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1、 毕 业 论 文 （ 设 计 ）中文题目： 基于 GSM模块的红外线防盗报警器 英文题目: Infrared anti-theft alarm system based on GSM module 姓 名 谢锦彪 学 号 080702234 专业班级 08 电科 2班 指导教师 郭朝晖（副教授）提交日期_ 2012/5/25_惠州学院HUIZHOU UNIVERSITY基于 GSM模块的红外线防盗报警器作 者：谢锦彪 专业班级：08 电科 2班指导老师：郭朝晖 职 称：副教授（惠州学院电子科学系，广东，惠州，516007）摘要该红外线防盗报警器采用主动式红外探测技术，利用单片机处理接收头接收到
2、的信号触发 GSM短信模块，从而发短信到用户手机上。本设计发射部分采用单片机产生38KHZ方波触发红外线发光二极管，接收部分由一体化红外线接收器接收信号，报警部分由单片机和 GSM模块构成。当红外线辐射回路被遮挡时单片机就会触发 GSM模块，从而实现报警功能。本系统工作的频率段在 38KHZ39KHZ。经过分析得出该报警器具有抗干扰能力强，灵敏度高，功耗小等特点。关键词： 红外线 报警器 单片机 GSM 模块目录1 引言 .11.1 防盗报警器存在的必要性 .11.2 防盗报警器的构成 .11.3 报警器的技术发展趋势 .12 基于 GSM模块的红外线防盗报警器工作原理 .23 报警器总体设计
3、框图和总体设计电路图 .34 基于 GSM模块的红外线防盗报警器各单元电路设计 .44.1 发射部分 .44.1.1发射部分 单片机最小系统输出 38KHZ方波 .54.1.2 单片机时钟电路 .64.1.3 单片机复位电路 .84.1.4 单片机 T0定时器 工作方式 2 .94.1.5 74HC08与门 .94.1.6实现含有 38KHZ的调制信号 .114.1.7 发射部分小结 .154.2 接收部分 .174.2.1一体化红外线接收头 1838B .174.2.2 六反相器 74HC04 .184.2.3 接收部分小结 .194.3 报警部分 .194.3.1 89C52单片机 T2定
4、时器 .204.3.2 89C52单片机串行口通信 .224.3.3 通过 GSM发送 PDU（中文）短信 .244.3.4 实现短信报警功能的程序部分 .254.3.5 报警部分小结 .295 总体设计的方案选择 .306 展望 .31致谢 .34参考文 献 .35英文摘要： .36附录 .3711 引言1.1 防盗报警器存在的必要性社会在不断进步，人们生活水平的不断提高，人们对居住环境的安全性和舒适性的要求也越来越高，即使在人类文明程度很高的今天，也不能完全阻止犯罪分子对居民财产的觊觎，居民财产的防盗防劫已成为每个家庭必需解决的问题。而防盗报警器在一定的程度上解决了这个问题。红外报警器的灵
5、敏度的高低，极大程度地影响着盗窃率的高低。本设计采用 38KHZ左右的红外线调制信号，灵敏度极高，它能及时地提醒用户注意报警器所在地方的异常情况，因此在安防系统中，红外线报警器有着举足重轻的地位。遮光式红外报警器采用主动式红外线探测，它不受天气及环境温度的影响，稳定高效，可以进行全天候的监测，尽最大程度地保障人们的生命财产安全。1.2 防盗报警器的构成防盗报警系统通常由发射端、接收端、报警部分三部分构成。发射端发出按报警器技术要求的高低来设置发射的红外信号，通过驱动红外发光二极管或者是红外线对射器来发出红外信号。接收端一般采用红外线一体化接收头，对接收的红外信号进行带通滤波，限幅控制等一系列的
6、处理。当然也有用和发射端对射器配套使用的接收器来接收红外信号。报警部分大多数产品是采用声光报警，当然也有采用短信报警，电话报警。本设计就采用的是 GSM中文短信报警。1.3 报警器的技术发展趋势随着安防技术的发展、安防市场的成熟，以及政策法规的完善，报警器的技术发展趋势可以概括为数字化、无线化、集成化。防盗报警系统的主要技术特性如下：21）更稳定、可靠：如防盗探测器可抗 RFIEMI、防雷电等，以适应恶劣气候;2）更多样的功能：可调频、防遮挡、防喷盖、防破坏等；3）更精美、小巧的外观：以符合品味日益提高的室内装潢需求;4）更智能化的设计：方便地设撤防。人性化的操作；5）更方便的扩展性总体而言，
7、未来防盗报警的产品技术将在数字化、无线化、集成化前提下力求突破。小区安防报警信息的集中管理将会是以后居民小区的发展趋势，小区值班室内主控计算机将对接收到的报警信息进行准确显示，如警情发生的住户名称、详细地址、和所遭受的入侵方式，以提示安保人员迅速确认警情，及时赶赴现场，以确保住户的安全。各类探测器和传感器联网监测，将收集到的信息传送给中央报警主机，进行集中管理。2 基于 GSM模块的红外线防盗报警器工作原理红外线发射电路是由 STC89C52单片机组成的最小系统,74HC08 与门，R1 电阻以及红外线发光二极管组成，由单片机调制发出含有 38KHZ的红外线光线调制信号。这样产生的调制信号抗干
8、扰能力更强，同时也是因为红外线接收头不能接受连续的 38KHZ的红外信号。由于单片机的 P1.7和 P3.1引脚提供的是窄脉冲电流，在红外发光二极管的电功率不超过器件最大功率的情况下，可以瞬间使发射功率增大很多，加之射出的红外平行光束能量较为集中，从而可有效提高红外线的发射距离，该电路与下面介绍的接收电路相配合，有效射程不小于 10米。红外线接收控制报警电路的主要功能是用 VS1838B一体化红外线接收头接收送来的调制红外脉冲光线，信号送到 VS1838B内部的放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，而不论红外发射器和接收器的距离远近。信号进入带通滤波器，带通滤波器可以通过 30kh
9、z到 60khz的负载波，通过解调电路和积分电路进入比较器，比较器输出，高低电平，并通过 74HC04六反相器3还原出发射端的信号波形，对其它干扰信号则其阻碍衰减作用。最后，通过单片机处理送来的信号，触发 GSM模块发送短信。将红外线发射电路和红外线接收控制报警电路分别安装在受控场所的两侧，且接收头引线采用隐蔽线，长度限制在 2米内，另外接收头安装位置尽量要避开自然光或太阳直射，以免降低工作灵敏度。平时，红外线发光二极管发出的调制红外光 (频率为 38kHZ左右)经 VS1838B接收后，接收端单片机将通过检测I/O口接收到的信号是否为发射部分发出的调制信号，如果是则不触发 GSM模块，否则点
10、亮 P1.3口引出的 LED灯，并将通过 GSM模块发送短信到用户手机上，每发送一次短信后，需要硬件复位单片机通过内部的程序使其自动复位。当有人从报警器探测的区域经过时，接收端接收到的信号会短暂的消失，以至于接收到的信号不是发射端发送的信号从而触发 GSM发送短信达到防盗的效果，或是有人蓄意用红外信号干扰接收头接收信号时，由于发射部分发射的是经过调制的信号，所以当干扰信号达不到发射端的调制要求时一样会触发GSM模块。3 报警器总体设计框图和总体设计电路图红外报警器总体设计框图如图 3所示红外线接收装置 单片机处理接收信号GSM 模块红外线发光二极管图 3 红外报警器总体设计框图单片机遮光物体用
11、户手机4红外报警器总体设计电路图如图 3.1所示图 3.1 红外报警器总体设计电路图4 基于 GSM模块的红外线防盗报警器各单元电路设计4.1 发射部分红外线发射电路是由 STC89C52单片机组成的最小系统，74HC08 与门和 R1电阻以及红外线发光二极管组成。由单片机 P1.7口发射连续 38KHZ的红外线光线，P3.1 口通过串口设置波特率为 300发送方波，最后将两输出口接到 74HC08与门从而达到输出含有 38KHZ的调制波。其电路原理图如图 4.1所示。5图 4.1发射端电路原理图4.1.1发射部分单片机最小系统输出 38KHZ方波单片机的最小系统是由组成单片机系统必需的一些元件构成的，除了单片机之外，还需要包括电源供电电路、时钟电路、复位电路。单片机最小系统电路（单片机电源和地没有标出）如图 4.2所示。6图 4.2 单片机最
