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1、泉 州 师 范 学 院毕业论文（设计）题 目 家庭防盗系统的软件设计与制作 学 院 物理与信息工程学院 专 业 电子信息科学与技术1班学 号 学生姓名 指导教师 职 称 讲师 完成日期 2011年4月13日 教务处 制家庭防盗系统的软件设计与制作物理与信息工程学院 电子信息科学与技术1班指导老师 【摘 要】随着社会经济的不断发展，温馨、安全、舒适的家庭生活，俨然已成为人们一直关注的问题，如何更安全的提高防盗水平，也成为人们关注的一个焦点。本文在单片机STC89C52、红外热释电传感器和芯片BISS0001，结合驻极话筒以及三极管开关特性，并利用语音芯片ISD1720和西门子TC35i的GSM模
2、块作为报警部分所设计的防盗系统的硬件基础上，对该家庭防盗系统的软件部分做出设计和分析，使得其既能够实现远程报警，又能够逆向控制停止报警的功能，所设计的软件部分结合硬件稳定可行。【关键词】家庭防盗系统；STC89C52；红外热释电传感器；BISS0001；ISD1720；TC35i第一章 绪论1.1 研究背景的发展概况随着社会经济的不断发展，科技的不断进步，单纯依靠安装防盗门、防盗网及人工防范来防止犯罪分子对住宅的入侵已远远满足不了人们的需求，而且目前我国大多数家庭都是双职工，当发生异常情况时也不能及时的处理，于是，人们开始利用常用电子技术与网络技术来设计新的防盗系统，各种防盗报警系统的主要区别
3、是在于如何让分机与主机、分机与用户之间进行通讯。当固定电话普遍使用的时候，人们开始利用固定点电话联网防盗报警系统来实现家庭防盗报警，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，可单家独户使用，但是固定电话拨号时容易被盗贼在入室抢劫前切断电话线或恶意占线，使其在关键时刻失灵；市场上常见的还有以太网、集群系统等报警系统，但是以太网也同样会面临线路被切断的隐患，而且不易普及，集群系统功耗又很大，网络架设和维护费用很高，而且需要购买固定的频点。随后，人们又开始利用智能拨号防盗报警系统来实现家庭防盗报警、智能拨号防盗报警系统，配合各种无线探测器，可实现智能化防盗、防火、防燃气泄露
4、、紧急求救等功能。当有人非法进入设防区域时，系统将鸣响警笛报警，并自动拨打预先设置好的16组报警电话，可通过面板的八个防区显示准确知道报警位置，并且能够设置在家布防此时家中有人走动不会报警，周围有人进入会立即触动，并且离家布防时所有的探测器处于警戒状态，可以联网报警。它设有8个有线防区/16个无线防区兼容，自录语音，语音分防区拨号报警，识别各种警情键盘面板操作，“黑匣子“功能、撤防、报警等事件，随时查阅，现场报警，启动内置警号，恐吓窃贼，拨号报警，电话键控，异地监听，安防定时巡视，自动显示和打印警情，数据永久保存备查。这些都只是科学技术发展中的一小部分成果，家庭防盗报警系统已经逐渐向智能化发展
5、，出现了各种各样的只能的防盗报警系统，在以后的发展中，将会出现越来越高级使用的家庭防盗报警装置，也是我们这一代人所研究的方向1。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、防盗门）安防系统已不能满足人们需求，本系统的设计是对家庭防盗报警系统的研究。随着信息时代的到来，手机通讯工具越来越普及。本文所设计的内容正是利用这一点，展开对家庭防盗报警系统的研究，解决了传统的机械式安防系统中存在的隐患，如为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AT89S52单片机实现基于GSM短信模块的家庭
6、防盗报警系统，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，这使家庭防盗使用起来更及时、更方便。1.3 研究背景的应用本文设计是用单片机ATSTC89C52作为控制芯片，以及通过红外热释电传感器和芯片BISS0001设计红外信号检测电路，通过驻极话筒和利用三极管开关特性来设计声音信号检测电路，结合语音芯片ISD1720设计声音警报电路和西门子TC35i的GSM模块作为远程报警装置，是基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统。根据防盗报警系统的要求，通过传感器检测到家庭安全隐患，把检测结果送入单片机，通过单片机控制GSM向预先设定好的手机号码发送警报信号，接收人再根据实
7、际情况判断可取消报警，实现双向控制。1.4 家庭防盗小常识 邻里和睦：天时不如地理，地利不如人和，邻里和睦，相互关照，小偷自然无机可乘。 不轻易透露行踪：不要轻易对他人透露自己的行踪，长时间外出时应请亲朋好友代为守家，晚上临时外出时可将室内的灯打开，使小偷不敢轻易光顾。 注意门窗等出入口安全：出门时关好窗户、锁好门，防盗门一定要将门反锁，靠近室外水（天燃气）管道的窗户、阳台做好防护。 不要在家中存放现金和贵重物品：大量现金应存放在银行，并将存折与身份证、户口簿分开存放；金银手饰等贵重物品随身携带，有条件的，可购买（租用）保险柜用于保管贵重物品及有价证券。 注意妥善保管钥匙：新房装修完毕或发现钥
8、匙丢失时，建议你立即换门锁，不要轻易将钥匙借给他人，防止钥匙被复制。 发现家中被盗不要慌张：发现家中被盗时，不要急于清理物品，应立即报警并保护好现场，若现场抓住小偷，千万不要被小偷的花言巧语蒙骗，或抱定自己反正没有财物损失，多一事不如少一事的心理而将小偷放走，而应立即报警，将小偷交给警察处理，因为小偷一般都是惯犯，通过警察的调查工作往往能破获其它的案件。第二章 系统的整体设计方案2.1 设计要求(1) 调试GSM模块确定能正常工作，即拨打电话与发短信的功能(2) 单片机最小系统部分能够正常工作及下载功能(3) 确定录放音功能能够符合要求(4) 声控及红外采集部分能够正常采集信号，并具体体现出来
9、。(5) 声音报警部分能够按正常要求发出警报2.2 方案选择2.2.1 关于GSM的选择西门子TC35i是Simens公司推出的无线通信GSM模块，本身自带RS232通讯接口，可以方便地与PC机、单片机联机通讯，并能快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据与语音传输、短消息服务和传真。2.2.2 单片机部分STC89C52的应用程序空间容量大，且完全兼容传统的8051单片机，编程实现容易。2.2.3 录放音部分 放音所用喇叭主要选用大口径的类型，使声音相对更清晰，录音部分主要与声音信号采集有关。2.2.4 声控及红外部分声音信号采集部分选用驻极体话筒，它具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的
10、特点，是很常用的电容话筒，且可调灵敏度高；红外信号采集部分选用一款具有较高性能的传感信号处理集成电路芯片BISS0001结合热释电红外传感器及少量外接元器件，电路简易，报警较容易实现。2.2.5 声音报警部分主要是针对语音芯片的选择，市场上录音芯片有ISD1400、ISD1700系列、ISD1800、ISD2500等，最后定在ISD1700系列的ISD1720上，其录放电路简单且性价比高，通过按键就可实现录放音的功能。2.3 系统工作原理该系统利用热释电红外传感器及驻极体话筒采集信号，当红外传感器检测到红外变化的信号后会产生很小的电信号，经过芯片BISS0001处理后会转换成一个低电平，且驻极
11、话筒检测到外界信号声音的变化之后经过相应的处理后也会输出一个低电平，如果单片机检测到红外部分或声音部分中的一个或者全都检测到有低电平输出时，就会相应的产生一个低电平去触发录放音部分的放音引脚，触发喇叭播放事先录好的警告，达到相应的报警功能，并通过相应的编程可以设计所要警告的次数，超过一定次数后就会控制GSM模块打电话或者发短信通知给预先设置好的手机号码，也可以直接在单片机检测到变化时就利用GSM模块立即通知。2.4 系统的组成部分及框图所设计的系统主要由单片机部分、声音信号采集、红外信号采集、录放音以及GSM模块这五部分构成，其框图如图1所示。单片机部分：由芯片STC89C52、MAX232和
12、下载口组成，其主要目的是程序的下载及保证整个系统的正常运行。声音信号采集部分：由驻极话筒采集声音信号形成微小电信号，再经过两个三极管以及芯片74LS08处理形成一个低电平，并设计一LED指示灯在其为低电平时发亮作为检测红外信号采集部分：由热释电传感器检测到红外信号的变化之后产生一个很小的电信号，经过芯片BISS0001内部的运算放大器对所接收到电信号进行放大并延时处理后输出，再经过三极管的特性转换为单片机可用的信号。录放音部分：主要由语音芯片ISD1700系列的ISD1720组成，具有录放音、音量控制、擦除和快进等功能。GSM模块部分：主要由西门子TC35i组成，可实现打电话及发短信的功能。单
13、片机部分GSM模块部分声音信号采集部分红外信号采集部分录放音部分图1 系统的框图第三章 系统的硬件组成部分3.1 单片机最小系统部分所用芯片是STC89C52，并结合11.0592MHz的晶振，STC89C52是属于STC89C51RC/RD+系列的单片机芯片，具有超强抗干扰、低功耗、超可靠等功能，且本身STC单片机不仅成本低、性能高，而且原有的程序也可以直接使用，硬件无需改动，指令代码完全兼容传统的8051单片机，有传统的周期12时钟和增强型的周期6时钟，并具有最新的D版本内部集成内部集成MAX810专用复位电路。具有以下特点2,3：u 除传统的12 时钟/ 机器周期，还新增增强型6 时钟/
14、 机器周期8051 CPU，有效的降低单片机时钟对外界的辐射。u 工作电压5V：5.5V3.8V，乃至3.4V；3V：3.6V2.4V，乃至1.9V。u 工作频率：0 - 40 MHz，相当于普通8051 单片机的 080MHz.实际工作频率可以达到48MHz。用户应用程序空间有 4K / 8K / 13K / 16K / 20K / 32K / 64K 字节。u 片上集成 1280 字节SRAM / 512 字节 RAM。u 通用I/O 口（32/36 个），都经过特殊处理，每个I/O口均有对VCC/对GND二极管箝位保护，复位后为： P1/P2/P3/P4 是准双向口/ 弱上拉（普通805
15、1 传统I/O 口）。u P0 口是开漏输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O 口用时，需加上拉电阻。u 具有在系统可编程（ISP）特性和在应用可编程（IAP）特性，省去购买编程器的费用。u 可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，8K 程序3 秒即可完成一片EEPROM 功能。u RC/RD+ 系列为真正的看门狗，缺省为关闭（冷启动），启动后无法关闭，可放心省去外部看门狗。u 内部集成MAX810 专用复位电路（D 版本才有），外部晶体20M 以下时，可省外部复位电路。3.2 单片机下载部分主要功能都集中在芯片MAX232上，它是由德州仪器公司（TI）推出的一款兼容RS232标准的芯片由于电脑串口max232封装尺寸rs232电平是-10v+10v，而一般的单片机应用系统的信号电压是ttl电平0+5v,max232就是用来进行电平转换
