基于GSM模塊的防火防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 課題： 學(xué) 院 物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院 專(zhuān)業(yè)年級(jí) 電子科學(xué)與技術(shù)2012級(jí) 學(xué)習(xí)形式、層次 學(xué) 號(hào) 1212270227 姓 名 陳佳能 指導(dǎo)老師 覃善華 摘 要人們生活水平不斷提高，對(duì)私有財(cái)產(chǎn)的保護(hù)意識(shí)在不斷的增強(qiáng)，因而對(duì)防盜措施提出了新的要求。 本設(shè)計(jì)就是為了滿足預(yù)防火災(zāi)、盜竊等意外事件的需要而設(shè)計(jì)的室內(nèi)防火防盜報(bào)警系統(tǒng)。而隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快以及大量家用電器和廚房設(shè)施的使用，家庭安全隱患隨之增多，同時(shí)社會(huì)轉(zhuǎn)型期的家庭不安全因素也日益凸現(xiàn)，傳統(tǒng)的安全防范措施已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)的需求。本文鑒于以上因素，建立了一個(gè)基于GSM網(wǎng)絡(luò)及短信息平臺(tái)上的家庭安防系統(tǒng)

2、，設(shè)計(jì)中采用了STC89C52單片機(jī)系統(tǒng)、無(wú)線GSM短信模塊及傳感器技術(shù)。本文給出了基于短信息平臺(tái)的家庭安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和系統(tǒng)組成方案，對(duì)主控模塊、通信網(wǎng)絡(luò)、傳感器模塊、短信模塊及接口電路進(jìn)行了較深入的分析研究。文中設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的家庭安防系統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。模塊化的程序結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)功能的擴(kuò)展非常方便。本文給出的基于短信息平臺(tái)的家庭安防系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的遠(yuǎn)程報(bào)警及控制功能，達(dá)到了遠(yuǎn)程監(jiān)控家居的目標(biāo)，具有較好的應(yīng)用前景。關(guān) 鍵 詞智能家居；遠(yuǎn)程監(jiān)控；GSM；短信息Design of Fire Protection and Alarm System Based on GSM Mo

3、duleAbstractPeoples living standards improve, protection of private property in unceasing enhancement, thus put forward the new request to the security measures. The indoor fire alarm is designed to meet the needs of fire prevention, theft and other accidents and the design of alarm system. And with

4、 the improvement of people living standard and life rhythm speeding up and the use of large household electrical appliances and kitchen facilities, family security risks increase, at the same time the social transformation of family safety factor are also increasingly apparent, traditional security

5、measures has been unable to adapt to the needs of modern society. In view of the above factors, a family security system based on GSM network and short message platform is established, which is used in the design of STC89C52 MCU system, wireless GSM short message module and sensor technology.Is pres

6、ented in this paper based on short message platform of home security system design and system composition scheme, the main control module, a communication network, a sensor module, a short message module and interface circuit are analysed and studied deeply. The home security system designed and imp

7、lemented in this paper has the advantages of simple hardware structure and high cost performance. The modular structure of the program, so that the expansion of the system function is very convenient. Home security system based on short message platform is given in this paper, the basic realization

8、of the system of the remote alarm and control functions, achieve remote monitoring Home Furnishing target, has a good application prospect.Key wordIntelligent Home，F(xiàn)urnishing，remote monitoring，GSM，short message目 錄引 言1主要功能和主要技術(shù)指標(biāo)2第一章方案比較與論證3方案一 3方案二 3方案三 3第二章XXX原理42.1 XXXXX42.1.1 XXXXXXX42.2 XXXXX42.

9、2.1 XXXXXXX5第三章硬件電路設(shè)計(jì)6第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)7第五章 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析8第六章技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析9結(jié)束語(yǔ)10參考文獻(xiàn)11致謝12關(guān)于目錄形成的說(shuō)明：1從引言開(kāi)始的每章標(biāo)題、節(jié)要在樣式中分別使用一級(jí)標(biāo)題、二級(jí)標(biāo)題、三級(jí)標(biāo)題。目錄里就索引到三極標(biāo)題。如上第二章所示。2“目錄”字樣用黑體三號(hào)字，居中；目錄內(nèi)容用宋體小四號(hào)。引 言目前普通的防盜網(wǎng)、防盜窗等安防系統(tǒng)在實(shí)際使用中存在很多隱患，例如：讓其它沒(méi)有安防盜窗的附近樓層構(gòu)成被盜隱患而且發(fā)生火災(zāi)時(shí)難以逃生等。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，報(bào)警系統(tǒng)已從原來(lái)的簡(jiǎn)單化、局部化向智能化、集成化發(fā)展。報(bào)警器是種保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的電子產(chǎn)品，它在各個(gè)領(lǐng)域的

10、應(yīng)用十分廣泛。聲光報(bào)警器由于使用聲和光兩種信號(hào)同時(shí)進(jìn)行報(bào)警，克服了普通報(bào)警器只單純用一種信號(hào)聲或光的缺陷（報(bào)警聲音易被嘈雜聲覆蓋，報(bào)警光信號(hào)在白天易被光線混淆），倍受人青睞 陳振官，陳宏威新穎高效聲光報(bào)警器DIYM北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005.4前言.。而各種防盜報(bào)警系統(tǒng)之間的主要區(qū)別是在于如何讓分機(jī)與主機(jī)、分機(jī)與用戶之間進(jìn)行通訊。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的防盜報(bào)警系統(tǒng)的通信方式有固定電話撥號(hào)、以太網(wǎng)、集群系統(tǒng)等等。但它們有各自的缺點(diǎn)：1、固定電話撥號(hào)容易被盜賊在入室搶劫前切斷電話線或惡意占線，使其在關(guān)鍵時(shí)刻失靈。2、以太網(wǎng)同樣面臨著線路被切斷的隱患，且不易普及。3、集群系統(tǒng)功耗很大，網(wǎng)絡(luò)架設(shè)和維護(hù)費(fèi)

11、用很高，而且需要購(gòu)買(mǎi)固定的頻點(diǎn)。針對(duì)以上通信方式的優(yōu)、缺點(diǎn)，我設(shè)計(jì)了基于GSM短信模塊的家庭無(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)。此系統(tǒng)可解決這些隱患，讓家庭防盜更及時(shí)、使用更方便。它不再依賴有線電話執(zhí)行報(bào)警，而是借助最可靠、最成熟的GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，以最直觀的中文短消息或電話形式，直接把報(bào)警地點(diǎn)的情況反映到您的手機(jī)屏幕上。它采用主動(dòng)式紅外傳感器進(jìn)行檢測(cè)，變有形的傳統(tǒng)防盜網(wǎng)防盜窗為無(wú)形，給火災(zāi)時(shí)的逃生提供方便。并配備煙霧傳感器和燃?xì)庑孤﹤鞲衅?，?shí)現(xiàn)防火、防燃?xì)庑孤┑淖饔?。本文介紹了用AT89S52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的基于GSM短信模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)，以及AT89S52單片機(jī)的功能特點(diǎn)、GSM短信模塊工作原理、傳感器工作

12、原理。系統(tǒng)組成框圖如下：GSM模塊紅外傳感器煙霧傳感器燃?xì)庑孤﹤鞲衅鱉CU遙控布、撤防備 用 電 源主要功能和主要技術(shù)指標(biāo)以不超過(guò)一頁(yè)為好主要功能和主要技術(shù)指標(biāo) 一、主要功能 驅(qū)動(dòng) LED 燈陣列穩(wěn)定發(fā)光照明； 能用紅外遙控器控制亮度； 能有效濾除 EMC 干擾，符合國(guó)家 EMC 標(biāo)準(zhǔn)； 具有抗雷擊和浪涌能力，在開(kāi)路、短路、過(guò)溫等異常狀態(tài)具有保護(hù)功能； 二、技術(shù)指標(biāo) 輸入電壓為 220V，輸出電流為 0.24A，輸出電壓為 72V； 功率因數(shù)80%； LED 驅(qū)動(dòng)電源輸出功率為 18W； LED 驅(qū)動(dòng)電源效率82%； 可以在 6 米范圍內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)定的無(wú)線遙控控制。 輸出紋波噪聲峰峰值小于 1.8

13、V，紋波噪聲與輸出電壓的比值小于 2.57%。 第一章 緒論1.1 前言1.2 防盜報(bào)警系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展從上世紀(jì)初，報(bào)警系統(tǒng)就已經(jīng)在北美稍具雛形。在北美，報(bào)警呼救箱放置在街頭巷尾，在呼救時(shí)發(fā)出聲響提示，以尋求附近警察的幫助；同時(shí)，這種呼救箱直接連接到附近的警局，使得稍遠(yuǎn)一些的警察也能夠收到呼救信息。隨后，由于通信技術(shù)的發(fā)展，提供遠(yuǎn)程通信服務(wù)的電報(bào)公司加入到這個(gè)行業(yè)中，從而使得報(bào)警信息可以通達(dá)到更遠(yuǎn)的地方；不過(guò)，這種電報(bào)方式畢竟難以普及，所以稍后出現(xiàn)的電話理所當(dāng)然地成為報(bào)警通訊的主要手段。而此后自動(dòng)撥號(hào)系統(tǒng)的出現(xiàn)以及電話普及到千家萬(wàn)戶，更使得通過(guò)電話線報(bào)警的方式得到了前所未有的發(fā)展。從以上過(guò)程

14、來(lái)看，報(bào)警行業(yè)的發(fā)展是以工業(yè)技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)的，只有具備良好的通信手段，才能夠把各地的報(bào)警信息匯聚到相應(yīng)的權(quán)威部門(mén)，然后由權(quán)威部門(mén)負(fù)責(zé)分配有限的警力來(lái)幫助到所有的社會(huì)個(gè)體。國(guó)外智能監(jiān)控防盜技術(shù)發(fā)展已處于一個(gè)較高水平階段，從具有代表性的北美發(fā)展過(guò)程，可以清楚的看出世界智能監(jiān)控防盜技術(shù)的發(fā)展概況。其具有以下特點(diǎn)，值得我們借鑒。目前，對(duì)北美的安防產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，最成功的經(jīng)營(yíng)模式就是聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)模式，聯(lián)網(wǎng)報(bào)警將整個(gè)北美的安防產(chǎn)業(yè)從橫向到縱向進(jìn)行整合串并，形成了一個(gè)集中許多高科技手段和產(chǎn)業(yè)化管理水準(zhǔn)的一體化綜合性產(chǎn)業(yè)。比如世界排名第一，北美最大的安防跨國(guó)公司-美國(guó)棋諾亞公司，它在世紀(jì)年代開(kāi)始搞簡(jiǎn)單的防盜報(bào)警，其

15、當(dāng)時(shí)的業(yè)務(wù)范圍和技術(shù)水平跟中國(guó)現(xiàn)在很多安防企業(yè)是相當(dāng)?shù)?。?0年代，它對(duì)其產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展方向做了很大的調(diào)整，變?yōu)槁?lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)商，建立了首家網(wǎng)管中心，尤其是在年代引用了大量的網(wǎng)管技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和電子技術(shù)，現(xiàn)己成為十分先進(jìn)的聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)平臺(tái)，它在美國(guó)、加拿大、英國(guó)、香港、臺(tái)灣等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)都有分公司，北美的客戶數(shù)已超過(guò)600萬(wàn)，2003年防盜報(bào)警收入總產(chǎn)值達(dá)105億美元。1.3 防盜報(bào)警器的發(fā)展前景與趨勢(shì)隨著社會(huì)的發(fā)展，農(nóng)村城鎮(zhèn)化和人員流動(dòng)性增大，社會(huì)治安狀況更趨復(fù)雜，因此作為社會(huì)的基本單元“安全防范問(wèn)題就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的機(jī)械式（防盜網(wǎng)、防盜窗）家居防衛(wèi)在實(shí)際使用中暴露出一些明顯的問(wèn)題，

16、如：影響樓房美觀，市容整潔；影響火災(zāi)救援通道；給犯罪分子提供了便利的翻越條件；時(shí)間久了會(huì)有高空墜物的危險(xiǎn)等。所以作為新一代的智能安全防盜報(bào)警器系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生，并日益受到廣泛的重視和運(yùn)用。另外，為了進(jìn)一步規(guī)范住宅小區(qū)智能化建設(shè)，建設(shè)部特別制定了智能小區(qū)的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，按照其要求智能小區(qū)中必須具有安全防范、信息管理、物業(yè)管理和信息網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)。因此，小區(qū)安全防范系統(tǒng)建設(shè)已逐漸納入許多小區(qū)建設(shè)的必備項(xiàng)目中。1.4 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 報(bào)警系統(tǒng)由熱釋電紅外傳感器、單片機(jī)控制電路、GSM短信模塊及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、報(bào)警信息告知用戶等功能。終端由中央處理器、輸入

17、模塊、輸出模塊、通信模塊等部分組成。(3)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能。當(dāng)人員外出時(shí)，可把報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置在外出布防狀態(tài)，探測(cè)器工作起來(lái),當(dāng)有人闖入時(shí)，熱釋電紅外傳感器將探測(cè)到動(dòng)作，設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門(mén)限開(kāi)關(guān)，打開(kāi)門(mén)限閥門(mén)送出TTL 電平至89C52單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理運(yùn)算后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行短信報(bào)警電路使GSM模塊，向用戶發(fā)送短信息實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程防盜報(bào)警功能。第二章 方案比較與論證本章主要對(duì)系統(tǒng)的各模塊進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，通過(guò)多個(gè)方案的對(duì)比分析，再與本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的具體指標(biāo)參數(shù)相結(jié)合，從而決定各模塊的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。第2章系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路基于GSM短信模

18、塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)組成如圖2-1所示。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成為前端探測(cè)器（熱釋電紅外探測(cè)器）、單片機(jī)控制器、GSM短信模塊、用戶終端。前端探測(cè)器圖2-1基于GSM短信模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)本系統(tǒng)由五路熱釋電紅外探測(cè)器采集五路（門(mén)、窗、陽(yáng)臺(tái)等報(bào)警監(jiān)測(cè)點(diǎn)）報(bào)警信號(hào)，將報(bào)警信號(hào)送入89C52控制芯片，控制觸發(fā)GSM短信模塊向用戶發(fā)送防盜報(bào)警信息，從而實(shí)現(xiàn)家庭用防盜報(bào)警系統(tǒng)的功能?；竟ぷ髟砣缦?利用被動(dòng)式熱釋電型紅外傳感器檢測(cè)人體輻射的紅外線，當(dāng)檢測(cè)到紅外信號(hào)變化時(shí)，將其轉(zhuǎn)化為微弱的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路對(duì)電信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、比較、輸出高電平作為告警信息送給MCU，MCU判斷是否報(bào)警，如果滿足報(bào)警條

19、件，就會(huì)發(fā)出控制信號(hào)，通過(guò)串行通信接口RS232，控制GSM短信模塊給用戶發(fā)短信息，實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警。2.2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、單片機(jī)控制、GSM短信模塊報(bào)警等子模塊。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：熱釋電紅外傳感器、單片機(jī)控制電路、GSM短信模塊及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、短信報(bào)警等功能。就此設(shè)計(jì)的核心模塊來(lái)說(shuō)，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機(jī)、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過(guò)程包括總

20、體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)階段。從設(shè)計(jì)的要求來(lái)分析該設(shè)計(jì)須包含如下結(jié)構(gòu)：熱釋電紅外傳感探頭電路、報(bào)警電路、單片機(jī)、復(fù)位電路、GSM短信模塊及相關(guān)的控制管理軟件組成；它們之間的構(gòu)成框圖如圖2-2總體設(shè)計(jì)框圖所示：處理器采用51系列單片機(jī)89C52。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)臵在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門(mén)限開(kāi)關(guān)，打開(kāi)門(mén)限閥門(mén)送出TTL電平至51單片機(jī)。在單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)軟件查詢、識(shí)別判決等環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)發(fā)出入侵報(bào)警狀態(tài)控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路將控制信號(hào)放大并推動(dòng)GSM模塊向事先設(shè)定好的用戶發(fā)送報(bào)警信息，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)報(bào)警功能。當(dāng)報(bào)警延遲10s一段時(shí)

21、間后自動(dòng)解除，也可人工手動(dòng)解除報(bào)警信號(hào)，當(dāng)警情消除后復(fù)位電路使系統(tǒng)復(fù)位。2.3傳感器簡(jiǎn)介2.3.1熱釋電紅外傳感器簡(jiǎn)介被動(dòng)式紅外探測(cè)器不需要附加紅外輻射光源，本身不向外界發(fā)射任何能量，而是由探測(cè)器直接探測(cè)來(lái)自移動(dòng)目標(biāo)的紅外輻射，因此才有被動(dòng)式之稱。被動(dòng)式紅外探測(cè)器是利用熱釋電效應(yīng)進(jìn)行探測(cè)的。被動(dòng)式紅外探測(cè)器又稱為熱釋電紅外探測(cè)器，其主要工作原理便是熱釋電效應(yīng)。熱釋電效應(yīng)是指如果使某些強(qiáng)介電質(zhì)材料(如欽酸鋇、欽錯(cuò)酸鉛P(zT)等)的表面溫度發(fā)生變化，則隨著溫度的上升或下降，材料表面發(fā)生極化，即表面上就會(huì)產(chǎn)生電荷的變化，從而使物質(zhì)表面電荷失去平衡，最終電荷變化將以電壓或電流形式輸出。熱釋電紅外傳感

22、器通過(guò)接收移動(dòng)人體輻射出的特定波長(zhǎng)的紅外線，可以將其轉(zhuǎn)化為與人體運(yùn)動(dòng)速度，距離，方向有關(guān)的低頻電信號(hào)。當(dāng)熱釋電紅外傳感器受到紅外輻射源的照射時(shí)，其內(nèi)部敏感材料的溫度將升高，極化強(qiáng)度減弱，表面電荷減少，通常將釋放掉的這部分電荷稱為熱釋電電荷。由于熱釋電電荷的多少可以反映出材料溫度的變化，所以由熱釋電電荷經(jīng)電路轉(zhuǎn)變成的輸出電壓也同樣可以反映出材料溫度的變化，從而探測(cè)出紅外輻射能量的變化。紅外探測(cè)器的光學(xué)系統(tǒng)可以將來(lái)自多個(gè)方向的紅外輻射能量聚焦在探測(cè)器上，這樣紅外探測(cè)器就可以探測(cè)到某一個(gè)立體探測(cè)空間內(nèi)熱輻射的變化。當(dāng)防范區(qū)域內(nèi)沒(méi)有移動(dòng)的人體時(shí)，由于所有的背景物體(如墻壁、家具等)在室溫下紅外輻射的能

23、量比較小，而且基本上是穩(wěn)定的，所以不能觸發(fā)報(bào)警器。當(dāng)有人體突然進(jìn)入探測(cè)區(qū)域時(shí)，會(huì)造成紅外輻射能量的突然變化，紅外探測(cè)器將接收到的活動(dòng)人體與背景物體之間的紅外熱輻射能量的變化轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)，電信號(hào)的大小，決定于敏感元件溫度變化的快慢，經(jīng)過(guò)后級(jí)比較器與狀態(tài)控制器產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號(hào)U，送往報(bào)警器，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。紅外探測(cè)器的探測(cè)波長(zhǎng)為814um，人體的紅外輻射波長(zhǎng)正好處于這個(gè)范圍之內(nèi)，因此能較好的探測(cè)到活動(dòng)的人體。被動(dòng)式紅外探測(cè)器屬于空間控制型探測(cè)器，其警戒范圍在不同方向呈多個(gè)單波束狀態(tài)，組成錐體感熱區(qū)域，構(gòu)成立體警戒。由于被動(dòng)式紅外技術(shù)具有監(jiān)測(cè)距離較遠(yuǎn)，靈敏度較高，節(jié)能價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，本課題采用紅外

24、探測(cè)器作為報(bào)警探測(cè)器，并在設(shè)計(jì)中增加了自動(dòng)聲光報(bào)警的功能，使報(bào)警系統(tǒng)更加趨于完善。2.3.2熱釋電紅外傳感器電路圖熱釋電紅外線(PIR)傳感器是80年代發(fā)展起來(lái)的一種新型高靈敏度探測(cè)元件。是一種能檢測(cè)人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號(hào)的傳感器，它能組成防入侵報(bào)警器或各種自動(dòng)化節(jié)能裝臵。它能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。將這個(gè)電壓信號(hào)加以放大，便可驅(qū)動(dòng)各種控制電路。圖2-3為熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖。2.3.3被動(dòng)式熱釋電紅外探頭的工作原理及特性人體的體溫一般在37，所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10um左右的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10um左右的

25、紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的紅外線通過(guò)菲尼爾濾光增強(qiáng)后聚焦到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，經(jīng)后續(xù)電路檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)民。該探頭具有如下特點(diǎn)：(1)由于這種探頭是以探測(cè)人體輻射為目標(biāo)的，所以熱釋電元件對(duì)波長(zhǎng)為10um左右的紅外輻射必須非常敏感。(2)為了僅僅對(duì)人體的紅外輻射敏感，在它的輻射面通常覆蓋有特殊的菲尼爾濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。(3)被動(dòng)紅外探頭的傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)的熱釋電元，而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生的釋電

26、效應(yīng)相互抵消，因此探測(cè)器無(wú)信號(hào)輸出。(4)一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過(guò)部分鏡面聚焦，并被熱釋電元件接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經(jīng)信號(hào)處理后即可報(bào)警。(5)根據(jù)性能要求不同，菲尼爾濾光片具有不同的焦距（感應(yīng)距離），從而產(chǎn)生不同的監(jiān)控視場(chǎng)，視場(chǎng)越多，控制越嚴(yán)密。2.451系列單片機(jī)的內(nèi)部組成STC89C52RC單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇。主要特性如下：1. 增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代

27、碼完全兼容傳統(tǒng)8051.2.工作電壓：5.5V3.3V（5V單片機(jī)）/3.8V2.0V（3V單片機(jī)）3.工作頻率范圍：040MHz，相當(dāng)于普通8051的080MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz4.用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)5.片上集成512字節(jié)RAM6.通用I/O口（32個(gè)），復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開(kāi)路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。7.ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專(zhuān)用編程器，無(wú)需專(zhuān)用仿真器，可通過(guò)串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片8.具有EEPR

28、OM功能9.具有看門(mén)狗功能10.共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T211.外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，PowerDown模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒12.通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART13.工作溫度范圍：-40+85（工業(yè)級(jí)）/075（商業(yè)級(jí)）14.PDIP封裝STC89C52RC單片機(jī)的工作模式：l掉電模式：典型功耗0.1A,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序l空閑模式：典型功耗2mAl正常工作模式：典型功耗4Ma7mAl掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設(shè)備2.4.1STC89C52

29、單片機(jī)的內(nèi)部組成圖2-4畫(huà)出了STC89C52單片機(jī)的內(nèi)部系統(tǒng)組成的基本框圖：由圖2-4可以看出，MCS51系列單片機(jī)89C52是由中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、輸入/輸出（I/O）口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等若干部件組成，再配臵一定的外圍電路，如時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等，即可構(gòu)成一個(gè)基本的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2.4.2STC89C52單片機(jī)引腳及功能共40條引腳，分為端口、控制、電源三類(lèi)：(1)端口線：4個(gè)8位端口共32條引腳，用于傳輸數(shù)據(jù)、地址、控制、狀態(tài)等信息。P0口（P0.0P0.7）：多功能端口，用于傳輸數(shù)據(jù)、地址。P0口在傳輸數(shù)據(jù)信息時(shí)，輸入帶緩沖、輸出帶鎖存，使用非常

30、方便。P1口（P1.0P1.7）：?jiǎn)喂δ芏丝?，用于?shù)據(jù)輸入/輸出傳輸。P2口（P2.0P2.7）：多功能端口，用于傳輸?shù)刂沸畔⒒蜃鳛槠胀↖/O端口。P3口（P3.0P3.7）：多功能端口，用于傳輸控制信息或作為普通I/O端口。傳輸控制信息時(shí)：P3.0：RXD，串口輸入P3.1：TXD，串口數(shù)出P3.2：INT0，外部中斷0輸入P3.3：INT1，外部中斷1輸入P3.4：T0，計(jì)數(shù)器0輸入P3.5：T1，計(jì)數(shù)器1輸入P3.6：WR，“寫(xiě)”控制信號(hào)線P3.7：RD，“讀”控制信號(hào)線(2)電源線：共2條，VCC、VSS(GND)。(3)控制線：共6條，傳送控制信號(hào)。ALE：地址鎖存，用于區(qū)分在多功能

31、端口傳送的數(shù)據(jù)/地址信息，ALE=0/1：數(shù)據(jù)/地址。EA：允許訪問(wèn)外程序存儲(chǔ)器。EA=0/1：片外/片內(nèi)存儲(chǔ)器有效。PSEN：片外ROM選通。RST：芯片復(fù)位線。XTAL1、XTAL2：外接石英晶體輸入線。圖2-5為STC89C52單片機(jī)的引腳圖：2.5RS-232C接口RS-232C通信接口是一種標(biāo)準(zhǔn)的串行接口，其通信標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際上得到了廣泛的應(yīng)用。在電氣特性上RS-232C采用負(fù)邏輯，要求高、低兩信號(hào)間有較大的幅度，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下：邏輯“1”：-5-15V。邏輯“0”：+5+15V。RS-232C規(guī)標(biāo)準(zhǔn)接口有25條線，4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時(shí)線、7條備用和未定義線，常用的只有9根，

32、他們的管腳分配如圖2-6，接口定義說(shuō)明如下表2-1所示。通常的應(yīng)用系統(tǒng)中，往往是CPU和I/O設(shè)備之間傳送信息，兩者都是DTE，比如PC和色溫計(jì)，PC和單片機(jī)之間的通信，雙方都能發(fā)送和接收，它們的連接只需要使用三根線即可，即RXD,TXD和GND，連接方式見(jiàn)圖2-7。2.6TC35短信模塊簡(jiǎn)介西門(mén)子公司TC35型GSM收發(fā)模塊是比較常用的GSM模塊，可工作在GSM900MHz和GSM1800MHz兩個(gè)頻段。TC35模塊體積小、安裝方便，可以根據(jù)具體需要很方便地嵌入應(yīng)用系統(tǒng)中，通過(guò)40腳ZIF(零插拔力)連接器與應(yīng)用電路連接，通過(guò)一個(gè)串行接口與應(yīng)用電路實(shí)現(xiàn)信息交換。TC35結(jié)構(gòu)如圖1所示。TC35模塊可以傳送語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、sMs和傳真，單電源供電(3.3V5.5V)，工作溫度范圍為-20C+55C，串口可以工作于多種波特率：1.2kbit/s、2.4kbit/s、4.8kbit/s、9.6kbit/s、19.2kbit/s、38.4kbit/s、57.6kbit/s和115.2kbit/s，使用AT命令集對(duì)串口進(jìn)行操作，并對(duì)TC35進(jìn)行編程，TC35可以工作于降功耗方式、休眠方式、軟件激活方式、通話方式等多種方式，具體應(yīng)用如圖2-8所示。方案二 方案三 通過(guò)上述比較，本設(shè)計(jì)采用方案？第三章 系統(tǒng)工作原理 XXXXX X