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1、家庭安防巡逻定位系统的设计（硬件部分）摘 要随着各国经济和科技现代化的持续发展，对于安全问题来说，是一个国家长治久安的主要的保证，更是我们普通百姓安居乐业的基础保障。国民经济的快速增长更是离不开对安全的重视，并且稳定是发展的重要的前提要素，是构建和谐社会的重要的基础。稳定是来源于安全，没有了安全就更不必谈稳定和发展了。2012年我国的国内生产总值已经跃居世界第二，大部分家庭也已经进入小康社会，居民收入财产增加，但是社会不稳定因素还存在。人们对于保障人身财产安全有了迫切的需求，安防的需求越来越多，并且也越来越高。家庭安防巡逻定位系统在这种环境下应运而生，解放了劳动力，使得安防管理向着科学化，无人
2、化，自动化的趋势发展。本文提出了一种基于RFID无线射频技术和STC12C5A60S2高速低功耗单片机的智能家庭安防巡逻定位系统的设计。该系统使用STC12C5A60S2高速低功耗单片机作为主控核心处理器，用L298N电机驱动模块驱动小车两个直流减速电机，用四路红外循迹模块进行循迹，并且用DHT11温湿度传感器对房间内部、厨房以及卫生间等的温度、湿度进行采集取样，用MQ-2烟雾气体传感器对室内烟雾进行报警，用光电开关对房屋的大门开关状态进行监测，并通过RFID模块对房间进行定位，各种传感器将每个房间的信息参数采集反馈给单片机，单片机将对数据进行处理，并将处理后的数据通过GSM模块发送到屋主的手
3、机上，即可通知到屋主。该系统运行可靠，成本较低，硬件电路仅需若干传感器和单片机即可实现。该系统实现了采集端与客户端之间的通信，能把采集到的信息发送给客户端，客户能第一时间获取房间的实时状态，实现了家庭环境实时监控，帮助在外的屋主能够了解家中的安全状况。关键词：STC12C5A60S2，RFID，GSM，安防，定位The Design of Home Security System With Patrol and Positioning（Hardware Design）AbstractWith the continuous development of national scientific a
4、nd technological modernization, for security,is the main guarantee a stability of the state, it is the basis of ordinary people to live and work.Rapid economic growth is inseparable from the emphasis on security,stability is an important prerequisite for development,is an important foundation for bu
5、ilding a harmonious society.Stable from safety,no security, not to talk about stability and development.In 2012,Chinas GDP has ranked second in the world,most families have already entered a moderately prosperous society,increase revenue property of residents,but social instability are still exist.F
6、or the protection of personal and property safety of the people have urgent needs, security needs of more and more and more and more.Home security patrol positioning system came into being in this environment,the liberation of the labor force,making security management toward scientific, unmanned, a
7、utomated trend.This design presents a microcontroller based on RFID technology and smart security patrol STC12C5A60S2 positioning system.The system uses STC12C5A60S2 MCU as the master core, driving the car with the motor drive module, carried by four infrared tracking tracking module, with DHT11 tem
8、perature and humidity sensor inside the room temperature and humidity for the collection, use smoke gas sensor for indoor smoke alarm with photoelectric switch housing door switch status monitoring, and through RFID module to locate the room, various sensors to collect information on the parameters
9、for each room back to the microcontroller, the microcontroller processes the data sent via GSM module phone homeowner.The system is reliable, low cost, and can be realized by only a number of hardware circuit sensor and microcontroller. It establishes the communication between acquisition terminal a
10、nd client, control three-way relay switch in accordance with the requirements of the client. The system achieves real-time monitoring and regulation of the greenhouse environment, to improve the best environment for the crops in order to achieve the purpose of high yield and quality.Key words: STC12
11、C5A60S2, RFID, GSM, Security, Location目 录摘 要IAbstractII目 录III第1章 绪论11.1 课题的背景11.2 课题的研究现状11.2.1 课题在国外的研究现状11.2.2课题在国内的研究现状21.3 课题研究的意义21.4 设计的主要任务2第2章 系统方案的提出42.1系统设计思想42.2系统方案概述42.3 系统方案框图42.4 系统模块化设计5第3章 硬件电路63.1 硬件电路概述63.2 STC12C5A60S2单片机63.2.1 STC12C5A60S2的简介63.2.2 STC12C5A60S2引脚说明73.2.3 STC12C5
12、A60S2在本系统中的具体应用83.3 非接触式IC卡Mifare One卡93.3.1 Mifare One卡的结构93.3.2 Mifare One卡的功能93.4 RFID读写器103.4.1 MFRC522的特点103.4.2 读写器的结构103.4.3 读卡器的工作过程113.5 温湿度传感器DHT11123.5.1 DHT11的特点123.5.2 DHT11的典型应用123.5.3 DHT11的工作过程133.6 气体传感器MQ-2133.6.1 MQ-2特点133.6.2 MQ-2典型应用电路143.7 GSM模块143.7.1 GSM模块简介143.7.2 TC35143.7.
13、3 AT指令153.8 电机驱动模块153.8.1 L298N的特点153.8.2 L298N的控制直流电机163.9 多路循迹模块163.9.1 循迹原理163.10 多路循迹模块173.10.1 光电开关17第4章 系统调试184.1 硬件电路调试184.1.1 电路调试步骤184.1.2 调试数据记录194.2代码调试194.3 系统综合调试194.3.1 小车平台调试194.3.2 温湿度采集调试204.3.3 RFID定位调试204.3.4 烟雾和光电开关调试214.3.5 GSM模块调试21第5章 调试结果23第6章 系统设计的不足24结 论25参考文献26谢 辞27附 录1 系统
14、实物图28III家庭安防巡逻定位系统的设计（硬件部分）第1章 绪论1.1 课题的背景现如今随着社会的不断发展，人们生活节奏加快，并且越来越忙碌，在家中的时间相对以前来说减少，家中无人的情况增多，现在类似入室抢劫，入室偷盗，家中失火的情况也越来越多。为了避免人们的人身安全和财产安全受到威胁和损失，安防系统受到人们越来越多的关注1。所以人们对其居住环境的安全状况的要求也在不断的提高，具体主要的表现在不单单是希望拥有温馨、舒适、宽敞明亮的住处，而且对于安全性和智能性等方面也提出了更多、更高的要求，正是因为人们对安防的要求不断提高，所以本系统设计基于对提高家庭环境的安全系数的设想，智能家庭住宅的安全防
15、范系统也因此应运而生起来，并且在现代化的家庭安全中发挥了十分巨大的作用了2。传统的安防监控系统采用人工管理，专门负责人对小区进行管理，以及有线监控布线，布线复杂，不能实时反馈信息给屋主，这将需要额外的劳动力，监控效率底等缺陷，可能会造成不可挽回的损失，还增加了资源成本，而且人力资源也有巨大浪费，还很难达到预期的效果。现今，随着社会的各方面的快速发展，楼房扩增的速度也不断加快了，传统的安防监控系统肯定也已经不能满足当今人们的要求和需求，家庭安防巡逻系统需要能够在无人的条件下实现对家中环境进行高效科学的管理，这既需要系统能够自动监控家庭环境各种状态，也要求其能够实现与屋主之间的进行实时的通讯。现如今，智能的家庭安防系统实现了自动定位将传感器采集到的参数发送给微处理器进行处理，并且将数据发送到客服端中去。而制约我国安防产业国际竞争力提高的主要瓶颈之一是生产要素中的技术自主创新的薄弱。安防企业应当重视自主创新，掌握核心技术，加大技术研发成本，改变安防产业的增长方式。1.2 课题的研究现状1.2.1 课题在国外的研究现状在20世纪时，美国建成了世界上的第一座智能大厦。而在美国之后，欧洲、加拿大等经济比较发达的国家，也在其后先后提出了不同样式的智能家居安防设计的方案。
