家居安防系统设计
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1国外研究状况 1
1.2.2国内研究状况 2
1.3本课题主要研究内容 3
1.4本章小结 3
第二章 系统总体设计方案 4
2.1 设计的主要任务及分析 4
2.2 系统设计结构图 4
2.3 模块的确定 4
2.4 系统设计总体方案 6
2.5 本章小结 6
第三章 系统硬件设计 7
3.1单片机系统设计 7
3.1.1 单片机简介 7
3.1.2 最小系统硬件设计 8
3.2 GSM模块硬件设计 9
3.2.1 GSM简介 9
3.2.2 TC35模块结构设计 10
3.2.3 GSM模块结构及电路设计 13
3.3人体红外模块电路设计 14
3.4水传感电路设计 15
3.5电源电路设计 15
3.6本章小结 16
第四章 系统软件设计 17
4.1 AT指令 17
4.2系统软件的总体设计 18
4.3 GSM发送短信设计 19
4.4水灾子程序设计 20
4.5盜情子程序设计 20
4.6本章小结 21
第五章 系统的调试 22
5.1传感器信息采集的调试 22
5.2 GSM模块联网的调试 22
5.3单片机调试 22
5.4系统的综合调试 23
5.5本章小结 23
第六章 总结与展望 24
6.1工作总结 24
6.2有待解决的问题 24
参考文献 26
附录 27
附录一 硬件总电路图 27
附录二 程序代码 28
致谢 41
第一章 绪论
1.1课题研究的背景及意义
进入2
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1世纪，各国经济飞速进步，科学技术也不断提高，特别是在计算机、传感器、网络通讯等方面的高速发展，实现了家庭生活现代化，居住环境舒适化、安全化。
近年来，城市的现代化建设正不断的被推进，居民的生活条件也因此得到了很大的改善，人们渐渐地开始关心自身周围的环境情况。人们在买房时不单只考虑居住这一简单要求，更重要是对于住宅安全性（其中包括人生安全和财产安全）的考虑。
在当今世界，随着住宅区迅速崛起，居民在住宅的概念发生了很大的变化，出现了许多新的要求。住宅的宽敞、舒适、亮度对居民来说是基本要求，而住宅的安全系数则是居民选购的重要需求。高科技产品（如天然气、电磁炉、热水器等）的广泛使用，使得居民生活的危险性不断提高。一方面，家用电器的大量使用增加了家居出现火灾、漏气、漏水的可能性。另一方面，社会上的一些不法分子也会给家庭安全造成一定的困扰。例如：盗窃、抢劫等。因此，建立一个稳定、快速的家居安防系统具有非常重要的意义。家居安防系统使得家庭不再是单独的场所，而是一个能与外界（如业主、物业中心、公安局等）进行信息交流的单元。一旦家庭中出现有任何异常的情况，家居安防系统都能立即采取相应的措施，确保居民的安全以及减少损失。
市场上的家居安防系统大多拥有防盗、防天然气、防火和防水等报警子系统。该系统是减少内部灾害和外部侵害的重要手段，可以有效提高居民生活的安全感；同时，家居安防系统能优化社区资源，可以使网络和房地产有机结合，给居民社区建设提供了新的可能。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外研究状况
1994年，世界上第一幢智能建筑诞生于美国，该建筑使用计算机对整栋大楼里的电视、电脑、空调、电灯等电子设备进行有效控制。在这之后，世界上多个经济相对发达的国家（如美国、新加坡、德国、加拿大等）在家居安防系统方面提出了各式各样的建议。
1998年，“亚洲家电和消费电子产品展”在新加坡成功举办，推出一家新加坡自行研发的智能系统，其具有独特的性能，之后在会场内成功模拟出“未来之家”。新加坡最著名的安防系统为8x系统，其采用预埋总线的形式，通过集中控制方式实现各种功能。该系统可实现以下功能：监控功能、安防报警功能、可视对讲功能、家电控制功能、三表抄送功能、住户信息留言功能、家庭智能控制、宽带网络接入和系统软件配置等。根据统计，截至2000年为止，新加坡采用上述家庭智能化系统大约5000户家庭，包含了30多个小区，而美国的安装此系统的住户更多，达到了近4万户。该系统的不足主要表现在于系统结构、灵活性以及加个等方面。
根据1995年的市场研究统计，在美国，如果一个家庭需要安装智能家居安防系统，那么他们将平均花费8000美元左右，但在科技高速发展的现在，安装费用已经大大降低了。在不久的将来，一定会有更多的家庭使用安装家居安防系统，来构建出一个完美的家庭网络。根据资料记载，在2003年，网络化家居建设的价值在市场中占到了超过4000亿美元，其中，外部硬件产品的价值在智能家电中大约占了80%，其余的20%就是软件和技术支持服务的成本。如今，国际上的智能家居安防技术体系已经逐渐走向成熟，估计今后会有一半以上的新住房都具备 “智能型家居”这一功能。由于家居安防的巨大市场和广阔前景，许多企业开始涉及家居安防市场。经过多年的发展，美国在家居安防方面一直处于世界领先水平。其中，著名企业微软研发的“梦之屋”是家居安防系统中的一个亮点。
根据目前市场上的调查，比较出名的智能家居安防系统有以下两个，分别是美国的X10系统和德国的EIB系统。X10系统采用集中控制方式并通过电力线作为网络平台从而实现多种功能，EIB系统采用预埋总线和中央控制方式来实现各种功能。他们的共同特点就是工程繁琐和价格昂贵。
1.2.2国内研究状况
改革开放以后，国民经济迅速发展，人名生活水平逐渐提高，安防行业变成了一个重要行业。在1997年，智能住宅初次在我国出现。由建设部科技委员提出的“智能住宅示范工程”在上海开始建设，上海中皇广场因此开设了中国第一个智能住宅区。1998年之后，大型安防企业不断出现。根据调查统计显示，国内的安防产业正已每年20%的速度迅速发展。
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1国外研究状况 1
1.2.2国内研究状况 2
1.3本课题主要研究内容 3
1.4本章小结 3
第二章 系统总体设计方案 4
2.1 设计的主要任务及分析 4
2.2 系统设计结构图 4
2.3 模块的确定 4
2.4 系统设计总体方案 6
2.5 本章小结 6
第三章 系统硬件设计 7
3.1单片机系统设计 7
3.1.1 单片机简介 7
3.1.2 最小系统硬件设计 8
3.2 GSM模块硬件设计 9
3.2.1 GSM简介 9
3.2.2 TC35模块结构设计 10
3.2.3 GSM模块结构及电路设计 13
3.3人体红外模块电路设计 14
3.4水传感电路设计 15
3.5电源电路设计 15
3.6本章小结 16
第四章 系统软件设计 17
4.1 AT指令 17
4.2系统软件的总体设计 18
4.3 GSM发送短信设计 19
4.4水灾子程序设计 20
4.5盜情子程序设计 20
4.6本章小结 21
第五章 系统的调试 22
5.1传感器信息采集的调试 22
5.2 GSM模块联网的调试 22
5.3单片机调试 22
5.4系统的综合调试 23
5.5本章小结 23
第六章 总结与展望 24
6.1工作总结 24
6.2有待解决的问题 24
参考文献 26
附录 27
附录一 硬件总电路图 27
附录二 程序代码 28
致谢 41
第一章 绪论
1.1课题研究的背景及意义
进入2
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
1世纪，各国经济飞速进步，科学技术也不断提高，特别是在计算机、传感器、网络通讯等方面的高速发展，实现了家庭生活现代化，居住环境舒适化、安全化。
近年来，城市的现代化建设正不断的被推进，居民的生活条件也因此得到了很大的改善，人们渐渐地开始关心自身周围的环境情况。人们在买房时不单只考虑居住这一简单要求，更重要是对于住宅安全性（其中包括人生安全和财产安全）的考虑。
在当今世界，随着住宅区迅速崛起，居民在住宅的概念发生了很大的变化，出现了许多新的要求。住宅的宽敞、舒适、亮度对居民来说是基本要求，而住宅的安全系数则是居民选购的重要需求。高科技产品（如天然气、电磁炉、热水器等）的广泛使用，使得居民生活的危险性不断提高。一方面，家用电器的大量使用增加了家居出现火灾、漏气、漏水的可能性。另一方面，社会上的一些不法分子也会给家庭安全造成一定的困扰。例如：盗窃、抢劫等。因此，建立一个稳定、快速的家居安防系统具有非常重要的意义。家居安防系统使得家庭不再是单独的场所，而是一个能与外界（如业主、物业中心、公安局等）进行信息交流的单元。一旦家庭中出现有任何异常的情况，家居安防系统都能立即采取相应的措施，确保居民的安全以及减少损失。
市场上的家居安防系统大多拥有防盗、防天然气、防火和防水等报警子系统。该系统是减少内部灾害和外部侵害的重要手段，可以有效提高居民生活的安全感；同时，家居安防系统能优化社区资源，可以使网络和房地产有机结合，给居民社区建设提供了新的可能。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外研究状况
1994年，世界上第一幢智能建筑诞生于美国，该建筑使用计算机对整栋大楼里的电视、电脑、空调、电灯等电子设备进行有效控制。在这之后，世界上多个经济相对发达的国家（如美国、新加坡、德国、加拿大等）在家居安防系统方面提出了各式各样的建议。
1998年，“亚洲家电和消费电子产品展”在新加坡成功举办，推出一家新加坡自行研发的智能系统，其具有独特的性能，之后在会场内成功模拟出“未来之家”。新加坡最著名的安防系统为8x系统，其采用预埋总线的形式，通过集中控制方式实现各种功能。该系统可实现以下功能：监控功能、安防报警功能、可视对讲功能、家电控制功能、三表抄送功能、住户信息留言功能、家庭智能控制、宽带网络接入和系统软件配置等。根据统计，截至2000年为止，新加坡采用上述家庭智能化系统大约5000户家庭，包含了30多个小区，而美国的安装此系统的住户更多，达到了近4万户。该系统的不足主要表现在于系统结构、灵活性以及加个等方面。
根据1995年的市场研究统计，在美国，如果一个家庭需要安装智能家居安防系统，那么他们将平均花费8000美元左右，但在科技高速发展的现在，安装费用已经大大降低了。在不久的将来，一定会有更多的家庭使用安装家居安防系统，来构建出一个完美的家庭网络。根据资料记载，在2003年，网络化家居建设的价值在市场中占到了超过4000亿美元，其中，外部硬件产品的价值在智能家电中大约占了80%，其余的20%就是软件和技术支持服务的成本。如今，国际上的智能家居安防技术体系已经逐渐走向成熟，估计今后会有一半以上的新住房都具备 “智能型家居”这一功能。由于家居安防的巨大市场和广阔前景，许多企业开始涉及家居安防市场。经过多年的发展，美国在家居安防方面一直处于世界领先水平。其中，著名企业微软研发的“梦之屋”是家居安防系统中的一个亮点。
根据目前市场上的调查，比较出名的智能家居安防系统有以下两个，分别是美国的X10系统和德国的EIB系统。X10系统采用集中控制方式并通过电力线作为网络平台从而实现多种功能，EIB系统采用预埋总线和中央控制方式来实现各种功能。他们的共同特点就是工程繁琐和价格昂贵。
1.2.2国内研究状况
改革开放以后，国民经济迅速发展，人名生活水平逐渐提高，安防行业变成了一个重要行业。在1997年，智能住宅初次在我国出现。由建设部科技委员提出的“智能住宅示范工程”在上海开始建设，上海中皇广场因此开设了中国第一个智能住宅区。1998年之后，大型安防企业不断出现。根据调查统计显示，国内的安防产业正已每年20%的速度迅速发展。
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