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1、滨州学院本科毕业设计（论文）毕业设计（论文）题 目多功能家庭报警系统设计系 （院）飞行学院专 业交通运输班 级2008级1班学生姓名陈艺赫学 号2008190312指导教师柳 明职 称讲 师二一二年六月二十日独 创 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 20 年 月 日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全
2、了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名： 20 年 月 日多功能家庭报警系统设计摘 要家中无人时如发生盗贼入室、火灾、燃气泄漏、老人突发疾病等突发事件，若不能及时处理，后果会很严重，因此有必要建立一个稳定、可靠、易操作的急救报警系统。本文设计了一种多功能家庭报警系统，本系统配备了人工呼救
3、按钮、烟雾传感器、燃气泄漏传感器和红外热释电传感器，实现对家里情况的监控。本系统采用AT89S52单片机作为系统的核心芯片，辅助以DS1302时钟芯片以及LCD1602来显示系统的主要信息，采用西门子Siemens TC35 GSM模块作为向用户进行报警的子系统模块。借助最可靠、最成熟的GSM移动网络，以最直观的短消息或电话形式，直接把家里发生的情况发送到手机上。本系统具有反应迅速，可靠性高，易操作，成本低的特点。关键词：单片机；GSM模块；传感器；人工呼救The Design of Multifunctional Home Alarm SystemAbstractTODAY, MANY PE
4、OPLE OUT OF THEIR HOUSES BUSY WITH THEIR WORK，THE MOST BASIC PHONE IN REQUESTS CANNOT GUARANTEE THE SAFETY OF THEIR HOME. THEREFORE, WE MUST ESTABLISH A STABLE, RELIABLE, AND EASY TO OPERATE EMERGENCY ALARM SYSTEM. SO I DESIGNED A MULTIFUNCTIONAL HOME ALARM SYSTEM, THE SYSTEM AND EQUIPPED WITH ARTIF
5、ICIAL SOS BUTTON, SMOKE SENSOR, GAS LEAK SENSORS AND INFRARED HEAT RELEASE POWER SENSOR, MONITORING THE HOME SITUATION. THE SYSTEM USES AT89S52 MCU AS THE CORE OF THE SYSTEM CHIP, AUXILIARY TO THE DS1302 CLOCK CHIP AND THE LCD1602 TO DISPLAY SYSTEM INFORMATION, SIEMENS TC35 GSM MODULE SUBSYSTEM MODU
6、LE AS AN ALARM TO THE USER. WITH THE MOST RELIABLE, MOST MATURE GSM MOBILE NETWORK, THE MOST INTUITIVE SHORT MESSAGE OR TELEPHONE DIRECTLY TO THE HOME SITUATION REFLECTS ON THE PHONE. THIS SYSTEM HAS A RAPID RESPONSE, HIGH RELIABILITY, EASY OPERATION AND LOW COST.KEY WORDS：MCU；GSM MODEM；SENSOR；ARTIF
7、ICIAL CALL FOR HELP目 录摘 要IABSTRACTII目 录III第一章 绪 论11.1课题的研究背景11.2多功能家庭报警系统研究的发展及现状11.3课题研究目的及意义11.4课题的主要研究的内容与安排1第二章 各组成部分元器件概述32.1 AT89S52的主要功能简介32.2 Siemens TC35 GSM模块简介32.3 DS1302时钟芯片简介42.4 LCD1602液晶显示器简介52.5各部分传感器功能与简介5第三章 多功能家庭报警系统的硬件设计73.1系统的总体设计73.2 AT89S52单片机子系统73.3 DS1302时钟电路子系统83.4 LCD1602显
8、示模块子系统93.5西门子 Siemens TC35 GSM模块子系统93.6多功能家庭报警系统的总原理图10第四章 多功能家庭报警系统的软件设计114.1主程序流程114.2 时钟芯片DS1302运行流程124.3 LCD1602液晶显示器的流程134.4西门子 Siemens TC35 GSM模块运行流程13参考文献15谢 辞1615第一章 绪 论1.1课题的研究背景随着科学技术的高速发展和人们生活水平的大幅提高，人们对家庭住宅的要求已从单纯的追求生存空间与美化变为高服务、高质量、高安全等多种要求。与此同时，家居安全和家庭财产的受关注视程度也持续提高。但是，很多人特别是上班族和经常出差在外
9、的人因为工作繁忙，当家中的儿童、老人，特别是残疾人或各种突发性疾病的患者等缺乏完全行为能力的人群，在遇到如盗贼入室、火灾、燃气泄露、突发疾病等各种突发性事件时，基本的电话求助已经不能够保证他们的人身及居家安全，因而，建立一种廉价、可靠、简便的急救报警系统已成为当务之急。1.2多功能家庭报警系统研究的发展及现状目前市面上的家用报警系统已从简单化、局部化向智能化、网络化发展，但是大多数都是独立的报警系统，在家中无人时报警基本不会起到效果。而企业级的报警系统往往需要架设网络，成本较高，不适合一般工薪家庭使用。国内的家庭安全智能系统产品已形成一个成熟、独立的体系，它是由安防主机和各种控制检测装置组成的
10、系统，具有相对独立性、兼容性及可扩展性等特点。一般把红外热释电传感器探头安装在住户室外的窗口位置，当有非法入侵时，传感器就会触发主机报警。气体泄漏传感器通常安装在住户的厨房或厕所，一旦有气体泄漏，即触发主机报警。国内外也已经有成熟的突发事件应急安全警报系统，但是这两方面系统在家庭应用方面却是相互分离没有统一。1.3课题研究目的及意义本设计集成了红外热释电传感器、烟雾传感器、温度传感器、气体泄漏传感器，为用户提供了工作在外而家中无人情况下的盗贼入室、火灾、燃气泄露等突发事件的紧急报警。也可提供给失去行动能力的患者一键呼救的功能，该装置会在在单片机的控制下自动向实现设定好的用户号码发出报警短信呼叫
11、急救。使用该警报系统，一旦家居环境状态发生改变，用户即可迅速做出反应，从而最大限度地减少安全事故的发生，为用户的家居安全提供了可以信赖的保障。1.4课题的主要研究的内容与安排本文设计了基于Siemens TC35 GSM模块的多功能家庭报警系统。此系统可让一般家庭在使用中更加方便，报警更加及时。因为无需使用有线电话网络进行报警，而是借助了目前已经成熟、可靠的GSM移动电话网络，直接把报警信息以及时间信息以直观的中文短消息的形式发送到目标用户的手机上，从而为报警和警情处理提供了可靠的依据。本设计以AT89S51 单片机控制和光电、气体传感器检测技术相互结合，实现自动报警、防护等功能。检测装置（红
12、外线探测器、温度传感器、气体泄漏传感器）能够检测和分析现场环境因素，并将数据输送到单片机进行计算以对现场进行监测，当现场出现异常情况时，驱动报警系统。根据本设计的需要实现的功能为全文做如下安排：第一章，绪论。主要对多功能家庭报警系统的背景及此类系统在国内外发展的现状做了简单的陈述，明确此课题研究的目的及意义，同时简单阐述论文的结构与框架，方便读者查阅。第二章，系统主要元器件概述。对多功能家庭报警系统所需要的主要元器件作出简要介绍，说明各元器件在系统中起到的不同作用以及简单的接口与接法的说明。为系统的总体安装作出铺垫。第三章，多功能家庭报警系统的硬件设计。多各子系统内含元器件的接法作出介绍，阐述
13、各子系统主要实现的功能与注意事项。画出系统的总原理图解释对分系统接口的接法及主要安排。第四章，多功能家庭报警系统的软件设计。为本设计的软件部分的总流程以及不同子系统的分流程作出简要介绍。第二章 各组成部分元器件概述本系统采用AT89S52单片机作为系统的核心芯片，辅助以DS1302时钟芯片以及LCD1602来显示系统的主要信息，采用西门子Siemens TC35 GSM模块作为向用户进行报警的子系统模块。除此之外，本系统的传感器主要包括红外HC-SR50传感器模块、MQ-2气体泄漏传感器模块、DS18B20数字温度传感器模块。下面将对系统的主要元器件进行介绍。2.1 AT89S52的主要功能简
14、介AT89S52单片机是一种的CMOS8位微处理器，由Atmel公司制造，80C51系列产品引脚与指令可实现完全兼容。AT89S52单片机具有的功能包括： 32位I/O口线、256字节RAM、三个16位定时器/计数器、2个数据指针、片内晶振及时钟电路等。除此之外，还支持节电模式和2种软件进行编程。在掉电保护下，RAM可实现自动保存，不会丢失数据，直到硬件复位或中断为止。空闲模式时，单片机会暂停工作，但是允许定时器/计数器、中断、串口、RAM等的继续工作1。AT89S52单片机的管脚排列如图2.1。图2.1 AT89S52的管脚排列2.2 Siemens TC35 GSM模块简介TC35是德国S
15、iemens公司制造的GSM无线通信模块，由于采用了通用的通信接口从而可以方便的与PC机、单片机实现相互连机通讯，快速的、安全的、可靠的、高效的实现不同系统方案中的传真收发、语音传送、数据传输和短消息收发。TC35模块可工作在包括900MHz和1800MHz两个频段，所在频段的功耗包括2W（900MHz）与1W（1800MHz）。模块包含AT 命令集的接口，支持PDU模式与文本的传真与短消息。另外，该模块包含电话簿功能，可方便实现通信与单片机编程4。西门子Siemens TC35 GSM模块的功能主要有以下几点：1.接收与发送短信息；2.远程小批量数据的交互传输；3.普通语音通话（GSM电话）；4.无线实时数据通信。SMS是由Etsi所制定的一个规范（GSM 03.40和GSM 03.38）。当使用7bits编码的时候可以发送150个字符，使用8bit的编码的时候最多130个字符，这些数据通常被用来当做数据通信消息，不能在手机屏幕上显示。使用16bit编码的时候最多70个字符并可以在大多数手机上显示。收发SMS信息时可采用P
