基于单片机和GPRS网络的家庭防盗报警设计.docx

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1、题目基于单片机和GP机网络的家庭防盗报警设计学生姓名姜勇学号姓名014076所在学院物理与电信工程学院专业班级电子12吸班指导教师贾建科完成地点物理与电信工程学院实验室2023年6月5日基于单片机和GPRS网络的家庭防盗报警设计姜勇（陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业12级3班，陕西723000）指导老师：贾建科摘要为了解决当前防盗系统存在的诸如可靠性较差、易破坏，易误报、漏报、处理时间延后、布线繁琐等问题，本文给出了以AT89S51实现基于单片机和GPRS网络的家庭防盗报警设计方案。整个防盗报警系统由家庭监测端、通信网络和远程用户监测端组成。家庭监测终端由控制模块，无线通信模块，

2、数据采集模块，信号处理局部组成。当有警情发生时，红外传感器接收到有人入侵信号，发送电信号到控制端，经过信息处理，经过单片机串口送到GPRS模块发射，经GPRS通信网络以短信息的彩式发送到预设号码，从而实现家庭防盗报警。硬件测试结果说明到达设计要求。关键词AT89S51：GPRS阿络：家庭防盗报警：DesignofHomeanti-theftandAlarmSystemBasedonSingleChipMicrocomputerandGPRSAuthorJiangYong(Grade12,Class03,MajorinElectronics&Informationcnginecring,Phys

3、ics&TelecommunicationsengineeringDept.,ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723OOO,Shaanxi)Tutor:JiaJianKeAbstract：Inordertosolvethecurrentanti-theftsystemissues,suchasprreliability,easytodamage,falsepositives,falsenegatives,processingtimedalay,cumbersomewiringandsoon.thispaperpresentsthe89S51torea

4、lizethehomeanti-theftandalarmsystembasedonsinglechipmicrocomputerandGPRSdesignscheme.Thehomea11i-theftandalannsystemarecomposedofhomemonitoring,communicationnetworkandtheremoteusermonitoring.Homemonitoringhascontrolmodule,wirelesscommunicationmodule,dataacquisitionmodule,signalprocessingunit.Thework

5、processofthehomeanti-theftandalannsystem:Theinfraredsensorrecivesingalofsomebodyinvade,thensendtheintnationtocontrolsiteandhandleil,andGPRSmoduleUansmitthroughthesinglechipserialport.FinallytheGPRScommunicationnetworkinthefnofSMSsendtousersmobile,realizehouseholdsecurityalarm.Itmakesurefiomtleexperi

6、mentresultsthattheIiardwarereachsdesignrequirements.KeyWords：AT89S51;GPRSnetwork:homeanti-theftandalarmsystem：目录1引言11.1 立题的目的及意义11.2 国内外的研究现状及开展趋势11.3 本系统主要研究内容22系统方案设计22. 1系统总体设计思路23. 2系统方案24. 3传感器介绍32. 3.1热释电红外线传感器（PIR）简介33. 3.2PIR的原理特性34. 3.3PIR结构特性及安装45. 4AT89S51单片机概述66. 4.1AT89S51单片机的结构67. 4.2A

7、T89S51单片机的工作周期103系统硬件设计113.1 单片机最小系统设计113.2 人体感应模块设计118. 3GPRS模块设计123.4 电源供电模块设计133.5 按键控制模块设计143.6 6LED指示灯模块设计144系统软件设计154.1 中断效劳程序工作流程图164.2 报警电路流程图164.3 信号采集电路流程图175硬件测试17结论21致谢22参考文献23附录A：外文文献及翻译24附录B：程序29附录C：主要元件清单351引言1.1 立题目的及意义当前，随着社会经济的快速开展，流动人口迅速增加，治安问题也变得日渐突出，家庭防盗早已成为社会热议的话题，由于目前防盗报警系统设计的

8、不尽合理，抵挡不住犯罪分子“H渐高明的作案手段，传统的防盗产品越来越不能满足人们H常家庭平安防范的要求，人们迫切需要一种智能型家庭防盗报警系统，现代通信技术、计算机技术、电子技术的快速开展，给基于GPRS家庭防盗报警系统的诞生提供有力的技术支持现阶段，国内外的各类防盗报警器是以红外线、监控摄像、门磁窗磁等为根底进行开发研制，防盗报警设备从单一化、被动化、复杂化向多元化、综合化、智能化方向开展，功能逐渐增强，可靠性得以提高。在中国，众多家庭的安防还是主要依靠防盗门窗，这样不仅有碍美观,更为重要的是，不能非常有效地起到防盗作用，在实际使用过程中暴露出很多问题，诸如：容易遭到破坏、火灾时不易逃生，即

9、使使用电子式防盗器，也容易失报、误报、可靠性低I为了解决当前防盗系统存在的诸如可靠性较差、易破坏，易误报、漏报、处理时间延后、布线繁琐等问题，基于单片机和GPRS网络家庭防盗报警系统是一种非常先进，并且相对成熟的一种安防技术，不依赖有线网，而是借助最可靠、最成熟的GPRS网络，系统是以红外传感器为检测元件，以单片机为控制核心，以GPRS模块为发送单元组成的一种自动防盗报警系统，可以使主人无论身在何处，都可以及时掌握家中情况。当红外线传感器探测到有非法人员入侵时，便会将警情发送给单片机，系统便会启动GPRS模块，将警情短消息发送到预设号码,或者自动呼叫预设号码，甚至是以彩信、实时监控等方式通知主

10、人，使灾情得到及时处理，保护人们的生命财产平安。系统安装的方法相对灵活，性价比高，在未来的防盗技术开展空间很大，采用模块化的方法，方便系统的调试、维护和升级，可以满足不同的需求同。1.2 国内外的研究现状及开展趋势上世纪初，报警系统开始在北美开展起来。在美国，报警呼救箱被放置在街头巷尾，当有呼救时报警箱会发出声响提示，以寻求附近警察的帮助；并且，报警呼救箱宜接连接到附近的警局，使得各个警局也可以收到呼救信息。后来，依赖通信技术的快速开展，电报公司也参加到这个行业中，通过通信网络使得报警信息可以传送到更远的地方：但是这种电报方式由于众多限制因素难以普及，因此在稍后出现的报警系统理所当然地成为报警

11、通讯的主要方式。在此后自动拨号系统的出现以及普及到千家万户，更使得通过报警的方式得到了前所未有的开展。从开展过程来看，报警行业的开展是以工业技术开展为根底的，只有具备良好的通信手段,才能够把各地的报警信息会聚到相应的权威部门，然后由权威部门负责分配有限的警力来帮助到所有的社会个体。微电子技术促进了报警系统的开展，可划分为三个开展阶段，对应着三代产品：第一代报警系统是由纯别离的元件组成，特点：电路组成复杂，体积较大，功能单一，可靠性较差。第二代报警系统是利用集成芯片和别离元件组成的产品，特点：电路组成比拟复杂，可以实现更多的功能，可靠性较高。第三代报警系统是以单片机为控制核心，外加其它集成芯片和

12、别离元件组成的产品，特点:功能齐全，可靠性高，更加智能化，电路组成比拟复杂。市场上主要以第三代产品为主，第一两代产品由于不能适应时代的开展己经被淘汰。第三代报警系统又可分为两类，一类是适合居民小区联防报警的联网报警系统，另一类是适合家用的独立报警器。家用报警器产品己经比拟成熟，而且功能也比拟齐全。大多数报警器采用单片机作为控制核心，通过线实现向外界报警功能。但是这类报警器有很多缺陷，一个独立的报警系统，不能有效地与外界保持联系，虽然它可以通过固定与外界联系，但如果线被人恶意剪断,报警功能也会失效。国外智能监控防盗技术开展已处于一个较高水平阶段，通过研究北美的报警系统的开展过程，可以了解到防盗报

13、警系统的开展情况。现在，在北美的安防产业中，联网报警效劳模式是最成功的经营模式之一，联网报警将整个北美的安防产业从横向到纵向进行整合串并，形成了一个集中许多高科技手段和产业化管理水准的一体化综合性产业E。美国棋诺亚公司是北美最大的安防跨国公司之一，在世界范围内也排在前列，公司从上世纪30年代开始出售简单的防盗报警器，其当时的业务范围和技术水平跟中国现在很多安防企业是相当的。到70年代，公司调整了产业的开展方向，变为联网报警效劳商，并建立了全球首家网络管理中心，并引用了大量的网管技术、系统集成技术和电子技术，如今公司成为十分先进的联网报警效劳平台，它在美国、加拿大、英国、香港、台湾等多个国家和地

14、区都有分公司。1.3 本系统主要研究内容1 .系统设计包括硬件、软件两局部。硬件设计主要包括人体红外感应电路设计、单片机最小系统设计、GPRS模块电路设计等相关的控制管理模块，软件设计主要包括初始化子程序、中断子程序、短信报警子程序。2 .整个防盗报警系统由家庭监测端、GPRS通信网络和远程用户监测端组成。3 .系统可实现功能：当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，传感器工作时，当有人闯入，热释电红外传感器将探测到人体，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，发送电信号到控制端，经过信息处理，经过单片机串口送到GPRS模块发射，经GPRS通信网络以短信息的形式向用户发

15、送短信息实现远程防盗报警功能。2系统方案设计2.1 系统总体设计思路对日前市场家用防盗报警系统的开展现状和存在的各种缺陷进行分析，根据系统功能要求进行系统的整体方案设计，以传感器、单片机、GPRS移动通信等技术为依托，设计一种基于单片机和GPRS网络的家庭防盗报警系统，结构组成如图2.1所示。整个防盗报警系统由家庭监测端、通信网络和远程用户监测端组成。家庭监测终端由控制模块，无线通信模块，数据采集模块，信号处理局部组成。通过用户端接收短信完成报警信息的接收。GPRS网络图2.1系统组成2.2系统方监本设测上两个局部。模块划分为人体感3I系统、GPRS网络模块、短信报警等I瑞电源供电模块等。用户终端完川端数据传送、就此设计的核心模块来说，单片机是本设计的核心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统由硬件系统和软件系统组成。其中硬件包括单片机最小系统、I/O设备、和外部应用电路等组成的系统，软件由各个子程序组成。单片机应用系统的设汁过程包括总体方案设计、硬件设计、软件设计等局部。从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：人体感应模块电路、指示电路、单片机最小系统电路、GPRS模块及相关的控制管理电路组成；图2.2是总体设计框图：处理器采用51系列单片机AT89S51,整个系统是在系统软件控制下工作的。