基于gsm家居安全报警系统的设计培训课程
基于GSM家居安全报警系统的设计毕业设计(论文) 题 目：基于GSM家居安全报警系统的设计 专 业 班 级： 10电子信息工程 学 生 姓 名： 学 生 学 号： 日 期： 2012年12月15日 指 导 教 师： - 34 -摘 要摘要：设计了一种基于GSM网络安全监控系统的家居报警器。采用 STC单片机为系统控制核心，根据家居存在的隐患，提出了一种新型实用的综合安全报警系统.它通过传感器网络实时检测房间里是否有火焰和可燃气体,通过分析传感器检测的数据判断是否发生火灾或燃气泄漏,然后作出相应的动作(开排气扇等) , 并通过手机短信报警。关键词：家居安全； 报警； GSM网络； STC89S52 AbstractAbstract: the design of a home furnishing alarm network security monitoring system based on GSM. Using STC microcontroller as the system control core, according to the home furnishing the hidden danger, puts forward a new practical comprehensive security alarm system. If there is a fire and combustible gas through the sensor network for real-time detection of the room, through the analysis of sensor data to determine whether the fire or gas leakage, and then make a corresponding action ( open exhaust fan and so on ), and through the mobile phone short message alarm.Keywords: home furnishing security; alarm; GSM network; STC89S52目 录摘要IAbstractI目 录III引言- 1 -第一章 总体方案与论证- 1 -1.1设计方案- 1 -1.2 系统硬件- 2 -第二章 系统硬件模块设计- 2 -2.1串口通信模块设计- 2 -2.2 GSM模块接口设计- 3-2.2.1GSM模块简介- 3-2.2.2 GSM模块接口设计- 4 -2.2.3 指示灯电路.-6 -2.2.4 SIM卡电路- 6 -2.3传感模块设计.- 7 -2.3.1DS18B20- 7 -2.4 烟雾传感器.-9-2.5时钟设计.- 10-2.6 12864显示屏.- 11-2.7 nrf24l01无线模块.- 12 -2.8单片机模块的设计.- 13 -第三章 系统软件设计.- 14 -3.1显示设计.- 16-3.2TC35模块软件设计- 16 -3.3信息采集控制程序设计.-17-第四章 系统测试及分析.-18-4.1 系统测试.-18-4.2.测试数据及分析.-19- 4.2.1温度测试.-19-4.2.2气体测量.-19-4.3不足与展望.-20-第五章 结束语.-21-总结.- 21 -参考文献. . - 22 -附件- 22 -附件一：系统总电路图- 23-附件二：各模块的源程序-24-0 引言本设计是一个基于GSM模块的远程控制系统，GSM就是global system for mobile communications 全球通, 全球移动通信系统 (亦称“泛欧数字式移动通信系统”, 是一个根据欧洲电信标准协会出版的 GSM 技术规范建造的国际无线蜂窝网) 。GSM模块，是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。厨房是安全隐患最多的地方。在日常生活中，人们经常在厨房中使用液化气、煤气作为燃料，但是这些气体有害且易爆炸，隐患事故多。首先经常会因为操作错误或管道密封不好而出现漏气现象；其次若气体泄漏时不能及时被发现和处理或泄漏气体遇明火发生爆炸。这些事故都会给家庭及邻居带来灾难性危害。控制模块是本设计的核心，通过外围电路和向GSM模块写入相关程序，控制部分要实现能够控制GSM模块短消息的接收和发送、接收频率、功耗大小、工作模式等各项参数的功能。因此必须需要一个微控制器才能达到要求，而单片机开发板不仅满足设计要求，而且是自带A/D转换器、显示器和本设计调试时所需的温度传感器模块，在短时间内和有限的条件下使设计更加轻松和方便。因此本设计采用STC89C52RD+单片机单片机开发板作为系统的控制核心。目前市面上有使用有线电话智能报警的产品。但在我国，家庭电话用户正逐步减少，且电话线路易被破坏，故此类产品有一定局限性。随着电信 GSM 网络覆盖范围的广阔化、无缝化、以及手机的日益普及为基于 GSM 网络的智能家居系统提供了巨大的应用空间。本文所介绍的基于 GSM网络的智能监控系统，采用 GSM 模块进行短信收发，以单片机为控制核心，进行信息反馈和远程控制，实现了远程报警、远程遥控等功能。第一章总体方案与论证1.1系统设计方案首先系统进行初始化，单片机从红外控制器读入用户所设定的温度上限值和发送报警短信的目标号码，并通过 LCD显示器显示出来。初始化工作完成后，单片机循环读取MQ-2和温度传感器DSl820数值，当煤气渗漏或温度的上限值超过事先设定的温度时，则控制GSM模块TC35通过GSM网络向用户手机发送报警短信。主机和从机框图如图1.1、图1.2所示。 图1.1 主机框图 图1.2从机框图1.2系统硬件硬件系统主要包括电源模块、串口模块、GSM模块采集控制模块、传感模块（温湿度传感器Ds18b20、MQ2器）、报警器、nrf24L01、12864显示屏及单片机模块。下面对各个模块进行介绍。第二章系统硬件设计2.1 串口通信模块设计该系统实现的串口电路（RS-232电路）主要是MSP430与上位机进行通信，实现单片机系统与上位机进行通信处理。由于单片机与上位机进行通信时接口电平不同，因此需要进行接口转换，这里采用MAX3238E芯片来完成接口电平的转换。具体的RS-232电路图如图2.1所示。 图2.1 RS-232电路图 由图可以看出，通过一个上拉电阻将SHDN管脚拉高，使该芯片一直处于工作状态，如果系统需要处于低功耗状态，也可以通过单片机来控制该管脚。工作时将该管脚设置为低电平，需要处于低功耗时将该管脚设置为高电平这样很容易实现控制。在管脚C1+、C1-、C2+、C2-、V+和V-分别放置0.1uf电容实现充电作用，满足相应的充电电泵的要求，管脚T1OUT、TIN、R1OUT和RIN分别是232转换的输入/输出脚，实现单片机的TTL电平与上位机的接口电平的转换。考虑到减小电源的干扰，还需要在芯片的电源输入管脚加一个104pf的电容来实现滤波，以减小输入端受到的干扰。2.2 GSM模块接口设计2.2.1 GSM模块简介TC35是西门子公司推出的一种完整的无线GSM模块，主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块（ASIC）、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成。它可以快速、安全可靠地实现系统方案中的数据传输、语音传输、短消息服务（Short Message Service）和传真服务。模块的工作电压为3.34.8V。该模块有AT指令集接口，支持文本和PDU模式的短消息第三组的二类传真等。此外，该模块还具有电话簿功能、多方通话、漫游检测等功能。常用工作模式有省电模式、IDLE、TALK等模式。通过独特的40管脚ZIF连接器，实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。通过ZIF连接器及50天线连接器，可分别连接SIM卡支架和天线。基带处理器作为TC35的核心，主要处理GSM终端内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下，可支持FR、HR和EFR语音编码。GSM MODEM 的主要功能1.收发短信；2.借助短信实现远程小批量数据传输；3.语音通话（GSM 电话）；4.数传模式实现无线实时数据通信；5.无线上网（自动应答型）。2.2.2 GSM模块接口设计TC35模块主要通过串口与单片机进行连接，从而单片机实现对TC35模块的控制。虽然TC35的串口提供了许多控制线，但由于考虑到设计接口的简单性，并且与单片机的UART进行连接，所
