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1、07 级本科毕业设计（论文）级本科毕业设计（论文） 题目:家庭安防系统的软硬件设计与实现 系别:数学与计算机科学系 班级:07 计算机科学与技术（嵌入式方向） 学号:20070861108 姓名:伍臣周 指导教师:王聪职称助教 起讫日期:2010 年 9 月 28 日-2011 年 3 月 4 日 家庭安防系统的软硬件设计与实现 伍臣周 （三明学院 07 级 计算机科学与技术（嵌入式方向） 福建三明 365004） 摘要：系统是由 LPC2132 ARM7 和自行设计的传感器信号处理和模拟的 51 单片机共同组成。 其中以 ARM7 为控制核心，外接摄像头、GPRS 模块以及外部电器，51 单
2、片机连接外部传感器 （红外线传感器、烟雾传感器、煤气传感器）并把传感器采集到的异常信号处理后传送给 ARM7。 当 ARM7 接收到异常信号时可以控制 GPRS 模块发送短信通知多个用户， 随后能够把摄 像头捕获到的发生异常现场的图片通过彩信的方式发送给多个用户，从而实现异常报警功 能。 主控用户能够用手机向系统发送短信来远程控制家中电器的开关和报警器报警， 从而实 现远程控制功能。经过实验，此系统稳定性较高，功能较为齐全能够满足大部分用户需求。 关键字：GSM/GPRS 模块传感器51 单片机ARM7远程控制 Family Security System Hardware and Softw
3、are Design and Implementation Wu chen zhou Sanming University,07 Computer Science and Technology Major(embedded direction), Fujian sanming,365004 Abstract：System is made up of the LPC2132 ARM7 and the 51 SCM of self-designed by the sensor signal processing and simulation. With ARM7 as control core,
4、external camera, GPRS module and external electric appliances, 51 SCM connection external sensor such as infrared sensors、 smoke sensors、 gas sensor and so on , and deal with the abnormal signal then send to ARM7. When ARM7 receives anomalous signals can control GPRS module send SMS notice multiple
5、users, then take the camera captures the anomalies scene images through the MMS way to send multiple users, so as to realize the abnormal alarm function. The master can use cell phones to send SMS to remote control system of home appliance switches and alarm alarm, so as to realize the remote contro
6、l function. Through experiment, the system stability is higher and complete function which can satisfy the most users demand. Key words：GSM/GPRS ModuleSensor51 SCMARM7Remote control 目录 第一章 绪论1 1.1 系统的背景及意义.1 1.2 系统的国内外概况.1 1.3 系统的应用前景.2 第二章 系统环境3 2.1 软件编译环境.3 2.1.1 ADS 集成开发环境.3 2.1.2 Keil C51 集成环境.4
7、 2.2 系统硬件组成.5 第三章 LPC2132 ARM7 与 GPRS 技术简介.5 3.1 ARM7 内核简介5 3.1.1 LPC2132 ARM7 介绍.6 3.1.2 LPC2132 ARM7 管脚寄存器描述.6 3.1.3 LPC2132 ARM7 控制寄存器描述.7 3.1.4 LPC2132 ARM7 向量中断控制器描述.8 3.1.5 LPC2132 ARM7 部分引脚功能使用介绍.9 3.2 GPRS 技术简介9 3.3 系统中使用的 AT 指令.10 第四章 51 单片机的硬件设计与实现.11 4.1 51 单片机的设计思路11 4.2 单片机的报警功能11 4.3 单
8、片机的控制功能.12 第五章 系统程序设计13 5.1 系统功能的分配.13 5.2 程序的总流程图.14 5.3 51 单片机控制程序15 5.4 ARM7 扩展口引脚寄存器的设置15 5.3 中断初始化函数.16 5.4 报警中断处理函数.16 5.5 短信控制处理函数.17 5.6 GPRS 图像发送程序18 第六章 系统总结19 致 谢21 参考文献22 2011 届计算机科学与技术专业毕业论文（设计） 1 第一章 绪论 随着经济和科技的发展，人们的生活水平逐渐提高、财物逐年积累、住房条件不断改 善。家中防盗、防火和自身安全等问题越来越受到人们的重视。为了迎合人们的需求，智 能家居、防
9、盗系统、家庭安防系统等产品逐渐上市。然而那些系统针对的问题和人们需求 的不同使得它们的有缺点也很明显。 本系统以 ARM7 和自己设计的 51 单片机外加 GPRS 等模 块实现家庭安全的短信、彩信报警和远程控制家电等功能。 1.1 系统的背景及意义 自从改革开放以来，我国国民经济和人民生活水平不断的提高，全国出现了许许多多 的现代化住宅小区。我国工业的快速发展使得城市外来人口的增加以及煤气和大量家用电 器设使用中的不安全因素等，对小区居民的生命和财产造成了很大的威胁。其威胁主要包 括两大方面，一方面是犯罪分子趁居民不在家时入室偷窃；另一方面就是意外事故（如当 居民不在家时发生意外火灾， 或者
10、煤气泄漏） 。 因此， 人们越来越迫切要求采用有效的措施， 以满足日益增长的安全防范要求。 为了更有效地保证居民的生命和财产安全，在家中和小区内引入了智能化的手段-家 庭安防系统来进行安全防范管理。家庭安防系统（home security system）是指通过各种 报警探测器、报警主机、摄像机、读卡器、门禁控制器、接警中心及其它安防设备 为住宅提供入侵报警系统服务都一个综合性系统。该安全防范系统是家庭、住宅小区 防范外来侵害和自然灾害的一种最重要的、最有效的手段，它大大提高了居民自身的安全 感，业已成为社会治安的一个重要组成部分。目前市场上较为流行的家庭安防系统产品就 是智能家居了。 1.2
11、 系统的国内外概况 在网络经济时代的大潮中，智能社区的安防建设显得越来越重要，国外的许多大公司 己进入到该领域中，如微软公司投资一家 ltran 公司，专业从事家庭安防和家庭自动化方 法的开发设计；IBM 公司与建筑商合作，为用户提供装备有先进的安防系统的智能化住宅。 美国联邦政府和以 IBM、AT/ k1=P11 传送一个低电平给 ARM7 的 P1.24 引脚 delayx1ms(500);/延时 1 毫秒 k0=1;/ k0=P10 传送一个高电平给 ARM7 的 P0.16 触发中断 delayx1ms(500); /延时 1 毫秒 if(k6=0)/ k6=P21 接收烟雾传感器采集
12、到的信号 k2=0;/ k2=P12 传送一个低电平给 ARM7 的 P0.4 引脚 delayx1ms(500); /延时 1 毫秒 k0=1; / k0=P10 传送一个高电平给 ARM7 的 P0.16 触发中断 delayx1ms(500); /延时 1 毫秒 if(k7=0)/ k7=P22 接收煤气传感器采集到的信号 k3=0;/ k3=P13 传送一个低电平给 ARM7 的 P1.25 引脚 delayx1ms(500); /延时 1 毫秒 k0=1; / k0=P10 传送一个高电平给 ARM7 的 P0.16 触发中断 delayx1ms(500); /延时 1 毫秒 5.4
13、 ARM7 扩展口引脚寄存器的设置 PINSEL1=PINSEL1 /设置 P1.23 为 GPIO 口 IO1DIR = IO1DIR | (1 23);/设置 P1.23 为输出引脚 IO1SET = IO1SET | (1 23);/设置 P1.23 输出高电平 PINSEL0=PINSEL0 /设置 P0.5 为 GPIO 口 IO0DIR = IO0DIR | (1 5); IO0CLR = IO1CLR | (1 5); /设置 P0.5 输出低电平 伍臣周：家庭安防系统的软硬件设计与实现 16 PINSEL0=PINSEL0 /设置 P0.7 为 GPIO 口 IO0DIR =
14、IO0DIR | (1 7); IO0CLR = IO0CLR | (1 7); PINSEL0=PINSEL0 /设置 P0.12 为 GPIO 口 IO0DIR = IO0DIR | (1 12); IO0CLR = IO0CLR | (1 12); PINSEL0=PINSEL0 /设置 P0.4 为 GPIO 口 IO0DIR = IO0DIR / 设置 P0.4 为输入引脚 PINSEL1=PINSEL1 /设置 P1.24 为 GPIO 口， IO1DIR = IO1DIR / 设置 P1.24 为输入引脚 PINSEL1=PINSEL1 /设置 P1.25 为 GPIO 口 IO
15、1DIR = IO1DIR / 设置 P1.2 为输入引脚 5.3 中断初始化函数 void eint0_init()/中断初始化函数 PINSEL1 = PINSEL1 | 0x01;/ 设置管脚连接，P0.16 为 EINT0 EXTMODE = 0x01;/设置 EINT0 为下降沿触发。 / 打开 EINT0 中断(使用向量中断) VICIntSelect= 0x00000000;/ 设置所有中断分配为 IRQ 中断 VICVectCntl0= 0x20 | 0x0e;/ 分配外部中断 0 到向量中断 0 VICVectAddr0= (uint32)IRQ_Eint0;/* 设置中断服
16、务程序地址 EXTINT= 0x01;/ 清除 EINT0 中断标志 VICIntEnable= 1 0x0e;/ 使能 EINT0 中断,写入 0 是无效的 5.4 报警中断处理函数 void _irq IRQ_Eint0(void) IRQDisable();/先关闭中断，防止自身嵌套和其它中断影响 int_led_on(); gprs_wakeup();/唤醒 GRPS if(IO1PIN beep(1000); led_off(); delay(1000); send_all_customs(XT);/向用户发送“小偷进入”短信报警和彩信报警 delay(1000); wait_led_on(); else /如果是系统误差造成中断则不向用户发送报警短信 led_on(); beep(1000); led_off(); delay(1000); photo_buf0 = 0; EXTINT = 0x01;/清除中断标志
