1、摘 要I本科毕业论文（20 届）基于单片机的智能红外无线报警系统设计所在学院 专业班级 自动化 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 摘 要II摘 要为了更好的实现对家庭、车库、博物馆、银行、办公室等重要场所的防范，本文中建立基于单片机的智能红外无线报警系统。如今，人们生活水平不断提高和科技高速发展，家电产品和高档消费品越来越多的进入了人们的家庭生活，但随后到来的除了方便人们的生活外也使得家庭防盗成为一件棘手的问题。而且盗贼的手段越来越多，越来越难防范。这一切都需要一种智能安防系统来保障人们生活，能够起到比较好的的防盗作用。本系统主要由核心部件（主控系统单片机） 、GSM 模块、电
2、源模块、无线通信模块、执行器、串行接口组成。首先在当探测器采集前端信号，对探测器采集到的信息通过单片机处理，得到有用的部分，通过单片机中某种特殊算法，最终决定是否应该发送报警信息或者接通数字硬盘摄像功能。本系统中主要拥有下列显著特点：1. 由于实际现场环境和用户的安全防范要求,在本系统实际设计时,着重考虑.2. 由于本系统具有特殊的专用功能- 防盗功能，由于盗窃犯越来越新奇的盗窃方式，所以我们要成功应对这些盗窃犯，就需要将防盗报警系统一直改进，以便防盗报警器能成功应对。该设计功能的扩展性很好，不同的场合、不同地点都可以对防盗场合进行防范。3. 该设计的灵敏度和可靠性很高。4. 该设计还具有一定
3、的抗干扰能力，可以防止各种误报现象的发生，例如：防宠物和小动物骚扰、抗因环境条件变化而产生的误报干扰等。5. 该设计具有防拆动、防破坏功能。当报警探测器受到破坏、人为将其传输线短路或断路时，均能产生报警信号输出。该系统由传输通道、报警控制器和探测器（又称防盗报警器）三部分构成。关键词:报警系统,无线通信,报警信号,GSM 模块ABSTRACTIIIABSTRACTA security and defense system based on MCU is described in this paper, Realizing the family, garage, museum, bank, of
4、fice and other important places to be prevented. With the development of peoples living standard and technology, more and more household electric appliances and luxury goods have entered peoples life, but the subsequent arrival in addition to facilitate peoples lives and also makes the family securi
5、ty has become a thorny problem. And the means of increasing, more and more difficult to guard against. All this needs a kind of intelligent security system to protect people life, can play a better anti-theft function.This system is mainly composed of core components ( main control system-MCU), powe
6、r supply module, wireless communication module, the actuator, the serial interface. At first when the detector collection front end signal, the detector to collect information through the MCU processing, get the useful part, through the MCU in a special algorithm, the final decision on whether to se
7、nd alarm information or on digital hard disk video function。The following are the main design features : 1. In the design, taking into account the actual environment and the safety of users against the request.2. As anti-theft warning system uses unique, which requires anti-theft warning system to c
8、ope with the continuous improvement of its function of the thieves are stealing tools. The functional design of the expansion of good will for different occasions, the system improved. 3. The design of anti-demolition move, and against the destruction of functions. When the police probe damaged, its
9、 people will short-circuit or open circuit transmission line, can have a warning signal output. ABSTRACTIV4. The design of the high sensitivity and reliability. The system is composed of sensors (also known as anti-theft detectors), transmission corridors and warning signal controllers three compone
10、nts.5. The design also has some anti-interference capability to prevent misreporting phenomena, such as anti-pet and small animal harassment, resisting change as a result of environmental conditions arising from the misstatement disturbances. The system consists of the transmission channel, alarm co
11、ntroller and detector.Keywords: alarm systems , wireless communications, alarm signal, GSM module目 录V目 录摘 要 .IABSTRACT.II目 录 .IV第一章 综合概述 .11.1 引言 .11.2 国内外研究状况 .11.3 主要工作内容和意义 .31.4 智能无线报警功能 .4第二章 智能无线报警系统的构成 .52.1 家庭用户报警部分系统设计 .52.1.1 家庭用户报警探头选择 .52.1.2 主控系统的设计 .72.2 扩充设计 .8第三章 智能无线报警系统主要芯片介绍 .103.
12、1 单片机 89C51.103.2 GSM 模块 .123.3 串行 EEPROM 芯片 .133.3.1 I2C 总线技术 .133.3.2 AT24C02 芯片 .143.4 编码解码芯片 PT2262/PT2272 .163.4.1 编码芯片 PT2262 .163.4.2 解码芯片 PT2272 .173.4.3 PT2262/2272 芯片的地址编码设定和修改 .183.5 无线发射模块和接收模块 .193.5.1 无线发射模块 .193.5.2 无线接收模块 .213.6 LCD1602 显示模块 .213.7 键盘模块 .23第四章 智能红外无线报警系统总体详细设计 .244.1
13、 家庭用户报警系统硬件系统设计 .244.1.1 EEPROM 与单片机 89C51 连接电路设计 .254.1.2 通讯模块 TC35 与单片机 89C51 的连接电路设计 .254.1.3 显示模块、键盘与单片机 89C51 连接电路设计 .264.1.4 MCU1 与 MCU2 的协同工作电路设计 .274.1.5 检测报警信号电路设计 .274.1.6 发射总电路和接收总电路设计 .28目 录VI4.2 家庭用户报警系统软件系统设计 .294.2.1 单片机 MCU 系统的软件设计 .294.2.2 有关短信息发送程序设计 .304.2.3 有关智能报警程序设计 .32第五章 总结与未
14、来发展趋势 .345.1 总结 .345.2 未来发展方向 .34参考文献 .36致 谢 .37第一章 综合概述1第一章 综合概述1.1 引言智能无线防盗是以家庭为平台，它是将房屋、网络通信、系统、结构、防盗融为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的家庭居住环境。智能无线防盗是一个多功能的技术系统，包括可家庭的安全防范、家居综合布线，家庭报警系统的综合设计等。智能无线报警器包含的内容比较多，而且国内目前的产品总线制、电力线载波、无线等方式，在网络连接方面基本上用总线制联网、电话联网或者通过以太网方式来实现。随着社会的发展，科技的进步，人们的生活品质有更高的需求，高效、安全是人们居住条件和环境的客
15、观要求，在当今社会工作节奏日益加快，人口的流动性大大增加，社会层次结构以及社会各种不稳定因素的日渐增加，人们的家庭生活安全防范与自我保护的潜意识越来越明显，在紧张工作的同时对家庭的安全防护越来越看重，其要求较以前也有明显提升。本系统利用无线数据传输技术手段，避免了有线传输技术的布线的缺陷，采用无线数据通讯模块 TC35 作为电路主要器件构建 GSM 通讯模块、PT2262/2272 编解码集成电路与无线报警器进行配套互动、串口通讯芯片 MAX232 电路设计，实现无线数据通讯模块的收发和报警控制，实现家庭报警信息的发送。本文所要介绍的无线控制的智能家庭报警系统，就是为了满足人们日益增长的家庭安
16、全防范的需求而设计开发的。1.2 国内外研究状况智能家庭防盗系统中，自从上世纪 60 年代以来，现代技术飞速发展，依次出现视频图像技术、计算机数字技术、生物识别技术以及国际互联网技术，这些技术在防盗报警系统中的应用，使得世界上各个国家的安防系统得以实现现代化。当今，像美国、英国这样的国外发达国家，自早以来就慢慢形成一个多种功能为一体的智能家庭保障行业。第一章 综合概述2当今，在我国国内家庭中，安装有防盗报警产品的家庭只占总体的 20%，与国外美国、英国等发达国家的家庭安装比率相比，相差甚远。所以，在国内家庭安装智能防盗系统的用户很少，处于低水平期，和那些发达国家相比，我国还落后很多。不过，随着
17、我国科技投入的增多，科技的发展，人们生活水平的提高，智能家庭安防这个新鲜词汇被我国人们不断接受，热情高涨，使得智能家庭防盗系统在我国防盗系统市场中具有巨大市场潜力。智能家庭防盗系统使用人群来看，主要集中在城市中高收入人群，对于那些收入相对较低的乡村人群，偏远地区的地区，大部分都是采用防盗门、防盗窗之类的实物防盗，这些防盗方式在很久之前具有一定防盗效果，但是随着时间推移，越来越多的问题出现了，例如：这些机械方式防盗实物给那些犯罪分子提供一定的翻阅条件，同时，如果不慎发生火灾，人们的逃生出路就会被封锁，给人们生命造成潜在的威胁。根据这些不可避免的潜在威胁，国家建设部发布了关于在住宅小区禁止安装防盗
18、网的建议 ，截至目前，在国内多达十几个城市通过立法，将存在安全隐患的防盗网强行拆除，所以在现行条件下必须找到新的防盗方法。由于集成计算机技术、无线通信技术和自动控制技术的飞速发展，很多先进技术被引入到现代智能防盗报警系统中,例如: 电子地图、多媒体操作、多种智能控制软件。现代智能报警系统将成为一种交互式的系统,由于采用了新型计算机技术同时处理多种预警信息,这样就使得各种复杂信息之间、信息与装置、装置与装置之间建立某种特定的联系，使他们能融为一体，从而实现自动报警、自动处理险情的“活”的智能系统，在未来安防系统中，发挥更大的作用。由于现在 3G、4G 技术的飞速发展，特别是计算机通信技术的日渐发
19、达，智能无线报警系统取代传统的防盗方式已成必然趋势。越来越多的安防系统、自动控制管理系统等等也都将更加依靠计算机通信网络技术，同时这种技术更多的应用到家庭用户中，使得家庭用户防范达到全新的高度。现代家庭安防无线报警系统主要有两种类型,一种是联网型,另外一种是,单户型。通常所说的联网型报警系统是由很多比较微型的报警系统组成，这种报警系统一般都是讲报警系统通过联网组成报警中心，并且报警接收机、自动控制第一章 综合概述3系统系统和终端设备等设备组成报警中心。当有需要报警的情况发生时，在电子地图的同样的地点会显示出报警点的数据，并且自动控制管理系统系统可以显示出有关技术材料，比如像报警点的配置和现场各
20、种数据资料等这样的技术资料，供专业技术人员很迅速的判断和决策处理闪现的紧急事件。以家庭单户为独立单位的防盗报警系统组成单户型防盗报警系统。这种系统的核心是家庭报警主机，周边隐藏着多种新型探头，如果发现不正常情况，立即通过有线或者无线方式向拥有者、公安局发送报警信号。通常当整个住宅小区对安装智能无线红外防盗报警系统没有达成一致的意见时，我们就采用单户型报警系统，有部分小区的用户有意向安装，有的小区用户不乐意安装这种无线防盗系统，这样我们就希望有意向安装智能红外无线防盗报警系统的用户，就安装采用单户型结构，实施防盗；另一方面，老的小区改造存在很多的问题，当今，家庭智能防盗报警系统有以下三种信息传输
21、方式：1、无线通信网络2、公共通信网络3、有线通信网络对于这三点传输方式，它们之间各有各的好处。1.3 主要工作内容和意义为智能家庭的安保防范提供了多种智能控制手段，很好的地满足居家用户人性化的要求，本论文根据国内外研究现状，研究并设计了智能无线报警器系统。它通过无线数据通讯模块 TC35 作为电路主要器件构建 GSM 通讯模块、芯片 MAX232 电路、编解码集成电路(PT2262/2272)与无线报警器进行配套相互通讯，从而能够完全实现智能无线报警控制。本系统的优点：1、可两个方向通信，多址报警。 2、可组网或单个家庭用户使用；3、手机普及率高，无需全新线路的的架设；第一章 综合概述4智能红外无线控制的家庭安保系统避免了传统报警系统楼内部的布线工作，是新老住宅均适宜安装的普及型智能家居安保系统。此系统的开发研制对普及新老建筑物的智能红外无线安防功能具有重要的现实意义。1.4 智能无线报警功能1、可以根据户主要求设置特定的接收对象；2、户主可通过室内手动报警，也可以利用红外探头进行自动报警；3、用户通过紧急按钮可以获得及时救助；4、户主在手机服务区范围内能及时接受报警信息，报警信号不受区域的限制； 5、以无线传输形式，GSM 信息表达的方式，具体清晰地显示出家庭中可能出现的报警信息。
