二。

2.2主控芯片单片机的选择

20世纪80年代以来，单片机的发展非常迅速，就通用单片机而言，世界上一些著名的计算机厂家已投放市场的产品就有50多个系列，数百个品种。

尽管单片机的品种很多，但是在我国使用最多的还是Intel公司的MCS—51系列单片机和美国ATMEL公司的89C51单片机。

MCS—51系列单片机包括三个基本型8031、8051、8751。

8031内部包括一个8位CPU、128个字节RAM，21个特殊功能寄存器（SFR）、4个8位并行I/O口、1个全双工串行口、2个16位定时器/计数器，但片内无程序存储器，需外扩EPROM芯片。

比较麻烦，不予采用。

8051是在8031的基础上，片内集成有4KBROM，作为程序存储器，是一个程序不超过4K字节的小系统。

ROM内的程序是公司制作芯片时，为用户定制的，出厂的8051都是含有特殊用途的单片机。

所以8051适合与应用在程序已定，且批量大的单片机产品中。

也不予采用。

8751是在8031基础上，增加了4K字节的EPROM，它构成了一个程序小于4KB的小系统。

用户可以将程序固化在EPROM中，可以反复修改程序。

但其价