电子信息工程论文 基于GSM短信息模块的防盗报警系统设.doc

本科毕业论文设计创作题目基于短信息模块的防盗报警系统设计学生姓名学号所在系院专业电子信息工程入学时间年月导师姓名职称学位副教授硕士导师所在单位完成时间年月安徽三联学院教务处安徽三联学院毕业论文基于短信息模块的防盗报警系统设计摘要随着中国经济发展人们生活的提高很多奢侈品进入百姓家随后房屋的防盗工作就成了迫切需要解决的问题市场上的报警系统误报率高受环境因素影响报警信息无法及时地通知户主设计由红外传感器监测入侵者通过单片机与无线通信方式实现报警解决了传统的家庭报警方式存在的弊端红外传感器检测到入侵信号作为单片机的外部中断信号利用高速便利的全球移动通信系统将报警信息发送到用户的手机上可靠性高关键词报警系统单片机无线通信安徽三联学院毕业论文安徽三联学院毕业论文目录第一章绪论防盗报警系统的研究背景防盗报警系统的发展防盗报警系统发展趋势论文结构安排第二章防盗报警系统的设计方案防盗报警系统的设计目的及意义防盗报警系统设计的内容和要求相关硬件介绍主控芯片模块红外传感器第三章防盗报警系统设计实现防盗报警系统的总体设计思路报警系统硬件设计报警系统的收发电路设计报警系统的控制系统单片机最小系统硬件电路设计防盗报警软件设计防盗报警系统总流程图与通信的设计的报警程序第四章总结致谢参考文献安徽三联学院毕业论文第一章绪论防盗报警系统的研究背景随着国民经济的迅速发展和广大百姓们的生活水平不断提高在自己的住所安全方面人们就更加的在意了人们更希望它在保险性先进性及时性等各个方面得到提高而传统的防盗措施如防盗门窗保安等都比较缺乏安全感尤其是近年来城市之间人口流动较大无形中给盗窃行凶这种恶性事件带来了很大的增长所以传统的这种防盗方式已经不能保证大众的需求了急需一种更为先进的防盗措施此时这种小巧灵活方便可靠的防盗报警设施就显得尤为重要相对于市面上老的防盗设施由于其稳定性差有很大的局限性性价比低所以旧式的系统得不到大众青睐而本次设计的防盗系统能有效的弥补旧式的不足之处正是这样本设计的防盗报警能够将传统的危险性降低到最低处该设计能够保障广大居民的财产安全不受侵犯很好的保护居民的隐私随着现代高科技通信的飞速发展单片机以其体积小精度高成本低在现代自动控制领域中有着显著的优点像在如今智能化数字化的仪器仪表中日常采集相关的数据和应用广泛的家电等所以在用单片机和它的外围电路制成的相应类型的家庭防盗系统时具有成本低可靠安全智能等特点由于红外线是不可见光它有优良的特性具有很好的隐蔽性同时保密性也非常好因此大量的应用于防盗系统的装置中本设计就是采用热释电红外传感器防盗报警系统的发展防盗报警系统最初的原型是在上个世纪初的北美出现的在北美传统的报警救助装备一般放置在街道辖区同时发布语音指令要求警察帮助附近的人们同时无线电紧急报警信号盒用于直接连接到附近的派出所民警用于接收当地的报警信息之后伴随着通信技术的发展和提供给客户电信服务的电报公司参与能够把报警信息发送到更远处然而类似于这种电报相对来说很难大幅度普及所以很自然的电话报警出现直接取代了它通信主要手段变成了电话为主由于大量普及的自动拨号电话出现使报警通过电话安徽三联学院毕业论文线得到了空前的发展外国防盗监控安全技术已经到了高水平状态以北美为代表的发展中可以看到防盗技术智能监控在世界上发展中的地位显而易见近来安防行业在北美这种商业模式的报警服务网络形成了高科技高水准一体化年石家庄市公安部召开了专业的刑事工作会议会议提出大力承接的安全技术工作防盗作为公安部门的重要组成就出现了目前我国和国际的安全技术已经链接到了轨道上随着现代计算机技术自动控制技术和现代通讯技术的支持安防行业在中国已经进入了新的阶段防盗报警系统发展趋势随着农村城镇化工作人员流动性非常大社会的安全变得极其复杂安全问题特别重要传统的防盗门这种家庭防盗报警系统在百姓生活应用中的问题很突出可能影响市容市貌给紧急救援时的造成潜在的隐患这就有可能为罪犯作案提供条件传统的工具老化会有高空坠物的危险等所以新的即安全又智能的多功能报警器就出现了并逐渐引起广泛的重视防盗报警系统以后的发展趋势会朝着更稳定更多样更小巧美观灵活更智能化联网更加便利方面发展综合上面的发展趋势在实际的应用中都是建立在系统化数字化智能化无线化这几大技术的基础上论文结构安排本设计的第一章先大体上研究了防盗系统的背景国内外的发展趋势第二章介绍了防盗报警系统的功能明确本报警系统设计的目的及意义了解本系统设计的内容及各项基本要求第三章详述了本系统的总体方案设计软件部分和硬件部分的综合实现第四章针对本设计作出总结安徽三联学院毕业论文图单片机引脚主要特性如下时钟机器周期和时钟机器周期工作电压单片机单片机用户应用程序空间为字节片上集成字节通用口个具有功能具有看门狗功能个位定时计数器外部中断路模块西门子公司生产的是一款高度集成的双频模块由于有高性能的引擎和单片机相兼容改变了以往复杂的通信标准使用方便而且数据通信范围广网络范围基本全国覆盖传输稳定可靠因此选用来进行通信如下图所示为基本的电路安徽三联学院毕业论文图电路部分参数传送主要内容数据和语音电源电压主要频段发射功率卡连接方式外接正常运作温度范围正常存放温度范围通话模式工作电流的典型值最大允许空闲模式的电流最大省电模式的电流短消息模式外观大小卡操作电压电话薄功能存储于卡中时钟频率红外传感器一般红外线传感器由光学系统检测器调节信号的电路和其它显示元件构成是红外检测器的核心红外检测器它的种类繁多如果按照物理效应的话大体上可以划分为以下两大类一是该装置的使用所引起的检测器热效应入射辐射通量的变化从而使得温度产生变化另一种是利用了各种光子探测器的效果即入射光子在检测器上形安徽三联学院毕业论文成辐射这必然会使得光电探测器材料中的电子相互作用因而能有效地释放自由电子和自由空穴让导电部件参与其中热探测器就是采用光辐射和物质互相作用的热效应制成的热探测器吸收光辐射的能量能将所使用的探测器温度升高从而进一步的将温度变化转化成有用的电信号热探测器的响应波段广整个红外区域都能探测的到方便实用廉价安全应用广泛热探测器传感器内部电路如图所示图热探测器传感器内部电路由于不同的热电转换原理热探测器能划分为热释电型热敏电阻型热电阻型及其他探测器而热释电探测器在实际应用频率最高响应频率宽广所以这种探测器应用很广泛本设计就采用这种热释电探测器热释电红外传感器能检测由物体本身所发射的红外线视角左右球形检测区而单一的热释电探测器灵敏度较低通常检测距离只有左右但如果在其外表加上菲涅尔透镜以后就可以很大程度上提高灵敏度扩大监视的范围从而使检测的距离由扩展到热释电红外传感器构成图如下图所示安徽三联学院毕业论文图热释电传感器构成图热释电红外传感应用系统在防盗自动门自动消防水龙头电梯照明控制等领域应用非常广泛基本上防盗报警系统大多采用的是双元型红外传感器双元型红外传感器是热释电红外传感器的一种两个极性相反的热释电元件反向串联从而构成了双元型红外传感器当物体移动时就会产生变动的红外线就能使热释电元件清楚的感应到移动的物体而移动的物体红外辐射就会给热释电元件传入光脉冲从而改变了它的温度连续输出一段脉冲信号当然如果物体在传感器前保持不移动的固定状态极性相反元件产生的信号则会相互抵消输出为这样一来就能有效的防止由于周围环境造成的影响例如太阳光等不利的红外线所引起的误差提高热释电传感器的抗干扰能力热释电传感器的原理图如下图所示图热释电传感器原理图安徽三联学院毕业论文第三章防盗报警系统设计实现防盗报警系统的总体设计思路本设计由硬件和软件两个部分构成它的基本模块主要分为信息的收集内部处理报警等子模块其中电路结构由热释电红外传感器报警器单片机控制电路收发软件组成能实现信息的收集处理数据传送并及时的报警单片机是本设计模块的中心单元防盗报警系统包括硬件设计软件设计硬件部分由红外传感器系统及单片机基本电路构成软件部分包括短信收发模块的系统以及总的流程图报警系统硬件设计报警系统的总体框图如下图所示图报警系统总体框图报警系统的收发电路设计由于实际需求会考虑相关的串口单片机作为控制器有很强的功能用连接着和单片机的串口短信息收发设计框图如下图所示图短信息收发设计框图安徽三联学院毕业论文报警系统的控制系统控制系统原理图如图所示单片机采用的是晶振串口以方式接收端短信串口以方式与连接图控制系统原理图单片机最小系统单片机最小系统包含了电源振荡电路和复位电路电源一般单片机设计系统中的供电电源用的是口也有的用的电源来供电本系统就是采用的电源来实现的振荡电路单片机一般接着两个左右的电容和一个左右的晶振组成了振荡电路复位电路单片机有两种复位方式一种是上电复位还有一种是手动复位本系统采用的就是上电复位的方式它由的电容和一个的电阻构成了单片机的上电复位的基本电路单片机的最小系统构成如下图所示安徽三联学院毕业论文图系统总流程图与通信的设计当报警系统启动时马上发送指令关掉回显功能接着发送指令设置目的的短信号码其次同样发送指令设置模式判断能否顺利检测如果反应回复的是就表示成功设置了否则继续进行如上所示的步骤发送操作命令当回复之后就需要发送新的操作命令从而设置用户的手机号码当操作时返回就说明单片机和模块连接通了若没有返回还需要继续操作与通信流程图如图所示安徽三联学院毕业论文图与通信流程图的报警程序本报警系统的通信模块中用的是德国西门子公司的它是一款高度集成性好的模块应用范围广同时支持和格式的安徽三联学院毕业论文短消息在通信中由于集成性好稳定性高而广受欢迎在日常的使用中由于可以使用简单的操作指令命令就能够控制它与单片机串口进行通信实用性大大的提升了通常可以用命令来实现信号的重启和特殊情况的紧急回复工作进而在操作通信的兼容性方面一般可用指令作为网络的接口协议标准大体上我们可以从相关控制功能方面将方面的指令分为以下几种其中不仅包含了通信系统的相关调试运行口令阅读短信口令写入短信口令以及短信执行口令实际上由于要考虑到很多短信收发的操作故指令可以用以下的语句进行相应的控制操作用该口令来控制短息的读取工作用口令来测试通信系统的接通状况用来进行写短信息方面的操作最后短信执行时也需要来负责提前设置参数常见的指令表所示表常见的指令表指令集说明作用送出一条短信息作用删除短信息作用选择不同的短消息格式格式用格式用作用列举不同的短信类型未读短信用已读短信用待发短信用已发送的短信用全部短信用作用短信的读取作用短信的发送作用写入草稿箱信息作用显示收到的短信作用短信内存位置选择作用编辑短消息中心地址作用选择网络广播短信安徽三联学院毕业论文作用设定短信文本格式的参数当然如果用户需要丰富的中文短信来告知信息则需要更加复杂的格式来进行相应的编码模式代码简单操作起来非常简便但是由于不能发送中文短信所以有很大的局限性而相对于模式功能更加强大不仅支持英文短信的发送同时也能很好的支持中文短信的发送格式是用进制的它用的这些英文和阿拉伯数字组成的安徽三联学院毕业论文第四章总结防盗报警系统设计通过模块采用短消息收发控制无线通信系统模块和单片机形成一个通信系统可以成功的实现短消息的发射和接收工作本系统设计在分析总结前人丰富的理论和实践研究的基础上大量的进行防盗报警系统红外传感器信号的收集工作实现了室内不同状况监控工作功能本系统设计重点工作放在短信息模块的报警系统方面其中包含模块与单片机之间的串口通信连接部分根据单片机的最小系统按照相应的指令设计了单片机和模块的通信电路本系统能最大程度的优化通信方式通信的效率很大程度上提高了本系统设计还有很多的不足之处需要改善本设计系统只是设计了单方面的单片机收发信息通信当然还需要进一步完善该系统的功能这时就需要增加相应的功能例如增加处理回拨的信息复位功能查询处理从而使系统的实用性更加的广泛用具有强大的实际应用的意义安徽三联学院毕业论文致谢由于老师平日里工作繁多但从各方面都对我们毕业进程进行督促和指导我非常感谢指导老师老师不仅从论文选题开始一步一步教导我们如何进行选题工作论文完成中期进一步教导我们怎么改论文格式论文设计一般的方面以及主要完成的目标刚开始接触到论文感觉自己无从下手幸亏老师耐心指导我们如何完成论文如何进行下去导师教导我们首先在图书馆里查找相应的资料大体上了解本设计从哪些方面去考虑理清方案设计的具体步骤然后每个星期两位老师都会在中午空闲时间督促我们论文哪些方面存在问题哪些方面需要修改真的对我们的帮助很大在本论文的设计中老师提供了非常有用的指导意见对我的论文进行了仔细的批阅这些使我获益良多老师严谨的态度对我们很负责每个人都尽力做到最好不辜负老师的期望感谢老师不遗余力的教导从老师身上获益良多当然这次毕业设计我还得感谢同学的帮助没有各位的督促就没有我今天的进步谢谢大家安徽三联学院毕业论文参考文献周艳丽魏宗春利用和机实现短消息收发电子技术谭浩强程序设计第四版清华大学出版社郁有文常健传感器原理及工程应用西安电子科技大学出版社何立民单片机应用系统设计北京航空航天大学出版社仵博刘兴东吴敏基于的汽车报警器的设计与实现微计算机与信息啜钢王文博常永宇李宗豪移动通信原理与系统北京邮电大学出版社刘涛张春页基于手机模块的单片机短消息收发系统电子技术芦盛李正岱基于与的短消息收发系统山西农业大学学报胡汉才单片机原理及系统设计北京清华大学出版社樊昌信曹丽娜通信原理第版北京国防工业出版社杨留清张闽中徐菊英数字移动通信系统人民邮电出版社王修才刘祖望单片机接口技术复旦大学出版社徐爱钧彭秀华单片机高级语言应用程序设计电子工业出版社沈廷根孙存兰热释电红外新器件的工作原理及其应用世界电子元器件胡伟生方佩敏菲涅耳透镜与外壳电子世界刘舒祺施国梁基于热释电红外传感器的报警系统国外电子元器件吴英才林华清热释电红外传感器在防盗系统中的应用传感器技术