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1、-基于GSM的家庭安全报警系统的设计毕业论文-第 19 页郑州大学西亚斯国际学院本科毕业论文（设计）题 目 基于GSM的家庭安全报警系统的设计指导教师 张会敏 职称 讲师 学生姓名 娄士亮 学号 201210523122 专 业 自动化 班级 1班 院 （系） 电子信息工程学院 完成时间 2016年4月20日 基于GSM的家庭安全报警系统的设计 摘 要本毕业设计论文讲述的是一个由单片机、GSM模块和一些检测环境状况的传感器组成的一种电话/短信报警系统。基于GSM的报警系统是一种新型的报警器，当监控对象达到设定值时，报警控制系统会以短信或电话的形式自动把情况反映到您预存的手机号码的手机上，实现远
2、程监控，同时蜂鸣器报警实现近距离报警。此设计利用STC89C52RC为系统主控制器，利用DS18B20数字温度传感器、DHT11数字湿度传感器、MQ-2烟雾传感器作为检测元件检测环境的物理性质，然后用LCD12864液晶显示器显示传感器所测得的数值。当系统工作时，如果传感器检测的数值超过设定值系统会自动通过GSM通信模块与单片机通讯实现家庭安全报警的功能，能及时掌控家庭是否有危险发生，若有，可以及时采取措施应对，避免一些不必要的危险发生。关键词 烟雾报警/温度报警/GSM通信/STC89C52RC THE FAMILY SECURITY ALARM SYSTERM DESIGN BASED O
3、N GSMABSTRACTThis graduation design paper about a MCU and GSM module and some sensors detect the state of the environment of a phone/SMS alarm system. Based on GSM alarm system is a new type of alarm, when the monitoring object to set value, alarm control system will automatically reflect the situat
4、ion in the form of text messages or phone calls to your mobile phone number of deposited on mobile phones, remote monitoring, close alarm buzzer alarm at the same time to realize. This design using STC89C52RC as the main controller system, using DS18B20 digital temperature sensor, digital humidity s
5、ensor DHT11, MQ - 2 smoke sensor as the detecting element the physical properties of the testing environment, and then use LCD12864 LCD display sensors measured values. When the system is working, if sensors numerical more than set value system will automatically through GSM communication module and
6、 MCU communication can realize the function of family security alarm, is it dangerous to timely control of the family, if yes, can take timely measures to deal with, to avoid some unnecessary danger happening.KEYWORDS Smoke alarm/Temperature alarm/GSM/STC89C52RC目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论11.1本设计的研究背景及意义11
7、.2设计要求与预期结果12 系统总体设计及论证22.1 控制器选定与论证22.2 显示模块的选定与论证32.3传感器检测模块的选定32.3.1温度传感器的选定32.3.2湿度传感器的选定42.3.3烟雾传感器的选定42.4 GSM通讯模块选定42.5电源模块选定与论证42.6 按键设置的选定与论证52.7 系统总体设计框图63系统硬件设计73.1 单片机最小系统73.1.1 STC89C52RC单片机简介73.1.2单片机复位电路83.1.3单片机晶振电路93.2 液晶显示器12864103.2.1 LCD12864液晶显示器简介103.2.2 液晶显示电路113.3 温度传感器113.3.1
8、 DS18B20温度传感器简介113.3.2 DS18B20检测电路123.4 湿度传感器133.4.1 DHT11湿度传感器简介133.4.2 DHT11传感器检测电路133.5 烟雾传感器143.5.1 MQ-2烟雾传感器简介143.5.2 MQ-2传感器检测电路153.6 时钟电路设计163.6.1 DS1302时钟芯片简介163.6.2 DS1302时钟电路173.7 稳压电源设计173.8 SIM900A模块简介184 软件设计194.1软件设计流程图194.2温度报警软件设计204.3火焰报警软件设计204.4 GSM电话短信软件设计215系统调试与结果23致 谢25参考文献26附
9、 录127附 录228附 录3291 绪论1.1本设计的研究背景及意义 由于科学技术的快速发展，电子产品变得越来越智能化。目前智能化已经成为了当今电子产业的发展趋势。在工业生产和日常生活中不断地出现各种各样的智能化电子产品，智能化电子产品的发展可以说是蒸蒸日上，发展速度相当的迅速。从工业生产中的机器人到日常生活中的家用家电、家具、手机，都变得越来越智能化。然而为了让生产生活加倍的方便化、自动化、智能化。在智能化产品涌现的背景下，智能报警系统也应运而生。逐渐从以前的简单、分散向智能、集成的方向发展。随着人们生活质量的不断提高，人们生活、居住、工作、娱乐的地方越来越多，家用电器也越来越多，当然这些
10、给人们带来方便的同时也给人们带来了极大安全隐患，例如：火灾。全国每年因为火灾会失去很多无辜的生命，使许多家庭家破人亡。为了减少失火的情况发生，本文设计了一款具有提示功能的家庭安全报警系统。本论文讲述的主要是基于GSM模块和单片机的一种家庭式电子安全报警系统。它是利用烟雾传感器和温度传感器检测室内环境状况，由单片机系统进行数据处理，GSM网络通讯模块实现短信、电话报警提示功能。1.2设计要求与预期结果1) 利用LCD12864液晶显示时间、温度、湿度，实现人机交互界面；2) 利用烟雾传感器MQ-2检测室内烟雾浓度，当烟雾浓度达到一定数值时，GSM模块发送短信提醒，实现远程监控；3) 利用DS18
11、B20数字温度传感器检测室内温度，当温度达到预定值时，GSM会自动发送短信提醒室内温度过高，实现远程监控；4) 利用火焰传感器检测室内烟雾浓度，当检测到火焰时，GSM模块发送短信提醒，实现远程监控；5) 利用PNP三极管作为控制元件，当检测元件检测到的数据大于设定值时，由程序控制三极管驱动蜂鸣器报警提醒，实现近距离监测；6) 利用红外万能遥控器进行时间等参数的设置；2 系统总体设计及论证2.1 控制器选定与论证方案一：ARM控制器采用32位中低端ARM STM32F103控制器，它的内核是Cortex-M3。该芯片出于意法半导体公司。它的程序存储器和数据存储器的大小相对于其他处理器都比较大，外
12、部中断多达16个，I/O端口多达100多个，工作频率很高，可达72MHZ，内部集成硬件较多功能，如：AD转换、定时器、看门狗、SPI、IIC等，运行速度快、抗干扰能力强、成本高、寄存器配置比较繁琐、程序不易编写。方案二：PIC单片机采取美国Microchip厂家生产的PIC16F877A处理器。该处理器内部结构为哈弗结构，意思就是说数据线和指令线可同时使用，运行速度比较快，效率高，而且低功耗，指令系统设计简单精炼，片内资源丰富。具有高性能RISC处理器、35条单字节指令、14个中断源、8K*14字Flash程序存储器、368*8字节数据存储器、EEPROM存储空间为256*8字节数、具有多位通
13、道A/D转换器、2个捕获器、成本相对较高，编译环境复杂，内部资源相对51单片机丰富，但是在此设计中许多功能用不到，略显浪费资源。方案三：51单片机采取51内核的8位STC89C52RC处理器，该处理器为冯诺依曼结构，其指令线和数据线要在不同时段分开使用，不能同时使用，其功能较强，指令较多。它是STC公司制造的一种增强型、性能高、功耗低的微型处理器。内部具备8K程序存储器，具有四组双向I/O端口，每组8个。内部集成看门狗、定时器/计数器、外部中断、通用异步通信串行口等功能，工作频率范围大，运行速度较快，片内资源丰富，存储容量适中，外围电路简单，价格便宜，网上资源多，便于学习、开发。综上所述：经过
14、综合考虑选择方案三作为此系统设计的控制器。2.2 显示模块的选定与论证方案一：数码管显示采用多个八段数码管显示，该方式显示清楚可观，可以在白日等强光下显示，数码管耗能费电、本钱低、使用寿命长、不易出现错误、需要外加驱动的情况下才能显示，使用比较麻烦，需要占用很多I/O端口，浪费单片机资源，原理图设计时也比较不容易布线，而且数码管能显示出的内容比较单一，仅能显示出阿拉伯数字和个别简单的字母。方案二：LCD12864液晶显示采用LCD12864液晶显示方式，该方式显示简单明了，可显示数字、字母、汉字和黑白图片，耗能低、比较省电、成本高、工作环境适应温度范围广、操作指令简单方便、可构成很好的人机交互
15、界面，通讯方式有两种，一种是串行通信，另一种是并行通讯。选择串行通讯需要RS、RW、EN和8个数据口与单片机I/O端口相连，才能驱动液晶显示；选择并行通讯只需将RS、RW、EN直接与单片机I/O端口连接即可实现通讯。综上所述：为了更好地实现人机交互，使显示内容更加清晰可观，该系统选择方案二LCD12864液晶显示。2.3传感器检测模块的选定2.3.1温度传感器的选定本设计方案采用数字式DS18B20温度传感器作为温度检测元件。该检测元件体积小、端口少、具有较强的抵抗外部干扰能力、工作电压范围宽、精确度高、检测范围宽广，并具有方便的接线方式，DS18B20温度传感器在与处理器连接时仅用一根线即可
16、完成单片机与传感器的双方向通信，硬件电路比较简单，使用时不需任何外围电路，采集的信号不需要进行AD转换，直接读取的就是数字信号，然后由处理器直接处理读取的温度值。除此之外还具有负压特征，当不小心把电源正负极接反时，传感器并不会被烧坏，只是不能正常工作，处理器无法正常读取数据。2.3.2湿度传感器的选定本设计方案选用数字式DHT11湿度传感器作为检测环境的检测元件。该检测元件是一种内部已经校正的数字信号输出的传感器，它运用专门的温湿度传感器技术数字电路和模拟电路模块采集技术，确保该传感器的可行性及不变性。它是一个复合式的传感器，即可测试湿度，也可测试温度，由于测量的温度数据不够精确，误差较大，测
17、量范围小，在此设计中不采用此传感器测量温度，只用其测量环境湿度。它本身形状小、响应速度快、较强的抗干扰能力、耗能低、性价比高、封装引脚少，连接方便。它采用单线串口接线，无需外接外围电路，使系统变得更加集成化、简单化、方便化。2.3.3烟雾传感器的选定本设计方案采用MQ-2烟雾传感器作为检测空气烟雾浓度的检测元件。该传感器原理是利用在干净的空气中的二氧化锡作为气敏材料，它具有很低的导电率，当检测元件检测到空气中出现烟雾气体时，检测元件的导电率会随着空气中的烟雾浓度的变化而变化。然后利用模拟电子技术将导电率的变化转换为烟雾浓度的变化作为信号输出。该传感器的特点是具有良好的灵敏度、使用时间长、成本低
18、、驱动电路简单、两路信号输出，一路数字信号输出，一路模拟信号输出，使用简单方便。2.4 GSM通讯模块选定采用SIM900A无线模块作为通讯方式。该模块采用串口通信、集成化高、体积小、可靠性强，支持移动联通2G/3G/4G手机卡。5V供电，两线制串行通讯接口，使用方便，只需将模块上的5VT连接到单片机的第30引脚，5VR连接到单片机的第31管脚，就可以使用AT指令对SIM900A模块进行控制，实现拨打电话和发送短信的功能。2.5电源模块选定与论证方案一：工频电源此电源供电效率较高，转换率在80%左右，原理是利用变压器将220V用户交流电压降压，经过整流桥整流变为直流电，再电容滤波和L7805稳
19、压器稳压，最后输出直流5V电压，供单片机系统工作。该方案电气隔离性较好，电路容易，传统可靠，但是形状较大，占用空间位置。方案二：阻容电源该电源方式适用一些工作电流小的场合，如：液晶显示。原理是利用电阻电容将220V交流用电降为低压，然后再二极管整流，电容滤波，最终输出直流5V电压。电阻降压的方法容许输入的电压动态范畴宽广，不好的地方就是电气无隔离，不能隔离外部干扰，电能转换率比较低。电容降压的方式，电能转换效率较高，但是危险性较高，如果电压突然变得过大，电容很容易被击穿，如果被击穿将会发生很可怕的后果。方案三：开关电源开关电源种类很多，用途也比较普遍。它主要是运用电力电子技术，控制晶闸管和晶体
20、管的导通、截止的时间的长短，输出稳定不变的电压。此方式效率高，在75%左右、输入电压范围宽、体积很小、高频率、抗干扰、低噪音，但是很难做到很高的可靠性，故障点多，不易维修，成本较高。方案四：蓄电池电源该方式简单可靠，在家庭停电的情况下也可工作，电池没电了可以充电继续使用，节能环保，无电时方便替换，成本低廉。综上所述：为了家用电断电之后，系统还能继续工作，综合考虑选择方案一和方案四。2.6 按键设置的选定与论证方案一：独立按键采用独立按键对系统参数设置，该方案控制简单、编程方式容易、占用I/O端口多、浪费资源，适用于所需按键较少的场合。方案二：矩阵键盘采用矩阵按键对系统参数设置，原理是利用对端口
21、扫面的原理，判断哪个按键是否按下。逐行扫面思路简单，但是程序复杂，反转扫描程序简单，思路巧妙。该方案电路设计复杂，电路不容易布线，具有较高的I/O端口利用率，软件编程也较为复杂。适用于需使用大量按键的工作场合。方案三：红外遥控器采用万能遥控器对进行系统的设置。该遥控器成本低，按键多，抗干扰能力强，容易解码，自己就可以学习它，然后自己用它去遥控控制更多家用电器，它可实现10米内近距离遥控控制，既省时，又方便。电路简单，只需用一个红外接收头连接单片机的P3.2管脚，当在一定范围将按下红外遥控器按钮，红外接收电路就会接收到遥控器发送的信号，然后对该信号进行解码实现特定的功能。综上所述：选择方案三作为
22、本设计控制设置按键。2.7 系统总体设计框图本系统由STC89C52单片机作为系统处理器，利用温度、湿度、烟雾传感器检测环境的相应数据，经单片机处理在液晶屏上显示出来，由SIM900A模块和蜂鸣器实现远近距离报警提醒。总体设计框图如图2-1所示。图2-1 系统总体设计框图3系统硬件设计3.1 单片机最小系统3.1.1 STC89C52RC单片机简介本系统采用的STC系列的STC89C52单片机作为系统处理器。该单片机引脚分布如图3-1所示，内部结构如图3-2所示。它主要具有以下特性：l 具有8K可编程程序存储空间（ROM）；l 内置4K字节EEPROM存储空间；l 具有512字节数据存储空间（
23、RAM）；l 具有通用32个I/O端口，P0、P1、P2、P3是准双向口，其中P0I/O端口是漏极开路方式输出，当为总线进行外部电路扩展用时，不需要用电阻拉为高电平，只有当作I/O口时，需要在外部接上拉电阻；l 无需专用仿真器，可以直接使用USB串口下载用户程序；l 具有看门狗功能；l 具有4个外部中断，其中断触发方式有两种，可分为低电平触发方式和下降沿触发方式；l 工作电压范围在3.3V至5.5V；图3-1 STC89C52RC单片机引脚图图3-2 STC89C52RC单片机内部结构图3.1.2单片机复位电路复位电路就是利用它把单片机系统程序从头开始运行，把硬件系统变为初始状态，就如电脑重启
24、键的作用一样，方便使系统恢复到初始状态，重新进行操作。复位电路一般由电容和电阻组合而成，复杂的就需要有三极管等其他元器件配合程序进行了。复位电路的原理图如图3-3所示。当给VCC通电时，电解电容C1就会充电，在10K电阻R1上就会出现电压，RST变为高电平，使单片机复位；经过几微妙后，C1电量充满，10K电阻R1上的电流就会逐渐下降为零，电压也变为零，使处理器进入正常工作状态。在工作期间，如果按下微动开关S1，电容C1放电，10K电阻上就会出现电压，使RST变为高电平，单片机最小系统复位，使系统变为初始状态。当松开微动开关S1，电容C1又会充电，几微妙之后，单片机又进入工作状态。图3-3 ST
25、C89C52RC单片机复位电路图3.1.3单片机晶振电路晶振是晶体振荡器的简称，其作用就是给CPU供应一个合适的时钟频率，使CPU能够正常工作起来。单片机的内部电路就是由无数个门电路组成，要想使门电路工作，就需要给门电路一个CLK信号作为触发信号，过来一个CLK信号，门电路就会工作一次。在理论上来说，给的CLK信号频率越快，单片机的工作性能就越好，运行速度就越快。但是单片机运行速度的快慢，不仅和处理器的运算速度有关，也和存储器的速度，外设电路速度都有很大关系。本设计的单片机晶振电路如图3-4。由晶振Y1、非极性电容C2、非极性电容C3构成晶振电路，Y1是11.0592M晶振，C2和C3为30P
26、F负载电容，其作用就是为了加快真振荡电路的起振，减小频率的温漂。图3-4 STC89C52RC单片机晶振电路图3.2 液晶显示器128643.2.1 LCD12864液晶显示器简介12864液晶是128*64点阵液晶模块的一种统称，就是由128*64个点组成。该液晶点阵屏模块价格较低，显示清晰可观，适合用于各种电子装置的显示。液晶模块引脚说明如表格3-1。它主要具有以下基本特性：l 工作电压：3.3V5Vl 工作温度范围：-2070Cl 背光驱动电流：60mAl 支持并口和串口通讯l 背光蓝屏、带中文字库l 视角：6点钟方向l 点阵格式：128*64表格3-1 液晶模块引脚说明3.2.2 液晶
27、显示电路在本设计中为了节省单片机I/O口，选择了3位串行通讯方式实现驱动液晶工作，就是把液晶的RS、RW、EN三个端口连接到单片机I/O端口，通过控制这三个端口实现控制液晶驱动。12864液晶显示模块内部自带背光限流电阻，19号引脚背光源正极可以直接连接直流5V电源。LCD驱动电压输入端接一个10K电位器R2，来调节对比度。与单片机连接电路如图3-5所示。图3-5液晶显示连接图3.3 温度传感器3.3.1 DS18B20温度传感器简介该传感器出自于DALLAS厂家，DS18B20温度传感器的引脚说明如表格3-2。它具有以下主要特征：l 具有独特的通讯方式，利用单线接口，只需一个引脚与单片机相连
28、接通讯即可l 供电电压范围为3.0V至5.5Vl 测量温度范围为-55至+125摄氏度l 测量精确度在0.5摄氏度l 无需其他外部辅助元器件l 常用于工业温度控制、冷冻库、电力机房、仓库等场所表格3-2 温度传感器引脚说明3.3.2 DS18B20检测电路DS18B20数字传感器有两种供电方式：一种是使用外部电源VDD，一种是使用内部的寄生电源。当VDD引脚连接5V电压时是使用外部电压供电；当VDD引脚接地时使用的是内部的寄生电源。在此设计中采用的是外部供电方式，无论选择哪种供电方式都要在I/O引脚连接一个10K的上拉电阻，把I/O端口上拉为高电平。与单片机连接图如图3-6。图3-6 温度传感
29、器连接图3.4 湿度传感器3.4.1 DHT11湿度传感器简介DHT11是一种温度与湿度集成在一起的数字化传感器，由奥松有限公司制造生产。该传感器内部有一个测量温度元件和一个测量湿度元件组成。温湿度传感器详细引脚说明如表格3-9所示。它主要具有以下特性：l 正常工作电压范围：3.5V5.5Vl 正常工作电流：0.5mAl 湿度测量范围：2090%RHl 温度测量范围：050l 具有长期的稳定性l 无需其他元器件做外围电路l 输出方式为单总线数字信号l 测量精确度：湿度5%RH，温度2l 分辨率大小：湿度1%RH，温度1表格3-3 DHT11传感器引脚说明3.4.2 DHT11传感器检测电路该传
30、感器采用单总线进行数据通讯，只需将DHT11温湿度传感器上的DATA引脚与单片机处理器的一个I/O端口连接即可。当连线长度短于20M时用5K或10K上拉电阻连接到DATA引脚，把DATA拉为高电平；当接线大于20M时可根据实际情况选择合适的上拉电阻。具体连接方式如图3-7所示。图3-7 温湿度传感器应用电路图3.5 烟雾传感器3.5.1 MQ-2烟雾传感器简介MQ-2烟雾传感器的工作原理是利用干净空气中导电率比较小的二氧化锡（SnO2）作为检测气体的物质材料，其导电率会随着空气中烟雾浓度的变化而变化。它可以检测空气中很多具有可燃性的气体，是一种灵敏度高、价格便宜、适合多种应用场合的烟雾检测器。
31、该模块具有以下主要特性：l 正常工作电压：直流电压5Vl 功耗电流：150mAl 具有两路输出，一路是DO数字信号（TTL）输出，一路是AO模拟信号输出l 模拟信号端输出电压值会随检测空气烟雾浓度的变化而变化l 具有快速的响应恢复特性和长久的使用寿命图3-8 MQ-2传感器模块实物图MQ-2传感器模块引脚接口说明：引脚 名称 注释1 VCC 工作电压，连接直流5V2 GND 外接底线3 DO 数字信号输出引脚（0或1）4 AO 模拟信号输出引脚（05V电压）3.5.2 MQ-2传感器检测电路MQ-2传感器检测电路如图3-9。RP是一个电位器，通过它可以调节传感器的灵敏度，只针对TTL电平输出的
32、灵敏度进行调节，顺时针旋转时灵敏度被调大，逆时针旋转时灵敏度被调小。MQ-2传感器与单片机接线图如图3-10。图3-9 MQ-2传感器模块原理图图3-10 MQ-2模块与处理器连线图3.6 时钟电路设计3.6.1 DS1302时钟芯片简介DS1302是一种价钱低昂、耗能低的时钟芯片，其外部电路简单，通过SPI协议方式与处理器连接通信。具有以下主要特性：l 正常工作电压范围：2.55.5Vl 另外附加31字节静态RAMl 两个电源供电，带掉电保护功能l 具有闰年补偿功能l 采用SPI协议进行通讯DS1302引脚接口说明：图3-11 DS1302引脚图引脚 名称 注释1 VCC2 备份电源2 、3
33、 X1、X2 连接时钟晶振 4 GND 地线 5 CE 输入信号6 I/O 双向接口线 7 SCLK 串行时钟，控制数据的输入输出 8 VCC1 主电源5V3.6.2 DS1302时钟电路DS1302利用是SPI协议方式通信，它只要将芯片上的SCLK、I/O、CE与处理器I/O端口相连即可，外围电路需要一个时钟晶振和一个电池，具体接线方式如图3-12所示。图3-12 DS1302时钟电路图3.7 稳压电源设计供电电源对单片控制系统来说是极度重要的一部分，单片机系统的稳定性与供电电压的稳定性有着很大的关系，电压的不稳定将会导致系统不能正常工作。大部分直流电源都是由变压器将220V家用交流电变为低
34、压交流电，再由二极管整流桥将低压交流电变为直流压，整流后经过电容滤波将电压变为平稳的直流电压，然后再通过三端稳压器输出稳定的直流电压，给单片机系统供电。由于考虑PCB板大小的问题，本设计只设计了直流稳压输出这一块电路，供电时可直接将12V蓄电池或经过12V变压器降压、二极管整流器整流之后的电压连接到J8接线端子。电路图如图3-13所示。图3-13直流稳压电路图3.8 SIM900A模块简介SIM900A模块是由SIMCOM有限公司设计制造的一种产品，它是一个2频的GPRS/GSM模块。它本身有规范的控制指令，使用者可以通过使用这些指令控制SIM900A模块实现电话语音和短信等功能。主要特性如下
35、：l 工作电压：5V 1A直流电源 l 运用省电技术，在睡眠模式下最低电流只有1.0mAl 正常工作温度范围：-30+80l 两线制串行通信l 一个镀金手机SIM卡槽l 一个232通讯接口l 两路TTL电平电压的TTL接口，分别为5VTTL电平接口和3.3VTTL电平接口l 支持所有2G手机卡，支持大部分3G或4G手机卡l LED状态指示图3-14 SIM900A实物图图3-15 LED状态指示说明图4 软件设计4.1软件设计流程图系统初始化状态使液晶显示时间、温度、湿度，在系统正常工作时，如果传感器检测到烟雾或火焰，系统会发出报警，并向设定手机号发送短信或拨打电话报警。另外有一个红外遥控器可
36、以对时间进行设置，如果判断按键按下，就会执行相应程序修改时间。系统总体设计流程图如图4-1所示。图4-1 总体程序设计流程图4.2温度报警软件设计系统正常工作时，如果温度达到设定值，系统发出报警，并拨打电话提醒用户，延时一段时间后电话自动挂断，系统显示初始化界面。软件设计流程图如图4-2所示。开始初始化否判断是否达到设定值是蜂鸣器报警，GSM拨打电话判断是否用户挂断是否延时一段时间图4-2 温度报警软件设计流程图4.3火焰报警软件设计系统正常工作时，如果传感器检测到火焰，系统发出报警，并发送短信提醒用户，发送成功后系统返回初始化状态。软件设计流程图如图4-3所示。开始初始化否判断是否达检测到火
37、焰是蜂鸣器报警，GSM发送短信延时一段时间图4-2 温度报警软件设计流程图4.4 GSM电话短信软件设计1、发送英文短信void Send_ENNews()SendString(AT+CSCS=GSMrn);DelaySec(3);/延时3秒SendString(AT+CMGF=1rn);DelaySec(3);/延时3秒SendString(AT+CMGS=18143466103rn);/此处修改为用户的电话号DelaySec(3);/延时3秒SendString(sms_text);/修改短信内容SendASC(0x1a);DelaySec(10);/延时10秒SendString(AT+
38、CMGD=1rn);/删除SIM卡中的内容DelaySec(1);/延时2、电话的拨打/挂断void Call(uchar mode)if ( mode = CALLON )SendString(CALL_ON); / 拨号delay_ms(100); / 延时else if ( mode = CALLOFF )SendString(CALL_OFF); / 挂机delay_ms(100); / 延时 else if ( mode = GETCALL )SendString(CALL_GET); / 接电话delay_ms(100); / 延时5系统调试与结果在制作硬件电路和程序调试中所遇到的
39、问题及解决办法：1.制作PCB板时由于布线太细，在PCB板腐蚀过程中铜箔被腐蚀太多，出现断线情况，最终通过在两个焊盘之间加铁丝连通。2.调试GSM模块过程中，不能和电脑串口正常通讯调试，能检测到COM口，波特率设置也正确，当调试串口助手发送准确的AT指令时，GSM模块无反应，串口无返回结果。经过检查和查询资料得到的原因是PL2303USB转串口驱动电流太小，无法驱动GSM通讯模块。解决方案是换了一个驱动电流大的CP2102USB转串口模块。图5-1 调试液晶显示界面图本设计切实考虑了家庭预防火灾的需求，针对于家庭火灾方面设计了一款创新型家庭安全报警系统。实现功能强大，设计较为复杂，程序设计较难
40、，不易控制。设计方案中充分考虑了任何可能发生的意外情况，然后根据具体情况设计了相应的解决方案。本安全报警系统利用现在最流行、最可靠的GSM移动网络进行远程通信，大大降低了误报情况的出现。本设计软、硬件设计与调试已经完成，性能良好，基本实现所有设计要求和预期结果。致 谢在毕业设计中我碰到了许多技术性问题，在指导老师的指点和同学的帮助慢慢的都把问题解决掉了。在这过程中让我真正的明白完成一项系统设计是很困难的，在此过程中会遇到各种各样的问题，遇到问题就要想办法去解决问题。做此设计的整个过程最大的收获就是在巩固复习大学四年学的专业知识，同时也让我学会了碰到问题该如何解决，如何去获取资料信息，总而言之，
41、自己动手去做一个实物，从中会获得很多知识，动手亲自去做一次才能真正和课本上的理论连接起来，才能更好的去理解这些知识。在这论文和毕业设计完成之际，我特别感谢张老师的耐心指导，在我做我的实物时，老师给了我很多帮助，如：硬件的制作，程序编写的思路等等。当然在撰写论文时，也不断提出意见并仔细查看是否有错误，对此我表示深深的感谢，同时也要感谢同学的帮助与支持。参考文献1 李广弟，朱月秀，冷祖祁著.单片机基础(第3版)M，北京航天航空大学出版社，20072 郭天祥著，新概念51单片机C语言教程入门、提高、开发、拓展全攻，电子工业出版社，20093 何立民著，单片机应用系统设计M，北京航空航天大学出版社，1
42、9904 彭伟著，单片机C语言程序设计实训100例：基于8051+Proteus仿真，电子工业出版社，20095 周荷琴，吴秀清著，微型计算机原理与接口技术（第四版），中国科学技术大学出版社，20086 康光华，陈大钦著，电子技术基础（第五版），高等教育出版社，20067 赵负图，传感器集成电路手册，第一版，化学工业出版社，2004，5905918 刘法治,常用电子元器件及典型芯片应用技术M,北京：机械工业出版社,20079 U. Tietze Ch. Schenk. Electronic Circuits. Handbook for Design and Application, Berli
43、n, New York: SpringerVerlag,200510 M.Morris Mano.Digtal Design.3rd Ed.Prentice Hall USA.2002附 录1系统原理图附 录2系统PCB图附 录3源程序#include common.huchar Alarm_T=35;uchar Alarm_RH=70; void Init()USART_Init();/串口初始化IR_Init();/红外初始化Read_18B20();LCD_Init();/液晶初始化LcmClearTXT();/清除显示LcmClearBMP();delay_ms(100);PutStr
44、(0,0,初始化成功.);PutStr(1,0,欢迎您使用.);PutStr(2,0,制作者：娄士亮 );PutStr(3,0,12级自动化一班 );delay_ms(2500);LcmClearTXT();void Show_Menu(void)LcmClearTXT();PutStr(0,0, GSM安全报警系统);PutStr(1,0,1.设定报警温度);PutStr(2,0,2.设定报警湿度);PutStr(3,0,3.修改日期时间);void Show_Time(void)read_1302_time(times);PutStr(2,0,日期: 20);PutStr(3,0,时间:);PutTime();void Show_Temp(void)PutStr(0,0, GSM安全报警系统);PutStr(1,0,T:);Read_18B20();PutTemp(1,1);PutStr(1,3,);if(zhengshu=Alarm_T) key=72;void Show_RH(void)PutStr(0,0, GSM安全