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1、 SRT计划项目申请书项目名称: 家用自动险情报警系统的设计与实现 申请者: 安少波 院 系: 工学院 专 业: 自动化 指导教师: 蹇兴亮 职称: 副教授 2010年 4 月 15 日南京农业大学教务处制填 报 说 明一、填写申请书前，请先查阅南京农业大学SRT计划项目管理办法（校教字2003134号）文件和当年教务处关于SRT计划项目申请的要求及有关规定。二、申请书的各项内容，要实事求是、逐条认真填写。表达要明确、严谨。第一次出现的缩写词，需注出全称。三、申请书一律采用计算机打印,纸张标准为A4纸，于左侧装订成册。第三页起各栏空格不够时，可自行加页。一式二份，交所在学院办公室。四、凡选择性
2、栏目，请在相应提示符A、B、C等之上打勾（）。五、有关表格、材料请从教务处网站（http:/）的“下载中心”中下载填写。六、联系单位：教务处实践教学科地址：文科楼A座217室电话：E-mail: 一、简表申请者姓名安少波学号班级自动化82年级大二电话E-项目名称家用自动险情报警系统的设计实现项目来源A、 自立项目 B、教师科研课题的子项目 C、其它项目类型A、实验研究 B、调查研究 C、软件制作经费来源A、学校资助 B、导师课题资助 C、企业资助经费额度1000元指导教师姓名蹇兴亮指导教师职称副教授合作者姓名、学院、班级柏广宇 工学院 自动化71马鹏鹏 工学院 自动化82常艳芳 工学院 自动化
3、81张 静 工学院 自动化81申请时间2010年4月10日完成时间 2011年6月1日项目研究内容摘要基于单片机控制、利用移动通信网以及固定电话网的家用险情（火灾和煤气泄露）自动报警系统。它可以实现目前市场上所不具有的无线通信功能，即它可以不依赖于固定电话的线路。无线通信是本系统的特色，通过GSM短信与AT指令使其能与手机通信从而实现无线通信。同时它具有可移动性。这是它最突出的一个特点，也是我们本次研究的重点。通过传感器技术、通讯技术、单片机控制技术及微型计算机技术，实现对自动报警系统的智能控制，及时快速的实现险情的发现和发出警报，从而达到把险情造成的损失降到最低的目的。与其他报警系统相比此系
4、统将具有报警控制、语音提示、串行通信功能。二、立论依据 （包括项目的研究意义、现状分析，并附主要参考文献及出处） 研究意义：保障人们的生命的财产安全是人们一直以来特别关注的问题。随着社会的发展和进步人们的生活水平也在不断提高，人们对这方面更加重视，传统的防盗门防盗窗已经不能满足人们的需求大多数人都希望利用现代科技来保障自身和自己的财产安全。本系统可以在家家户户都有的电话和手机的基础上实现对险情的发现、发出警报、并且根据人工的指示做出反应。能够提高消防部门和保安部门的反应速度。具有以下几点意义：1、 无线通信可以使其在家庭的任何位置使用，方便安放。2、 语音提示可以使家庭里的人员对发出的信息的重
5、要性立刻做出判断从而对其做出较快的反应。3、 无人在家的情况下，自动报警可以及时通知警察和户主，降低损失。4、 低成本使其更易普及，能够更好的保障人们的财产安全。 现状分析：1、家用自动险情报警系统简介家用自动险情报警系统是一种基于单片机的家庭安全保障装置，是集传感探测、通讯、计算机于一体的智能化、多功能的新一代产品。该系统由传感器、控制板、数据传输线路等构成。适用于民居住宅、储藏室、商铺、企事业单位、学校等场所。具有防火、防燃气泄漏和应急报警等功能。能将报警信息通过通讯网络传输到用户设定的手机和报警中心，起到安全防范的作用。2、家用自动险情报警系统使用的必要性及其优越性现在无论是在家庭还是企
6、事业单位以及学校等地方盗窃、抢劫现象时有发生。这使得人们纷纷购置防护栏杆、防盗门等保护自己的安全。但当火灾、煤气泄漏等险情发生时使得人们逃生发生困难。在这样的牢笼里很多人把自己锁了进去葬送了生命。同时对于人们不在家中时，也能很好的将财产损失降低。这使得对险情的报警显得十分必要，家用自动报警系统能够完成这项任务，同时它具有低成本、高可靠性等优越性，特别是如果实现无线通信那么它的安放也更加方便。3、家用险情自动报警系统发展现状家用自动险情报警系统的组网技术主要是解决各种信息之间的数据传输，能把外部连接传入的数据传输到外部网络。目前，实现远程控制的方法比较单一，一般采用电话控制实现远程。控制的家用险
7、情自动报警系统内部组网技术一般都是依赖于有线组网，而现在比较成熟的有线组网技术主要有电话线、以太网、电力线等，他们都存在着扩展性能差，布线繁琐，影响美观等缺点。现在随着无线移动网络以及Internet的发展采用无线方式实现对系统的控制越来越受到重视，是家用险情自动报警系统发展的主要方向和趋势。参考文献： 1. 王明秋.智能家居系统的设计与实现研究硕士学位论文.华中师范大学.2006年.2. 曹立进.家用自动电话报警系统的设计与实现J.微处理机.2000.(3).3. 王景景.基于单片机的无线家电控制系统J.海南大学学报(自然科学版).2008.26(2).4. 徐亚飞.基于GSM短消息的无线监
8、控终端软硬件设计J.电工技术.2008.(5).5. 陈美銮.多功能报警系统设计与实现学位论文.暨南大学理工学院.2008年.6. 孙莹.单片机控制温度采集系统设计J.仪器仪表用户.2008.15(4).三、研究方案1. 项目研究的目标、内容和拟解决的关键问题研制家用险情自动报警系统，当出现以下情况如火灾、煤气泄漏时，不仅只具有自动报警功能，还可以通过发送控制命令控制自动喷洒等设备做出相应动作并能自行解决问题。本项目最主要要实现的目标是把手机作为信息传递的载体，与单片机结合起来完成无线通信报警系统。（一）具体目标如下：1、自动电话报警器根据警情向报警服务器或报警电话、手机自动拨号；2、把手机作
9、为信息传递的载体，与单片机结合起来完成无线通信报警系；3、发生险情时发出语音提示；4、通过手机对系统发出控制命令。（二）研究内容： 本课题围绕研究目标拟进行以下研究： 1、自行设计线路图自主用protel布线、腐蚀线路板。 2、通过温度传感器和一氧化碳传感器实现对险情出现的采集，传输到单片机。此时，蜂鸣器响并且发出语音报警，同时语音报警信息发送到用户手机，用户发送信息实现对其控制。3、目前市场上流行的大部分手机几乎都具有数据引出口，并基本上都支持与GSM短信息相关的AT控制指令(GSM-SMS-AT指令)，手机通过数据口以串行方式接收指令并向外输出数据。理论上讲，在数据口中找出RXD、TXD和
10、GND引脚与单片机的串口对应连接即完成了硬件接口。然而，实际上由于不同品牌，不同型号手机的RXD、TXD和GND引脚并非一致，找查这三根线有时也非易事；况且手机数据口的电平既不是RS232电平，也不是TTL电平，与由5V供电的单片机串口还不能直接连接。本课题拟使用手机的数据线建立单片机与手机的硬件连接。这是本次研究的主要内容。 （三）拟关键问题：1、手机与单片机的通讯问题，这个是本课题最大创新之处也是最大的难点。需要尝试用数据线和用GSM-AT通信两种方法找出一种较好方案。还需向相关厂家取经。2、程序编写问题，需要通过多次尝试和向老师请教来实现一个比较优化的程序，以保证系统运行时迅速可靠。 3
11、、系统的外设连接问题，这也是关键的一环，要保证连接的稳固而且不会出现报警时断电即要准备后备电源，而且要尽最大努力发出信息即要设置遇忙重播和数据重发机制。2. 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析系统以单片机为核心，结合双音多频（DTMF）远程数据传输技术。双向的DTMF数据通信与单片机控制技术相结合。研究方法：首先，在门窗、厨房等地方安放温度传感器DS18B20、CO传感器、烟雾传感器等。其次，将传感器逐个与单片机AT89S52的对应端口相挂接。再次，各种传感器采集对应的信号。然后，传感器将其采集到的信号在其经过A/D转换，通过单总线输出数字信号送入单片机AT89S52进行处理。最
12、后，由单片机根据得到的信号来控制报警器做出相应的动作。技术路线与实验方案：2.1 单片机以单片机为核心的智能控制器为该系统的核心部件,采用美国ATMEL公司生产的AT89S52单片机为系统核心，以单片机的现场控制为主。AT89S52单片机可以方便地在线多次编程调试,特别适用于在产品的开发阶段使用。2.2 数据采集电路 系统中存在多路传感器信号的传输,可以将传感器直接连接单片机引脚或经过三极管的处理后送至引脚，再由单片机依次处理。单片机可以采取外部中断方式工作，提高效率以及避免出错。 2.3 指令的传输：利用GSM手机的串行接口，单片机向手机收发一系列的AT命令，达到控制手机收发SMS的目的。E
13、TSI的GSM07.05中用于SMS收发控制的主要AT命令。或者使用手机数据线直接与单片机连接。2.4 供电方式的自动转换 装置的两种供电方式分别为外部电源供电和充电电池供电。当有外部供电时，外部电源供电，充电电池处于充电；当没有外部电源供电时，充电电池供电。这两套供电模式能自动切换，确保装置时刻能正常工作。2.5 软件设计 整个系统的控制程序采用C语言编写。主程序流程如下图：NONONOYESYESYES开始初始化按键输入手动报警报警输入语音提示自动报警串行I/O串行通信处理预期结构图：各种传感器单片机AT89S52蜂鸣器外围电路电话机手机报警及通知用户键盘可行性分析：（1）现有资源条件：实
14、验所需各种元器件均可从市场买到，手机、电话等已普及，火焰、煤气等易模拟，这些已有条件加大了课题顺利完成的可能性。（2）知识储备：课题组成员均熟练掌握C语言编程，具备基础的电子电路知识，并已学习了部分单片机基础知识。(3)技能储备：本组柏广宇同学曾参加Robocup机器人大赛并且所在团队获得全国一等奖，他本人曾参加电子设计大赛对电子设计也有较好了解，并且课题组成员均进行过连续两周的电工实习，都具备一定的动手操作能力。3.本项目的创新之处（1）集传感器、单片机、继电装置于一体，采取自动和人工两种报警方式，灵活稳定。（2）与传统报警装置相比较，本项目研发的装置具有无线报警系统，增添了新的报警途径，方便系统的安装使用和用户的随时随地控
