家庭智能防火防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、 學(xué)校代碼： 11059 學(xué) 號(hào)：0905070634hefei university畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）bachelor dissertation論文題目： 家庭智能防火防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué)位類別： 工 學(xué) 學(xué) 士 年級(jí)專業(yè)（班級(jí)）： 09 自 動(dòng) 化 作者姓名： 導(dǎo)師姓名： 完成時(shí)間： 家庭智能防火防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中 文 摘 要隨著社會(huì)的發(fā)展人們的生活質(zhì)量越來越高,家用電器和廚房設(shè)施也隨之增多,家庭存在的安全隱患相應(yīng)增加,同時(shí)整個(gè)社會(huì)正處于轉(zhuǎn)型期，家庭的安全問題也引起了人們的關(guān)注。傳統(tǒng)的安全防范措施已無法適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)的需求。因此，將智能化引入住宅小區(qū)已成為一種趨勢(shì)，并且在智能化住宅的家庭

2、智能管理系統(tǒng)中，對(duì)防火防盜報(bào)警進(jìn)行監(jiān)控，已經(jīng)成為民用建筑領(lǐng)域，向信息化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的一個(gè)重要組成部分。家庭智能防火防盜報(bào)警系統(tǒng)已從原來的簡(jiǎn)單化、局部化向智能化、集成化發(fā)展，并可對(duì)家居的安全環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控?；趯⒆钚碌耐ㄐ偶夹g(shù)融合到傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的考慮，本文綜合了單片機(jī)、無線數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)采集等技術(shù)，研究并設(shè)計(jì)了以stc12c5a60s2單片機(jī)基于gsm短信模塊，的家庭無線防火防盜報(bào)警系統(tǒng)。此系統(tǒng)由單片機(jī)控制模塊、液晶模塊、gsm模塊和各傳感器模塊等組成，可解決傳統(tǒng)安防系統(tǒng)存在的隱患，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)，以最直觀的英文短

3、消息形式，直接把報(bào)警情況反映到用戶的手機(jī)屏幕上。該系統(tǒng)具有用戶投資小，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用少的優(yōu)點(diǎn)，并且操作簡(jiǎn)單。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) ；gsm模塊； lcd顯示；報(bào)警family intelligent fire alarm system design and implementationabstractwiththedevelopmentofsociety,thelevelofpeopleslivesisincreasingandho-meappliancesandkitchenfacilitiesalsoincrease,andfamilieswithacorrespondingi-ncreaseinse

4、curityrisks.asthewholesocietyisintransition,thefamilyssecuritypro-blemshavearousedpeoplesattention.traditionalsecuritymeasureshavebeenunabletoadapttotheneedsofmodernsociety.therefore,theintroductionofintelligentresi-dentialdistricthasbecomeatrend,andintelligentmanagementsystemforfiresecurit-yalarmmo

5、nitoringofintelligentresidentialhomehasbecomethefieldofcivilconstru-ctiontoinformationtechnologyandnetworkdevelopmentisanimportantcomponent.familyintelligentfirealarmsystemhasbecomefromtheoriginalsimplistic,localizedtotheintelligent,integrateddevelopmentenvironmentavailableonthesafetyofhomereal-time

6、monitoring. based on the latest communication technology merging into traditional industries, this article sybthesizes the microcontroller, wireless data communications, data acquisition technology,researches and designs fire alarm system, stc12c5a60s2 microcontroller based on gsm sms module wireles

7、s fire alarm system. this system consists of single-chip control module, lcd module, gsm module and the sensor module and other components and can resolve the pitfalls of traditional security systems, which makes home security more timely and easier to use. it is no longer dependent on the implement

8、ation wired telephone alarm,but the most reliable, mature gsm mobile network in the most intuitive form of short message in english resulting ina direct reflection of the alarm condition to the users cell phone screen. the system has the advantaged of a small investment, low operating costs, and eas

9、y operation.key word: mcu；gsm module；lcd display；alarm目錄第一章 前言51.1 課題研究背景51.2 智能家居的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)61.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀61.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀71.2.3 智能家居系統(tǒng)的發(fā)展方向81.3 智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則8第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)92.1 系統(tǒng)的基本工作過程與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖92.2 硬件設(shè)計(jì)102.3 軟件設(shè)計(jì)102.4 系統(tǒng)總體實(shí)現(xiàn)功能11第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)113.1系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)113.1.1 主控機(jī)模塊113.1.2 gsm模塊tc35及sim卡143.1.3 lcd顯示模塊163.1.4

10、時(shí)鐘模塊173.1.5 紅外遙控器模塊193.1.6 報(bào)警模塊203.1.7 傳感器模塊20第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)234.1 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)234.2 系統(tǒng)主程序流程圖234.3 時(shí)鐘模塊254.4 溫濕度模塊254.5 傳感器模塊264.6 tc35 gsm模塊27第五章 軟件調(diào)試及硬件測(cè)試295.1 軟件調(diào)試工具295.2 硬件調(diào)試305.3 系統(tǒng)調(diào)試31總結(jié)33參考文獻(xiàn)34致 謝36附 錄37附錄1：系統(tǒng)原理圖37附錄2：程序清單37第一章 前言1.1 課題研究背景當(dāng)代家庭防范盜賊的主要方式是以安裝防盜安全門、防盜鎖為主,但是這些防盜設(shè)備主要是通過增加相應(yīng)入室的難度來達(dá)到防盜目的。這種傳統(tǒng)的

11、安防系統(tǒng)在實(shí)際使用時(shí)暴露出很多缺點(diǎn),且防盜效果往往不盡如人意。這種防盜方式不僅影響房屋的美觀,而且在發(fā)生火災(zāi)等事故時(shí),住戶難以逃生,威脅人們的生命安全1。因此,人們需要有新型的防盜系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，原來那些簡(jiǎn)單化、局部化的報(bào)警系統(tǒng)已向智能化、集成化的方向發(fā)展。當(dāng)前市場(chǎng)上常規(guī)防盜報(bào)警系統(tǒng)主要的通信形式為家庭電話、以太網(wǎng)、集群系統(tǒng)等等。但是這些通信方式都存在各自的缺點(diǎn)。（1）盜賊在入室前比較容易切斷固定電話線或者惡意占線，使其在關(guān)鍵時(shí)刻失靈。（2）以太網(wǎng)和固定電話一樣都面臨著線路被剪切的問題，且以太網(wǎng)不易被推廣使用。（3）集群系統(tǒng)功耗相當(dāng)大，其網(wǎng)絡(luò)架設(shè)和管理維護(hù)費(fèi)用很高，其正常使用需要

12、購(gòu)買固定的頻點(diǎn)2。1.2 智能家居的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)智能家居與普通家居相比，智能家居不但具有正常的居住功能，提供安全舒適宜人的家庭生活空間；而且還能把原來的被動(dòng)靜止物體轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，幫助家庭與外界時(shí)時(shí)刻刻保持信息暢通，有效合理的安排人們的生活工作時(shí)間，提高家居生活的安全性、舒適性、甚至合理控制各種能源的使用。1.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀目前，世界上多家it、通信、家電行業(yè)的巨頭紛紛認(rèn)識(shí)到智能家居市場(chǎng)有著巨大的潛力，并相繼進(jìn)入這個(gè)空白的領(lǐng)域。目前已出現(xiàn)在市場(chǎng)上的智能型產(chǎn)品主要有：（1）x-10系統(tǒng)為美國(guó)公司推出的智能型系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是通過電力線作為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

13、，采取集中控制方式實(shí)現(xiàn)多種功能。這套系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)極少應(yīng)用，雖然這套系統(tǒng)有著相當(dāng)強(qiáng)大的功能，但它在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用的條件尚未成熟。首先，它一開始的設(shè)計(jì)就是基于美國(guó)的電力環(huán)境，很難適應(yīng)我國(guó)條件較為惡劣的電力線環(huán)境;其次，這套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是針對(duì)西方消費(fèi)者習(xí)慣設(shè)計(jì)的，并未考慮到我國(guó)消費(fèi)者的實(shí)際需求;最后，它的價(jià)格也是國(guó)內(nèi)的房地產(chǎn)開發(fā)商和普通消費(fèi)者難以承受的。（2）德國(guó)研發(fā)推出的eib系統(tǒng)，該系統(tǒng)是通過預(yù)埋總線及中央控制方式實(shí)現(xiàn)各種控制功能，當(dāng)前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用也依然極少。探其原因，首先，該系統(tǒng)的工程要求較為復(fù)雜、嚴(yán)格，不能存在任何問題;其次，由于該系統(tǒng)在施工的時(shí)候需要進(jìn)行線路預(yù)埋，它較高的價(jià)格也是中國(guó)客戶難以承受的

14、，所以一直無法打開國(guó)內(nèi)市場(chǎng)推廣使用該系統(tǒng)。（3）新加坡的8x系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用預(yù)埋總線和集中控制方式實(shí)現(xiàn)各種功能，同時(shí)，利用的產(chǎn)品能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，目前該套系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)有少量應(yīng)用。該系統(tǒng)存在的最大優(yōu)勢(shì)就是較為成熟，其成功應(yīng)用的范例在國(guó)內(nèi)及東南亞市場(chǎng)都可以找到。雖然說該系統(tǒng)比較成熟，但其在系統(tǒng)架構(gòu)、適應(yīng)性、產(chǎn)品價(jià)格等方面還難以做到客戶的要求。首先，8x采用的預(yù)埋總線形式?jīng)Q定了它只能應(yīng)用在新建的小區(qū)，對(duì)于舊房改造這一潛在的巨大市場(chǎng)它無能為力;其次該系統(tǒng)集中控制的形式，使用戶的可選擇性大大降低，且該系統(tǒng)前期投入成本較高 3。1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)的智能家居和國(guó)外相比起步較晚，國(guó)家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)尚未形

15、成，主要采用國(guó)外的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，但也有一些國(guó)內(nèi)著名企業(yè)和科研單位推出了自己的產(chǎn)品，主要有:（1）清華同方的e-home數(shù)字家園。專門為國(guó)內(nèi)普通家庭推出的智能家居控制系統(tǒng)，依據(jù)國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，運(yùn)用嵌入式技術(shù)，提供網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及末端設(shè)備等全系列家庭自動(dòng)化產(chǎn)品。系統(tǒng)提供的功能主要有:智能調(diào)光、家電管理、遠(yuǎn)程控制、家政保安、環(huán)境設(shè)置和窗簾控制等。e-home 數(shù)字家園目前主要應(yīng)用的領(lǐng)域是正在建設(shè)中的智能大廈和智能小區(qū)，其提供全套完整的解決方案，系統(tǒng)以功能模塊開發(fā)為主，采用了國(guó)際上較為成熟的智能家居技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。（2）海爾的“e家庭”。 海爾在千禧年的時(shí)候提出了“e家庭”概念，并計(jì)劃在未來的幾年內(nèi)相繼推出

16、:家庭無線網(wǎng)絡(luò)、掌上智能設(shè)備、整體衛(wèi)浴、指紋/瞳孔識(shí)別系統(tǒng)、整體智能廚房、ebook、tabletpc、智能上網(wǎng)設(shè)備等“e家庭”產(chǎn)品。海爾“e家庭”的控制中心是海爾自己生產(chǎn)的pc電腦，終端設(shè)備是各樣的網(wǎng)絡(luò)家電，移動(dòng)數(shù)字控制中心是運(yùn)用海爾本公司自己生產(chǎn)的移動(dòng)電話。技術(shù)方面，海爾集團(tuán)與微軟公司強(qiáng)強(qiáng)合作，利用微軟的軟件技術(shù)和海爾的家電技術(shù)，使“e 家庭”己具雛形，海爾目前己推出了網(wǎng)絡(luò)空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)微波爐、網(wǎng)絡(luò)洗衣機(jī)、網(wǎng)絡(luò)熱水器等一系列信息家電的產(chǎn)品。（3）科隆的“現(xiàn)代家居信息服務(wù)集散控制系統(tǒng)”?？坡」驹O(shè)計(jì)的“現(xiàn)代家居信息服務(wù)集散控制系統(tǒng)”，高效地遠(yuǎn)程互聯(lián)網(wǎng)操作、遠(yuǎn)程家居故障維護(hù)、家電智能控制和家庭娛樂

17、等諸多功能3。以上介紹的智能家居系統(tǒng)，是我國(guó)不同企業(yè)和科研單位，從不同角度和立場(chǎng)理解智能家居的結(jié)果。由于智能家居系統(tǒng)到目前為止還缺乏明確的國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)，因此很多公司推出的智能家居產(chǎn)品，使用的都是自己公司的相關(guān)技術(shù)和協(xié)議，有的核心技術(shù)由于是公司的專利并未公開，同時(shí)存在很多產(chǎn)品都是針對(duì)特殊的環(huán)境設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，因此，在很大程度上限制了其使用的范圍。雖然有的系統(tǒng)運(yùn)用了幾家大公司協(xié)定的技術(shù)，但相關(guān)的第三方產(chǎn)品比較缺乏，各個(gè)接入設(shè)備之間兼容性不強(qiáng)，相互操作的性能較差，用戶擴(kuò)充很不方便，這些因素進(jìn)一步的制約了其發(fā)展。還有的系統(tǒng)價(jià)格太高，普通用戶根本就沒法去考慮這些產(chǎn)品，所以也就不能廣泛的推廣使用。因此設(shè)計(jì)一個(gè)

18、符合國(guó)情、符合國(guó)家規(guī)范的集遠(yuǎn)程控制和本地控制為一體的智能家居控制系統(tǒng)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。1.2.3 智能家居系統(tǒng)的發(fā)展方向依據(jù)目前電子技術(shù)的發(fā)展情況和人們的生活消費(fèi)理念,智能家居系統(tǒng)有以下三個(gè)大方面的發(fā)展趨勢(shì)：（1）向“一體化系統(tǒng)集成”方向發(fā)展。未來智能家居一體化需滿足自動(dòng)化管理、三表計(jì)量、安全防范監(jiān)控、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、樓宇門禁、設(shè)備監(jiān)控等六方面內(nèi)容，把這六項(xiàng)功能集成，從而降低生產(chǎn)成本，是其未來發(fā)展的一個(gè)方向。（2）向網(wǎng)絡(luò)化、仿人智能化、人性化方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)化是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而網(wǎng)絡(luò)化是智能化的一個(gè)重要發(fā)展方向；仿人智能化是智能控制發(fā)展的趨勢(shì)所在，它代表著

19、當(dāng)代高科技技術(shù)和生物學(xué)技術(shù)的高度結(jié)合和升華。因此，仿人智能化是智能家居必然發(fā)展的方向之一；人性化體現(xiàn)了“以人為本”的設(shè)計(jì)思想，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最終歸宿。因此，也是智能家居未來的一個(gè)發(fā)展方向。（3）向規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。我國(guó)智能家居起步較晚，新技術(shù)、新產(chǎn)品更新不斷，統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范還在制定當(dāng)中。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的加劇還應(yīng)考慮和國(guó)際接軌的問題；因此，國(guó)家統(tǒng)一制定的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化是智能家居快速發(fā)展和走入國(guó)際市場(chǎng)的有力保證4。而在我國(guó)現(xiàn)今的生活環(huán)境下，普通百姓在家庭裝潢時(shí)對(duì)于智能家居系統(tǒng)暫時(shí)還處于陌生和不接受的狀態(tài)，其中主要原因?yàn)橹悄芗揖酉到y(tǒng)的高昂成本讓智能家居難以走進(jìn)普通百姓家庭。1.3 智能

20、家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則根據(jù)當(dāng)前的大環(huán)境，智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)要求提供先進(jìn)、可靠的功能，具有可擴(kuò)展能力與升級(jí)能力。因此智能家居的設(shè)計(jì)有著下面幾方面的要求：（l）穩(wěn)定性和可靠性：穩(wěn)定和可靠是系統(tǒng)的重要前提。在系統(tǒng)方案的最初設(shè)計(jì)、設(shè)備的選型、產(chǎn)品的研發(fā)以及操作使用中，都要優(yōu)先考慮提供穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)。（2）可維護(hù)性和可擴(kuò)展性:系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)合理，擴(kuò)展靈活，即系統(tǒng)外設(shè)配置可靈活增加，系統(tǒng)規(guī)模容易擴(kuò)展，方便和同類相關(guān)產(chǎn)品相互連接。（3）實(shí)用性和先進(jìn)性:采用的技術(shù)及產(chǎn)品，都應(yīng)具有實(shí)用、先進(jìn)、成熟、穩(wěn)定的特點(diǎn)。技術(shù)和產(chǎn)品具有開放性原則，具有靈活方便的連接及升級(jí)方案5。（4）經(jīng)濟(jì)適用性:產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力爭(zhēng)做到高性

21、價(jià)比?；谶@些方面的要求考慮，本文設(shè)計(jì)了基于gsm短信模塊的家庭無線防火防盜報(bào)警系統(tǒng)。此系統(tǒng)可解決這些隱患，讓家庭防火防盜更及時(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)，直接把報(bào)警地點(diǎn)的情況反映到您的手機(jī)屏幕上。該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：（1）操作方便，通過手機(jī)短信可以知道家里的實(shí)際情況；（2）低成本方案，可定制性強(qiáng)，有利于實(shí)現(xiàn)商品化的特點(diǎn)，大大降低了成本，節(jié)能環(huán)保6。第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 2.1 系統(tǒng)的基本工作過程與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是將傳感器探測(cè)、單片機(jī)控制和通信技術(shù)相結(jié)合，從而形成一個(gè)可靠的防火防盜報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)總體構(gòu)成包括時(shí)鐘模塊、信號(hào)采集與處理

22、模塊、短信自動(dòng)報(bào)警器、遙控器模塊和lcd顯示模塊等。當(dāng)用戶離家時(shí)，把系統(tǒng)置于工作模式，防盜、防火探測(cè)器不斷地進(jìn)行采集，當(dāng)在警戒范圍內(nèi)感應(yīng)到人出現(xiàn)時(shí)、家中發(fā)生煤氣泄漏或火災(zāi)時(shí)，信號(hào)處理電路向單片機(jī)輸出信號(hào)，單片機(jī)與短信模塊通信短信通知家主，同時(shí)啟動(dòng)本地聲光報(bào)警，提起周圍人的警惕。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖2.1 所示。圖2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2.2 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)部分主要包括：mcu、時(shí)鐘芯片、lcd顯示、gsm模塊、傳感器、報(bào)警模塊等芯片的選擇；主控芯片電路設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)（人體紅外傳感器、煙霧傳感器）、溫濕度傳感器電路、lcd顯示電路、時(shí)鐘電路、gsm模塊電路、報(bào)警電路等功能模塊電路設(shè)計(jì)。2.3

23、 軟件設(shè)計(jì)軟件運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)采用c語(yǔ)言編寫。有初始化模塊、數(shù)據(jù)采集與處理模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊、時(shí)鐘模塊、gsm模塊。數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理模塊是完成人體紅外和煙霧檢測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行分析處理；顯示模塊將顯示溫濕度、布防或撤防等信息；時(shí)鐘設(shè)置模塊顯示時(shí)間；報(bào)警模塊是在工作模式下檢測(cè)到有人出現(xiàn)或檢測(cè)到煙霧時(shí)揚(yáng)聲器就會(huì)發(fā)出不同的警報(bào)聲，同時(shí)gsm模塊就會(huì)通過已設(shè)定好的短信通知用戶家中發(fā)生的事情。2.4 系統(tǒng)總體實(shí)現(xiàn)功能家庭智能防火防盜系統(tǒng)分四個(gè)功能：(1) 時(shí)間部分：上電后ds1302時(shí)鐘就會(huì)在lcd上顯示時(shí)間信息，同時(shí)可以通過遙控器對(duì)時(shí)間信息進(jìn)行修改。(2) 溫濕度部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)通過對(duì)dht11溫濕度傳

24、感器的數(shù)據(jù)讀取，并在lcd上顯示出相應(yīng)的溫度信息和濕度信息。(3) 防火部分：在工作模式下，煙霧傳感器不斷檢測(cè)家中的煙霧濃度，家中的濃度當(dāng)超過設(shè)定值時(shí)，控制器會(huì)自定的觸發(fā)報(bào)警模塊，同時(shí)發(fā)短信通知主人家中的情況。(4) 防盜部分：在工作模式下，一旦人體紅外感應(yīng)到有人存在，會(huì)自動(dòng)的觸發(fā)報(bào)警模塊并打電話并發(fā)短信通知主人家中的情況。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)3.1.1 主控機(jī)模塊從價(jià)格、輸入輸出的執(zhí)行速度、編程的靈活性、尋址能力、中斷功能、直接存儲(chǔ)訪問能力、配套的外圍電路芯片是否豐富以及開發(fā)系統(tǒng)是否具備等多方面進(jìn)行綜合考慮，決定選用8 位微處理器stc12c5a60s2, stc12c5

25、a60s2系列單片機(jī)是stc生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期（1t）的單片機(jī)，是高速/低功耗/ 8051單片機(jī)是新的一代具有強(qiáng)抗干擾力的單片機(jī)，其特點(diǎn)為：（1）比較傳統(tǒng)的8051也能完全兼容指令代碼，其速度要快八到十二倍。（2）max810是它里面集成的復(fù)位電路。（3）工作電壓為寬電壓：3.5v-5.5v（5v單片機(jī)）。（4）工作的主要的頻率：0至35兆赫茲,與普通8051的0至420兆赫茲相當(dāng)。（5）用戶應(yīng)用程序?yàn)?0k字節(jié)的空間，片上集成1280字節(jié)ram。（6）通用i/o口復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口/弱上拉（傳統(tǒng)8051的 i/o口）能夠有四個(gè)模式設(shè)置：準(zhǔn)雙向口/弱上拉，強(qiáng)推挽/強(qiáng)上拉，僅為輸入/高阻，開

26、漏每個(gè)i/o口都能達(dá)到20ma的驅(qū)動(dòng)能力,但是整個(gè)芯片輸入的限額即120ma。（7）isp(系統(tǒng)上可編程)/iap（在應(yīng)用編程），不用特別準(zhǔn)備的編程器，也不需要專門的仿真器，配合pc端的控制程序，通過串口直接的對(duì)程序下載，幾秒鐘就可以下載成一片。（8）有eeprom功能，其大小為1k字節(jié)。（9）共四個(gè)16位定時(shí)器，其中兩個(gè)域普通8051相互能兼容的計(jì)數(shù)器/定時(shí)器，16位計(jì)時(shí)器t0和t1，沒有計(jì)時(shí)器2，還有獨(dú)立的波特率發(fā)生器作為串行通訊的波特率發(fā)生器，內(nèi)部有2個(gè)pca模塊就能夠?qū)崿F(xiàn)2個(gè)16位的計(jì)時(shí)器。（10）外部中斷i/o口7路，傳統(tǒng)的下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，并新支持上升沿中斷的pca模塊，

27、power down模式可由外部中斷喚醒。（11）有10位精度adc共8路，轉(zhuǎn)換速度可達(dá)250k/s（每秒鐘25萬次）。（12）通用全雙工異步串行口（uart），可再用定時(shí)器或pca軟件實(shí)現(xiàn)多串口。stc12c5a60s2系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖3.1所示，包含中央處理器（cpu）、程序存儲(chǔ)器（flash）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（sram）、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、uart串口、串口2、i/o接口、高速a/d轉(zhuǎn)換、spi接口、pca、看門狗及片內(nèi)r/c震蕩器和外部晶體震蕩電路等模塊。stc12c5a60s2系列單片機(jī)幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制的所有單元模塊，可稱得上一個(gè)片上系統(tǒng)7。圖3.1 stc12c5a60

28、s2內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖圖3.2 主控芯片的最小系統(tǒng)3.1.2 gsm模塊tc35及sim卡tc35模塊介紹：目前,國(guó)內(nèi)商品化的gsm模塊有falcom 的a2d 系列、wavecome 的wm02 系列、西門子tc35系列、愛立信的dm10 /dm20 系列、中興的zxgm18系列等,這些模塊之間的用法沒有多大差距。西門子的tc35 系列模塊的性價(jià)比相較其他產(chǎn)品有著較高的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也有了我國(guó)的無線設(shè)備入網(wǎng)證。所以,該設(shè)計(jì)選用了西門子的tc358。tc35是siemens公司推出的gsm模塊用于無線通信，也弄夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)中各種各樣的比如數(shù)據(jù)，傳真和短消息服務(wù)。3.3v5.5v是這個(gè)模塊的主要工作電壓，工

29、作頻段可以在900m赫茲和1800m赫茲兩個(gè)頻段，當(dāng)前的頻率段的功率損耗分別是2w（900m）和1w（1800m）。而模塊也含有at命令集的接口，不僅對(duì)文本模式支持也對(duì)pdu模式的短消息支持、同時(shí)在二類傳真的第三組、以及2.4k，4.8k，9.6k的不透明模式9。此外，此模塊還含有多方通話、通訊錄，漫游的測(cè)試等功能，它們常用工作的模式一般還有省電模式、idle、talk等三種模式。經(jīng)過特別的zif連接器，還有40個(gè)引腳，這樣就體現(xiàn)了電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音信號(hào)、及控制信號(hào)的雙向傳輸。它是經(jīng)過zif連接器及50天線連接器，可分別連接sim卡支架和天線。 tc35模塊主要由gsm基帶處理器、gs

30、m射頻模塊、供電模塊(asic)、閃存、zif連接器、天線接口六部分組成。作為tc35的核心，基帶處理器主要處理gsm終端內(nèi)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)信號(hào)，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路的前提下，可支持fr、hr和efr語(yǔ)音信道編碼。圖3.3 tc35結(jié)構(gòu)框圖圖3.4 tc35實(shí)物圖sim卡sim卡是（subscriber identity module 客戶識(shí)別模塊）的縮寫，也叫做身份的識(shí)別卡，在一般情況下gsm的數(shù)字的移動(dòng)通話機(jī)，若不插上sim卡是不能正常通信的。sim卡主要是在特定的電腦上存上了使用電話機(jī)的用戶信息，用戶存儲(chǔ)的電話簿信息，加密過的密鑰，能夠用于客戶的

31、身份證明，能對(duì)客戶通話的內(nèi)容加密10。tc35使用外接式sim卡，zif的連接器上有6個(gè)引腳作為sim卡的借口，sim卡上也有6個(gè)引腳分別與它們相對(duì)應(yīng)，如圖3.5所示圖3.5 sim引腳圖圖3.6 tc35與sim的電氣連接圖3.1.3 lcd顯示模塊鑒于對(duì)顯示的需要，我們采用帶中文字符的lcd12864液晶顯示器，其顯示內(nèi)容豐富，接口相對(duì)簡(jiǎn)單。內(nèi)部嵌入了國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體漢字庫(kù)的液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ascii字符集。利用該模塊較為靈活的接口方式和方便的操作指令，可以輕松做成全漢字的人機(jī)交互畫面11。其不僅可以顯示84行

32、1616點(diǎn)陣的漢字，也可完成圖形顯示，電壓低，功耗低，是它的明顯特點(diǎn)。這個(gè)模塊的液晶顯示的方案同同種類型的液晶顯示方案相比，不僅在電路結(jié)構(gòu)上要簡(jiǎn)潔許多，在程序上也要簡(jiǎn)潔不少，并且它的價(jià)格同別的相比也要便宜不少。由于對(duì)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的需求，本設(shè)計(jì)采用12864并口模式，使用其并口模式，使顯示速度更加的迅速，其具體管腳如表3.1所示：表3.1 12864串口接口管腳管腳號(hào)名稱level功能1vss0v電源地2vdd+5v電源正（3.3v5.5v）3v0-對(duì)比度（亮度）調(diào)整4csh/l模組片選端，高電平有效5sidh/l串行數(shù)據(jù)輸入端6clkh/l串行同步時(shí)鐘，上升沿時(shí)讀sid數(shù)據(jù)15psbll：串口

33、模式17/resth/l復(fù)位端，低電平有效19avdd背光源電壓5v20kvss背光源電壓負(fù)端0v其與單片機(jī)的電路接口如圖所示：圖3.7 lcd與單片機(jī)的連接圖3.1.4 時(shí)鐘模塊當(dāng)前比較常用的時(shí)鐘芯片有很多，如ds1302、 ds1307、pcf8485等。這些芯片的接口比較簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、使用方便，在眾多場(chǎng)合被廣泛地采用。本文介紹的時(shí)鐘芯片為ds1302，ds1302時(shí)鐘芯片是達(dá)拉斯公司生產(chǎn)的一種高性能、低功耗、帶ram的時(shí)鐘電路，它能夠?qū)δ?、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，并且還具有閏年補(bǔ)償功能，其有著寬泛的工作電壓2.5v5.5v。芯片電路采用三線接口與mcu進(jìn)行同步數(shù)據(jù)通信，通信時(shí)

34、采用突發(fā)模式可以一次傳送多個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。如圖3.8是ds1302的引腳圖，其中vcc1為后備電源，vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，只要后備電源有電就可以保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。ds1302由vcc1或vcc2兩者中的較大者供電。x1和x2是振蕩源，需要外接32.768k赫茲晶振。第五個(gè)引腳是復(fù)位/片選線，數(shù)據(jù)的傳送是通過把rst置高電平來啟動(dòng)的。i/o為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，sclk始終是輸入端12。圖3.8 ds1302時(shí)鐘芯片ds1302內(nèi)部含有與日歷、時(shí)鐘相關(guān)的寄存器，寄存器中存放的數(shù)據(jù)是以bcd碼形式存儲(chǔ)的。此外，ds1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄

35、存器及與ram相關(guān)的寄存器等。其寄存器及其控制字見圖3.9所示。圖3.9 ds1302寄存器ds1302與cpu的連接需要三條線，即sclk、i/o、rst，所以在單片機(jī)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。如圖3.10為ds1302與主控芯片的連接圖。圖3.10 ds1302與單片機(jī)的連接圖3.1.5 紅外遙控器模塊紅外線遙控是當(dāng)前使用比較廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置有著眾多的優(yōu)點(diǎn)：體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等，因此，繼彩電、錄影機(jī)之后，紅外線遙控廣泛應(yīng)用在收音機(jī)、車載音響、空凋以及兒童玩具中。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電

36、氣干擾12。紅外遙控系統(tǒng)由兩大部分組成：發(fā)射、接收，通過專用編/解碼集成電路芯片進(jìn)行控制操作。發(fā)射電路主要包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、led 紅外發(fā)送器如圖3.11；接收電路主要包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路如圖3.12。圖3.11 遙控發(fā)射器的系統(tǒng)圖圖3.12 遙控接受器的系統(tǒng)圖遙控接收器與單片機(jī)的電氣連接如圖3.13所示：圖3.13 遙控接收器與單片機(jī)的連接圖3.1.6 報(bào)警模塊報(bào)警模塊采用uln2003和兩個(gè)繼電器控制兩個(gè)揚(yáng)聲器，發(fā)出不同的聲音作為報(bào)警的聲音，其與單片機(jī)的電氣連接如圖3.14所示：圖3.14 報(bào)警模塊與單片機(jī)的連接圖3.1.7 傳感器模塊本傳感器組共由溫濕度傳感器、煙霧

37、傳感器和人體紅外傳感器組成。溫濕度傳感器:本設(shè)計(jì)中選用的溫濕度傳感器是dht11，dht11一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它采用專用的數(shù)字模塊技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，保證了本產(chǎn)品有極高的準(zhǔn)確與卓越的穩(wěn)定性，傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)ntc測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此dht11傳感器具有卓越的品質(zhì)、穩(wěn)定性能強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)13。其與單片機(jī)的電氣接口為如圖3.15所示：圖3.15 溫濕度傳感器與單片機(jī)的連接圖煙霧傳感器：煙霧傳感器選用旁熱式結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體式可燃?xì)怏w敏感元件mq-2，mq-2可檢測(cè)的氣體有：液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等。該模塊有

38、兩種信號(hào)輸出一個(gè)是ttl數(shù)字輸出，ttl輸出有效信號(hào)為低電平，一種是模擬量輸出，模擬量輸出05v電壓，濃度越高電壓越高14。本設(shè)計(jì)采用mq-2模塊的模擬量輸出，通過處理器自帶的a/d轉(zhuǎn)換能比較容易的進(jìn)行煙霧的檢測(cè)，其與單片機(jī)的電氣接口如圖3.16所示：圖3.16 煙霧傳感器與單片機(jī)的連接圖人體紅外傳感器：人體紅外傳感器選用熱釋電紅外傳感器 hc-sr501，hc-sr501 是基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制模塊，采用原裝進(jìn)口lhi778 探頭設(shè)計(jì)，有著超低電壓工作、靈敏度高，可靠性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，在各類自動(dòng)感應(yīng)設(shè)備中有著及其廣泛的應(yīng)用。其只有數(shù)字輸出即人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開感應(yīng)范圍則自

39、動(dòng)延時(shí)關(guān)閉高電平，輸出低電平。其與單片機(jī)的接口如圖3.17所示：圖3.17紅外傳感器與單片機(jī)的連接圖第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來說，軟件部分的設(shè)計(jì)有兩種模式：一種是前后臺(tái)系統(tǒng)模式，一種是引入操作系統(tǒng)之后的多任務(wù)模式。第一種模式的一般做法是在主程序中寫一個(gè)死循環(huán)，然后在主程序中查詢每個(gè)事件是否發(fā)生，如果某個(gè)事件發(fā)生，就執(zhí)行這個(gè)事件，這種在主程序查詢的方式可以認(rèn)為是后臺(tái)程序。有了后臺(tái)程序這個(gè)概念那么前臺(tái)程序即為系統(tǒng)對(duì)中斷的響應(yīng)執(zhí)行，中斷的響應(yīng)表示有事件發(fā)生，要馬上去處理該事件。在中斷服務(wù)子程序中，通常對(duì)某事件設(shè)置一個(gè)相應(yīng)的標(biāo)志位，然后回到后臺(tái)程序來處理該事件。因此，后臺(tái)

40、可以認(rèn)為是任務(wù)級(jí)，前臺(tái)認(rèn)為中斷級(jí)。采用這種模式的最大優(yōu)點(diǎn)是編寫程序較簡(jiǎn)單，同時(shí)亦能提高硬件執(zhí)行的效率。第二種模式為在主控制器中嵌入操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)性的要求亦可以分為兩大部分：硬實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)，如vxworks等；軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如windowsce等。采用操作系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是其有著相當(dāng)好的實(shí)時(shí)性，但缺點(diǎn)是操作系統(tǒng)會(huì)占用主控制器較大的內(nèi)存空間15。本課題選用基于單片機(jī)的設(shè)計(jì)方案，通常不需要嵌入操作系統(tǒng)，故采取了前后臺(tái)程序的設(shè)計(jì)模式。根據(jù)項(xiàng)目系統(tǒng)的工作原理、接口電路設(shè)計(jì)及主控芯片對(duì)各種模塊控制的需求，系統(tǒng)主控芯片stc12c5a60s2的軟件開發(fā)采用c語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，c 語(yǔ)言具有容易理解，

41、易于維護(hù)，模塊化設(shè)計(jì)和功能擴(kuò)展等特點(diǎn)，有效保證了軟件的開發(fā)效率。用keil來編源程序，該軟件具有友好的編輯界面和c語(yǔ)言關(guān)鍵字識(shí)別能力，同時(shí)具有良好的排版能力，有助于編寫規(guī)整的代碼，提高開發(fā)的效率和軟件管理。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，各模塊之間相互獨(dú)立。整個(gè)軟件設(shè)計(jì)包括主程序、時(shí)鐘子程序、傳感器子程序、短消息子程序、顯示與報(bào)警子程序和紅外解碼子程序等。4.2 系統(tǒng)主程序流程圖軟件設(shè)計(jì)主要任務(wù)是完成對(duì)傳感器組進(jìn)行循環(huán)監(jiān)控、lcd顯示、報(bào)警和tc35 gsm模塊的控制。系統(tǒng)初始化主要完成定時(shí)器0、1初始化、外部中斷0初始化、lcd顯示初始化、時(shí)鐘芯片ds1302初始化、人體紅外傳感器初始化、

42、煙霧傳感器初始化、串口初始化等工作。圖4.1 系統(tǒng)主程序流程圖4.3 時(shí)鐘模塊1、ds1302模塊主要是用于設(shè)置時(shí)間和與mcu通信。2、時(shí)鐘模塊操作流程圖見圖4.2。圖4.2 時(shí)鐘模塊操作流程圖4.4 溫濕度模塊1、溫濕度模塊主要是用于單片機(jī)讀取溫度數(shù)據(jù)和濕度數(shù)據(jù)。2、溫濕度模塊操作流程圖見圖4.3。圖4.3 溫濕度模塊操作流程圖4.5 傳感器模塊人體紅外傳感器流程圖如圖4.4所示：主要用于檢測(cè)到人并觸發(fā)報(bào)警裝置。圖4.4 人體紅外模塊操作流程圖煙霧傳感器流程圖：主要用于檢測(cè)當(dāng)前空氣中的煙霧濃度，轉(zhuǎn)換為電壓值并與設(shè)定好的電壓時(shí)比較是否會(huì)觸發(fā)報(bào)警裝置。其流程圖如圖4.5所示：圖4.5 煙霧傳感器

43、模塊操作流程圖4.6 tc35 gsm模塊在本設(shè)計(jì)中，對(duì)tc35 gsm模塊進(jìn)行有效的控制將是系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。此款tc35 gsm模塊的控制遵循at指令集，所以按照at指令集所列的指令格式編寫軟件將會(huì)變得很便捷。本文中 代表ascii中回車字符，值為0x0d；發(fā)送英文短信的at指令：at /握手指令at+cscs=”gsm” /設(shè)置為gsm 字符集at+cmgf=1 /設(shè)置為text格式at+csmp=17,167,0,0/設(shè)置短消息文本模式參數(shù)at+cmgs=xxxxxxxxxxx / 設(shè)置要接受短信的手機(jī)號(hào)接著馬上就發(fā)送要發(fā)送的信息然后發(fā)送16進(jìn)制的1a程序模塊化后，大大簡(jiǎn)化了主程序的同時(shí)

44、，又增加了程序的可讀性和移植性。第五章 軟件調(diào)試及硬件測(cè)試5.1 軟件調(diào)試工具軟件調(diào)試工具采用keil uvision3集成開發(fā)環(huán)境（如圖5.1所示）。keil c51是keil software公司出品的51系列兼容單片機(jī)語(yǔ)言的軟件開發(fā)系統(tǒng)。uvision3 ide是一個(gè)基于window的開發(fā)平臺(tái)包含一個(gè)強(qiáng)大的代碼編輯器、一個(gè)高效的項(xiàng)目管理器和一個(gè)make工具。uvision3 能夠支持所有的keil 8051工具，包括宏匯編器，c編譯器，連接/定位器，源代碼轉(zhuǎn)為hex文件的轉(zhuǎn)換器。圖5.1 keil uvision3集成開發(fā)環(huán)境uvision3 有著以下的優(yōu)勢(shì)加快用戶嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)：擁有

45、功能強(qiáng)大的代碼編輯器 器件庫(kù)用來配置開發(fā)工具設(shè)置 項(xiàng)目的創(chuàng)建和維護(hù)可以通過項(xiàng)目管理器設(shè)置 集成的make工具可以匯編，編譯和連接你的嵌入式應(yīng)用 所有開發(fā)工具的配置都是通過對(duì)話框的 擁有的調(diào)試器可以對(duì)源代碼進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)試 高級(jí)gdi agdi接口用來在目標(biāo)硬件上進(jìn)行軟件調(diào)試，以及和 monitor-51 進(jìn)行通信16 圖5.2 keil c51軟件調(diào)試程序通過軟件模塊化的設(shè)計(jì)思想利用模塊化調(diào)試，通過觀察存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)的變化，編譯程序查找并解決程序的語(yǔ)法和邏輯錯(cuò)誤，具體的調(diào)試步驟如下：（1）把系統(tǒng)的各個(gè)模塊在仿真軟件中逐個(gè)調(diào)試，如中斷模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊等。 （2）把各個(gè)模塊組合起來，進(jìn)行編

46、譯，看看是否有錯(cuò)誤，若無錯(cuò)誤看程序是否能流暢運(yùn)行。5.2 硬件調(diào)試該課題的硬件電路部分占了整個(gè)過程很大的比例。單片機(jī)系統(tǒng)電路、tc35電路、溫濕度電路、各傳感器電路、時(shí)鐘模塊電路是本次設(shè)計(jì)的主要硬件電路。下面主要介紹硬件焊接步驟。在最開始焊接板子的時(shí)候，先把各個(gè)器件在萬能板上先布局一下，看看這樣會(huì)不會(huì)很好走線，確定好布局后就開始焊接了。首先先焊接單片機(jī)最小系統(tǒng)，接著焊接lcd顯示模塊，這樣焊接的好處就是若是哪里焊接出現(xiàn)了錯(cuò)誤，比較容易發(fā)現(xiàn)，也比較容易發(fā)現(xiàn)單片機(jī)是否正常的工作。當(dāng)焊接好單片機(jī)外圍電路和顯示電路之后，先對(duì)硬件仔細(xì)的進(jìn)行排查一遍，首先在單片機(jī)和集成電路器件未插入電源之前，用萬用表仔細(xì)

47、檢查線路，查看連線是否連接正常，防止電源短路。在上述工作完成后，接通電源，看lcd顯示的狀態(tài)，如屏幕亮則表示lcd接線無誤，否則需要進(jìn)一步排查錯(cuò)誤。當(dāng)確認(rèn)焊接無誤后，就可以進(jìn)行軟件的檢查。5.3 系統(tǒng)調(diào)試在確保焊接電路完好后，首先對(duì)顯示電路進(jìn)行軟硬連調(diào)，觀察液晶屏顯示是否正常，正常顯示后在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)的其他模塊進(jìn)行調(diào)試，若不能正常顯示，首先檢查硬件是否焊接的有問題，確保硬件無問題后再接著調(diào)試軟件直到lcd能正常顯示，最后把調(diào)試完好的各個(gè)模塊都添加到系統(tǒng)中。系統(tǒng)實(shí)物圖如圖5.2所示。圖5.3 硬件電路實(shí)物圖正面圖5.4 硬件電路實(shí)物圖反面圖5.5 系統(tǒng)調(diào)試實(shí)物圖總結(jié)課題的主要任務(wù)是開發(fā)一個(gè)基于

48、stc12c5a60s2單片機(jī)的家庭防火防盜系統(tǒng)。通過對(duì)硬件電路和軟件程序的聯(lián)調(diào)，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性，能滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)的指標(biāo)，能實(shí)現(xiàn)智能的家庭防火防盜報(bào)警。從確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目到查閱資料確定總體方案設(shè)計(jì)，總體方案論證，硬件電路的設(shè)計(jì)，硬件電路的優(yōu)化，軟件的設(shè)計(jì)，軟件的優(yōu)化，焊制硬件電路板，檢驗(yàn)硬件電路，調(diào)試軟件程序，到最后的軟硬件聯(lián)調(diào)，其中的每一個(gè)過程都是精心設(shè)計(jì)、仔細(xì)完成的。本次設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次綜合性運(yùn)用，其中包括對(duì)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、傳感器技術(shù)以及單片機(jī)等知識(shí)的運(yùn)用，從而完成了本次設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自身知識(shí)的不足，也發(fā)現(xiàn)我們除了需要具備專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)外，還

49、要有很強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，才能成功的設(shè)計(jì)出一件合格的東西。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲很多，體會(huì)也很深刻，并且對(duì)我們所學(xué)的東西進(jìn)行了總結(jié)，比如單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用，軟件系統(tǒng)開發(fā)，12864顯示屏的使用，各種傳感器的工作原理以及c語(yǔ)言程序等等。在設(shè)計(jì)過程中，也進(jìn)一步熟悉了很多以前用過的東西，altium designer軟件繪制電路原理圖和keil的一些仿真軟件的應(yīng)用，最典型的就是硬件電路與keil軟件的聯(lián)合使用功能。當(dāng)然最重要的是學(xué)到了關(guān)于基本電子設(shè)計(jì)的一些基本方法，同時(shí)也加深了對(duì)一些常用的電子元件的理解及其基本用法的掌握 參考文獻(xiàn)1謝衛(wèi)華等.家庭智能防火防盜系統(tǒng)j.自動(dòng)化與儀表，2010，31(6)：70-71

50、. 2劉海斌等. 基于gprs 彩信模塊的多功能家庭安防系統(tǒng)j.現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34(7)：138-141. 3 呂長(zhǎng)飛. 智能小區(qū)管理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究d.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.4 韓奎國(guó). 基于嵌入式的遠(yuǎn)程家居監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)d.重慶大學(xué)，2006.5 周文生中文系統(tǒng)定量包裝控制器設(shè)計(jì)與研究d.合肥工業(yè)大學(xué)，2008.6 周洪智能家居控制系統(tǒng)m中國(guó)電力出版社，2006，1.7 宏晶科技.stc microcontroller handbook，2010.8 仲玉芳等. 基于gsm短消息的家居智能報(bào)警和遙控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)j. 智能家居，2008（6）：16-20.9 1李艷華，陳慧

51、明單片機(jī)控制gsm手機(jī)的技術(shù)及應(yīng)用j單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2005(2)：73-75.10 周江瑜. sim卡芯片的低功耗設(shè)計(jì)d. 大連理工大學(xué)，2005.11 樓然苗，李光飛.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)m，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005.12劉建清.輕松玩轉(zhuǎn)51單片機(jī)c語(yǔ)言:魔法入門實(shí)例解析開發(fā)揭秘全攻略m，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2011.13 倪天龍. 單總線傳感器dht11在溫濕度測(cè)控中的應(yīng)用j. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2010(6):60-62.14 劉法治.常用電子元器件及典型芯片應(yīng)用技術(shù)m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.15 高東梅基于gprs的安全工器具信息管理系統(tǒng)

52、d，蘇州大學(xué)，2011.16 郭天祥.51單片機(jī)c語(yǔ)言教程入門提高、開發(fā)、拓展全攻略m，北京：電子工業(yè)出版社，2009.17tc35 hardware interface description z./index0/tc35i/pdf/tc35i_hd_v0103_1073577.pdf.18 張洪潤(rùn).傳感器技術(shù)與應(yīng)用教程m，北京：清華大學(xué)出版社，2005.19 譚浩強(qiáng).c程序設(shè)計(jì)m北京：清華大學(xué)出版社，2005.致 謝本設(shè)計(jì)及論文是在我的導(dǎo)師丁健老師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的。從課題的選取、開題的撰寫、工作的開展到論文的完成，每一個(gè)細(xì)節(jié)無不凝聚著丁老

53、師的辛勞。在此，我謹(jǐn)向丁老師致以最誠(chéng)摯的敬意和衷心的感謝。感謝電子系的領(lǐng)導(dǎo)和老師，感謝我的同寢室的室友，這學(xué)期以來，他們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活上給予了我很多的關(guān)心和幫助。感謝自動(dòng)化（1）班同學(xué)在生活、工作中對(duì)我的大量幫助感謝我的家人對(duì)我的理解和支持，他們是我強(qiáng)大的支柱，正是他們的默默奉獻(xiàn)和衷心的支持，才使得我順利完成學(xué)業(yè)。謝聰2013-5-24附 錄附錄1：系統(tǒng)原理圖附錄1 系統(tǒng)原理圖附錄2：程序清單main.c文件#includeds1302.h#includelcd12864.h#includetime1.h#includedht11.h#includegsm.h#includeir.h#includehw.h#includead.hextern unsigned char riserviceflage ;/用在riservice();函數(shù)中 當(dāng)按鍵處理時(shí)要停止lcd刷新顯示extern unsigned char time1lcddisplayflage;/用在定時(shí)器1中斷函數(shù)中 500ms數(shù)據(jù)改變一次extern unsigned char xdata hwlcddisplay;/人體紅外掃描標(biāo)志位unsi