基于gsm短信模块的家庭防盗报警系统毕业设计(编辑修改稿)

基于gsm短信模块的家庭防盗报警系统毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

显 示 为了实现系 统发生警情时能够向指定的号码发送短信息的功能，则必须有键盘和LED显示，来对防盗报警系统进行电话号码的预设，本设计选用 HD7279作为键盘显示驱动， HD7279键盘显示芯片 该芯片支持 64键盘和 8位数码管动态显示，与传统的键盘显示芯片 8279相比，外围芯片少，与 CPU仅有 4线串行通信，大大的节省了 CPU I/O口的资源； HD7279内部含有译码器，可直接接受 BCD码或 16进制码，并同时具有两种译码方式。 此外，还具有多种控制指令，如左移、右移、闪烁、消隐、段寻址等； HD7279具有片选信号，可 方便的实现多于 8位的显示或多于 64键的键盘接口。 HD7279键盘显示芯片引脚图 HD7279的典型应用电路 注 ： 电路图见总图 注：键盘显示应用程序见附录 焦作大学毕业设计 铁电存储器 7 第 4 章 铁电存储器 铁电存储器的特点 为了实现对预设电话号码的存储和对报警信息的记录，本系统采用了能够保证掉电数据不丢失的铁电存储器，该类存储器相对于传统的 EEPROM 有 以下 优点： 1. 统的 EEPROM 写入次数有限，一般为 10 万次，而铁电存储器有着近乎无限次擦写的特性； 2. 传统的 EEPROM 写入速度较慢，一般需要 CPU 延时几个 NOP 的时间来等待写入，而铁电存储器有着和 RAM 相同的操作速度； 3. EEPROM 需要较大的能量来完成一次擦写，而铁电存储器在写入时属于微功耗。 本设计选用了 FM24C16 来作为非易失性数据存储器，其特点如下： 1. FM24C16A 是一种串行非易失存储器，它的结构容量为 512*8 位，接口方式为 工业标准二线制造串行接口，与串行 EEPROM 的功能操作相似，与 EEPROM 具有相同的引脚排列，不同之处在于， FM24C16A 具有非常出色的写操作性能； 2. FRAM 内部采用读恢 复机制操作。 所以读写次数与每一次读写都有关系。 FRAM 结构是基于行与列阵列排布，行由 A8 A2 定义。 每次访问都会使一行减少一次读写寿命。 铁电的擦写次数几乎可以说是无限次。 即使每秒访问 3000次，连续使用十年，使用寿命仍未终止。 二线制协议 FM24C16 使用二线制协议串行总线及其传输规约进行双向传输，这种方式占用脚位少，占用线路板空间小，下图描述了 FM24C16 在微处理器系统中的典型配置： 焦作大学毕业设计 8 二线制协议即是总线上的所有操作都是由 SDA 和 SCL两个脚位的状态来确定的，共有四个状 态：开始，停止，数据以及应答，下图描述了四个状态的时序图。 注： FM24C16 读写子程序见附录 焦作大学毕业设计 实时时钟 9 第 5 章 实时时钟 为了实现发生警情时，对发生警情的时间进行记录，且为了保证系统的可靠运行，要求系统进行自检并定时上报系统运行状态，因此需要系统具有实时时钟功能。 本设计选用了 DS12887 实时时钟芯片。 DS12887 功能与特点介绍 DS12887 采用 CMOS 技术制成，把时钟芯片所需的晶振和外部锂电池相关电路集于芯片内部。 采用 DS12887 芯片设计 的时钟电路勿需任何外围电路并具有良好的微机接口。 DS12887 芯片具有微轼耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点，可广泛用于各种需要较高精度的实时时钟场合中。 其主要功能如下： 1．内含一个锂电池，断电情况运行十年以上不丢失数据。 2．计秒、分、时、天、星期、日、月、年，并有闰年补偿功能。 3．二进制数码或 BCD 码表示时间、日历和定闹。 4． 12 小时或 24 小时制， 12 小时时钟模式带有 PWM 和 AM 指导，有夏令时功能。 5． MOTOROLA5 和 INATAEL 总线时序选择。 6．有 128 个 RAM 单元与软件音响 器，其中 14 个作为字节时钟和控制寄存器，114 字节为通用 RAM，所有 ARAM 单元数据都具有掉电保护功能。 7．可编程方波信号输出。 8．中断信号输出 (IRQ)和总线兼容，定闹中断、周期性中断、时钟更新周期结束中断可分别由软件屏蔽，也可分别进行测试。 时间、日历和定闹单元 时间和日历信息通过读相应的内存字节来获取，时间、日历和定 时 闹 钟 通过写相应的内存字节设置或初始化，其字节内容可以是十进制或 BCD 形式。 时间可选择 12 小时制或 24 小时制，当选择 12 小时制时，小时字节 高 位为逻辑 “1” 代表 PM。 时间、日历和定闹字节是双缓冲的，总是可访问的。 每秒钟这 10 个字节走时 1 秒，检查一次定闹条件，如在更新时，读时间和日历可能引起错误。 三个字节的定闹字节有两种使用方法。 第一种，当定闹时间写入相应时、分、秒定闹单元，在定 时 允许 、 闹 钟 位置高 电平 的条件下，定闹中断每天准时起动一次。 第二种，在三个定闹字节中插入一个或多个不关心码。 不关心码是任意从 C 到 FF 的 16进制数。 当小时字节的不关心码位置位时，定闹为小时发生一次由于相线小时和焦作大学毕业设计 后备电源 10 分钟定闹字节置不关心位时，每分钟定闹一次 ； 当三个字节都置不关心位时，每秒中断一次。 DS12887 引脚定义 VCC：电源。 GND：地。 AD0～ AD7：地址 /数据。 MOT：总线类型选择，与 80C51 单片机连接时接地。 CS：片选。 AS：地址选通，与 CPU 连接时接 ALE。 R/ ：读 /写控制，与 CPU 连接时接 WD。 DS：数据选通，与 CPU 连接时接 RD。 RESET：复位端。 IRQ：中断请求输出。 SQW：可编程的方波输出端。 NC： 空引脚。 注： DS12887 应用程序见附录 焦作大学毕业设计 后备电源 11 第六章 后备电源 为了防止窃贼在进入防区之前将系统的供电交流电源切断，系统必须能够在交流电源被切断后继续正常运行一段时间，本系统采用 12V/7AH 的铅酸蓄电池作为后备电源，这就给系统设计提出了一个继续解决的问题：就是蓄电池的充电电源管理问题。 由于铅酸蓄电池在过充情况下电解液会发生气化现象，导致蓄电池的寿命降低 ，蓄电池在充满电时，蓄电池的电压大概在 左右，在欠压时电压大概在 左右，根据这个特点，本人发现此充放电特性符合 滞回比较器的传输特性，即将滞回比较器的上限阈值设为 ，下限阈值设定为 ，当充满电后，使滞回比较器控制继电器将充电限流电阻切换到较大的限流电阻上；当放电到 时，滞回比较器控制继电器将限流电阻切换到较小的限流电阻上，并且保障系统正常工作电流要小于快充充电电路的电流，而大于慢充充电电路的电流。 这样就能保证滞回比较器始终工作在 — 的滞回带内，即保证蓄电池既不欠压又不过充。 滞回比较器： 有滞回特性，具有抗干扰能。 从反相输入端输入的滞回比较器电路如下图所示，电路中引入了正 反馈。 焦作大学毕业设计 后备电源 12 滞回比较器工作原理： 从集成运放输出端的限幅电路可以看出， uo=177。 Uz。 集成运放反相输入端电位，同相输，入端电位 根据 “虚短 ” ,求出 的 Up 就是阈值电压，因此得出 当 ，因而 uo=+Uz，所以 ,。 当 ， 因而 uo=Uz，所以 ，。 可见， uo 从 +Uz 跃变为 Uz和 uo 从 Uz 跃变为 +Uz的阈值电压是 不同的，电压传输特性如下图所示。 注：具体电路参照系统设计图纸电源部分。 焦作大学毕业设计 遥控器 13 第 7 章 遥 控 器 为了实现用户在进入防区前或离开防区后能对系统的布、撤防状态进行改变，本设计选用了 315M 调幅遥控器，该遥控器具有以下优点： 1． 工作在业余频段，不用花钱购买频点； 2． 有效距离远，一般可达 200－ 1000 米； 3． 有丰富的地址码供用户选择，由于遥控器和遥控器接收板上应用的PT2262/PT2272 编解码芯片对都提供 8 位三态的编解码状态，也就是说有3 的 8 次方地 址码可供用户选择，足以满足小区内所有用户的防盗报警布、撤防应用。 发射、接收电路无解码电路图分别如下： The launch, the accepting circuit nondecoding circuit diagram distinction is as follows: 焦作大学毕业设计 传感器 14 第 8章 传 感 器 要实现防盗、防火、防燃气泄漏，相应的传感器是必不可少的，而无论是哪种传感器，其最终输出的都是开关量。 红外传感器 对于防盗传感器，本系统采用主动式红外对射传感 器，它相对于传统的被动式热释红外传感器有以下优点： ，采用多光束综合判断，当有一定体积的障碍物遮挡时，才被触发，极大的降低了传感器的误报； ，使夜间主人的正常活动不受限制，这给用户提供了极大的夜间布防的可能。 烟雾传感器 本设计选用离子式烟雾传感器， 离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。 气体泄漏传感器 本设计选用电化学型气体传感器，电化学型气体传感器可分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极式四种类型。 原电池式气体传感器通过检测电流来检测气体的体积分数，市售的检测缺氧的仪器几乎都配有这种传感器，近年来，又开发了检测酸性气体和毒性气体的原电池式传感器。 可控电位电解式传感器是通过测量电解时流过的电流来检测气体的体积分数，和原电池式不同的是，需要由外界施加特定电压，除了能检测 CO， NO， N02， 02， S02 等气体外，还能检测血液中的氧体积分数。 电量式气体传感器是通过被测气体与电解质反应产生的电流来检测气体 的体积分数。 离子电极式气体传感器出现得较早，通过测量离子极化电流来检测气体的体积分数已电化学式气体传感器主要的优点是检测气体的灵敏度高、选择性好。 焦作大学毕业设计 家庭防盗报警系统的软件设计 15 第九章 家庭防盗报警系统的软件设计 主程序流程图（图 91） master routine flow charts (Figure 91) 开始 初始化 读时钟是否等于定时时间 发短信：系统运行正常 读烟雾传感器 读煤气。