人防无线报警系统设计(附件)
对于城市来说，一旦发生空袭而未采取有效措施，将会对社会及个人财产产生很糟糕的影响，甚至是毁灭性的灾难。对空袭做出预先的判断，在空袭未发生之前采取针对性的预防措施，可以避免或减少空袭事故的发生所带来的影响。为了对空袭进行快速预警和报警，本文设计了一种基于单片机的人防无线报警系统进行人防模拟。
本系统可实现人防无线报警功能，由上位机和下位机两部分组成。通过将一束由PC机模拟的雷达信号传递给上位机，经过上位机的信号转换，将转换后的信号通过WIFI无线传输到下位机，再通过下位机的单片机来控制语音报警模块报警。实现了数据通过PC发送到单片机上进行数据处理，然后控制下位机进行语音报警、灯光闪烁等功能，是一种结构简单、操作方便、价格低廉的简易人防报警系统。
关键词 单片机,人防,无线传输,语音报警
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景与意义 1
1.2 课题在国内外发展状况 1
1.3 课题发展趋势 2
1.4 课题研究路线与方案对比 2
1.5 本章内容小结 3
2 总体方案及设计工具简介 3
2.1 总体方案介绍 3
2.2 设计工具简介 4
2.3 本章内容小结 5
3 人防无线报警系统软件设计 6
3.1 总体设计 6
3.2 串口通信子程序设计 9
3.3 键盘和显示子程序设计 10
3.4 录放音子程序设计 12
3.5 本章内容小结 14
4 仿真与调试 14
4.1 仿真 14
4.2 软件调试 16
4.3 本章内容小结 17 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
结论 18
致谢 19
参考文献 20
附录1：程序代码 21
附录2：仿真电路图 26
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
现今世界，和平与发展仍然是时代的主题,世界多极化和经济全球化深入发展，科技进步日新月异，世界经济格局、国际力量对比、国际战略环境加速演变，传统与非传统安全威胁相互交织，新的复杂因素不断出现，维护国家安全统一的斗争更加复杂，维护社会全局稳定的任务日益艰巨。而在现代的局部战争中,空袭己成为敌方攻击的首要的攻击手段。所以，在新时期，尽管我国以发展经济建设为我国政府工作的重心,但人防工作确丝毫不能放松。且从上世纪以来，世界范围内爆发了许多局部战争，世界和平与稳定受到了极大的影响和挑战，当前面对朝核问题、中日钓鱼岛争端的问题等，能否在信息化条件下组织动员人民群众开展针对战争的防护应急准备，有效开展防空，愈来愈成为我国甚至世界各国和平稳定发展中的重要内容。
总的来说，人民防空就是贯彻积极防御军事方略的重要措施，是毛泽东人民战争思想在新的国际国内条件下的继承和发展，其任务是防范和减轻战争空袭危害，保存国家战争潜力，保卫人民的生命财产安全。使人民防空能够有效地保存国家经济潜力，有效保存人力资源、稳定民心士气，在城市建设中具有多重作用。
课题在国内外发展状况
1.2.1 国外发展现状
人防系统随着新时代的到来，发生了根本性的改变，即基本全部变成了由PC机为基本组成部分的智能化指挥操作系统，而不是像过去的由人来操控。因为是由PC机为基本组成部分,所以防空报警软件作为基础，是整个防空系统的重中之重。基本上所有国家都有自己的防空战时警报,一旦在战争时,能够通过接入预警系统的防空警报控制系统迅速的开始报警,达到更好地保护人民生命财产安全的目的。美国、加拿大、澳大利亚、欧盟、以色列等西方国家长期以来都对防空报警高度重视。目前世界各发达国家都争相发展预警报警系统和反导弹系统,并投入巨资实现网络化,而作为防空预报警系统组成部分的报警子系统,也实现了其网络化。
1.2.2 国内发展现状
我国大多数重点城市建成了人防指挥所,部分城市还建设了预备指挥所和移动指挥所,指挥所内部设施实现了配套完善指挥信息系统和通信保障系统逐渐成熟,目前己经基本建成了省、市互联互通的人防指挥通信和替报通信专用网重点城市的警报音响覆盖率达到了85%以上,防空警报系统的快速反应能力和生存能力大幅提升。
但是目前大多数城市仍以电动警报器为主，不能为公众提供丰富详实的灾害报警信息。新中国成立之后，我国逐渐进入了和平发展的时期,战争慢慢远离了人们的生活,警报声音只有在电影、电视里才能听到,现实中很少听到防空警报，因此，人们对电动警报鸣放的报警方式比较陌生，许多人听不懂警报器鸣放的含义。为了适应和平年代对城市防空、防灾的需要，我们必须大力发展电声警报报警,通过语音方式发布警报,让人们能了解具体的灾情信息，采取相应的应对措施。
1.3 课题发展趋势
人防报警系统的构建关系到战争威胁和环境灾害到来时人民群众的财产与生命的安全问题，人防体系的建设特别是人防通信报警的建设有着至关重要的影响。信息化建设的快速发展则要求人防体系工程的建设紧跟时代的步伐，不断的创新，与时俱进。
所以对于本次课题而言，我们探讨的就是利用现今比较先进和普遍的无线传输技术来实现人防报警更远距离更加快捷的目标。本次我们研究了基于WIFI传输通信协议的人防无线报警系统，并以此为基础设计了报警模块和控制终端，用于实现上位机控制模块对于下位机警报模块的实时监测控制，并且可以接收下位机警报模块传递回来的实时反馈信息，实现前端与后端信息之间的交互，达到更准确的控制。
1.4 课题研究路线与方案对比
根据本次课题的内容及课题任务的要求，软件设计系统主要由计算机界面软件程序、警报控制程序、无线传输通信协议3个主要模块组成。设计方案有两种：
方案一：采用无线传输通信协议来作为信号的传输方式，终端采用51单片机系列的C语言编程模式，利用WIFI无线传输通信协议，最终使终端的警报控制电路来控制警报的发生与结束。
方案二：同样是和方案一差不多的做法，但是无线传输模块是不一样的，方案二采用的是GPRS 无线通信协议技术。
两种方案中最大不同点就是无线传输通信协议，WIFI通信协议和GPRS通信协议。
由于WIFI通信协议现在成熟度颇高，且广为使用，处理方案的可操作性相对来说也比较高，结合本人知识储备本课题拟采用第一种方案。
1.5 本章内容小结
本章介绍了人民防空无线报警系统的国内外发展现状及其各自的优缺点，事实证明人民防空无线报警系统对当今社会生产发展所起到的重要作用。所以为了适应社会的稳定和健康发展，人民防空无线报警系统的建设及研究就越发重要。还介绍了本课题的研究方向、对社会的发展意义和主要设计思想。
2 总体方案及设计工具简介
2.1 总体方案介绍
对于我们此次所做的课题而言，关于人防无线警报系统的设计，是在以防备空袭为目的和前提的要求下，设计出来的一种简单、便宜的无线报警系统。其实简单来说的话，对于一个无线报警系统来说就是三个部分：1、警报信号发射端，2、警报信号接收端，3、警报处理器 。这是整体的三个部分，那么具体的对应模块就是在这三个部分所需要的具体细节。本文介绍的是一种基于STC系列单片机的无线报警器。先是由PC机电脑模拟防空雷达发出一个预警信号，一号单片机作为一个控制端，拥有一个无线接收模块，那这个模块就可以接收PC机传过来的模拟的无线预警信号，一号单片机在接收到PC机传递过来的无线预警信号以后，将立即发送一个WIFI无线信号给二号单片机，而二号单片机也拥有一个WIFI无线接收模块，同时它也作为一个报警控制模块，在接收一号单片机传递过来的无线信号以后，它会立即发出报警。本次毕业设计的无线报警装置就是利用了单片机易于调节和控制的特性，同时无线收发装置都是采用的模块化设计，显著地提升了设备的稳定性以及性能，可以有效地运用于城市建设的多种场合。
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景与意义 1
1.2 课题在国内外发展状况 1
1.3 课题发展趋势 2
1.4 课题研究路线与方案对比 2
1.5 本章内容小结 3
2 总体方案及设计工具简介 3
2.1 总体方案介绍 3
2.2 设计工具简介 4
2.3 本章内容小结 5
3 人防无线报警系统软件设计 6
3.1 总体设计 6
3.2 串口通信子程序设计 9
3.3 键盘和显示子程序设计 10
3.4 录放音子程序设计 12
3.5 本章内容小结 14
4 仿真与调试 14
4.1 仿真 14
4.2 软件调试 16
4.3 本章内容小结 17 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
结论 18
致谢 19
参考文献 20
附录1：程序代码 21
附录2：仿真电路图 26
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
现今世界，和平与发展仍然是时代的主题,世界多极化和经济全球化深入发展，科技进步日新月异，世界经济格局、国际力量对比、国际战略环境加速演变，传统与非传统安全威胁相互交织，新的复杂因素不断出现，维护国家安全统一的斗争更加复杂，维护社会全局稳定的任务日益艰巨。而在现代的局部战争中,空袭己成为敌方攻击的首要的攻击手段。所以，在新时期，尽管我国以发展经济建设为我国政府工作的重心,但人防工作确丝毫不能放松。且从上世纪以来，世界范围内爆发了许多局部战争，世界和平与稳定受到了极大的影响和挑战，当前面对朝核问题、中日钓鱼岛争端的问题等，能否在信息化条件下组织动员人民群众开展针对战争的防护应急准备，有效开展防空，愈来愈成为我国甚至世界各国和平稳定发展中的重要内容。
总的来说，人民防空就是贯彻积极防御军事方略的重要措施，是毛泽东人民战争思想在新的国际国内条件下的继承和发展，其任务是防范和减轻战争空袭危害，保存国家战争潜力，保卫人民的生命财产安全。使人民防空能够有效地保存国家经济潜力，有效保存人力资源、稳定民心士气，在城市建设中具有多重作用。
课题在国内外发展状况
1.2.1 国外发展现状
人防系统随着新时代的到来，发生了根本性的改变，即基本全部变成了由PC机为基本组成部分的智能化指挥操作系统，而不是像过去的由人来操控。因为是由PC机为基本组成部分,所以防空报警软件作为基础，是整个防空系统的重中之重。基本上所有国家都有自己的防空战时警报,一旦在战争时,能够通过接入预警系统的防空警报控制系统迅速的开始报警,达到更好地保护人民生命财产安全的目的。美国、加拿大、澳大利亚、欧盟、以色列等西方国家长期以来都对防空报警高度重视。目前世界各发达国家都争相发展预警报警系统和反导弹系统,并投入巨资实现网络化,而作为防空预报警系统组成部分的报警子系统,也实现了其网络化。
1.2.2 国内发展现状
我国大多数重点城市建成了人防指挥所,部分城市还建设了预备指挥所和移动指挥所,指挥所内部设施实现了配套完善指挥信息系统和通信保障系统逐渐成熟,目前己经基本建成了省、市互联互通的人防指挥通信和替报通信专用网重点城市的警报音响覆盖率达到了85%以上,防空警报系统的快速反应能力和生存能力大幅提升。
但是目前大多数城市仍以电动警报器为主，不能为公众提供丰富详实的灾害报警信息。新中国成立之后，我国逐渐进入了和平发展的时期,战争慢慢远离了人们的生活,警报声音只有在电影、电视里才能听到,现实中很少听到防空警报，因此，人们对电动警报鸣放的报警方式比较陌生，许多人听不懂警报器鸣放的含义。为了适应和平年代对城市防空、防灾的需要，我们必须大力发展电声警报报警,通过语音方式发布警报,让人们能了解具体的灾情信息，采取相应的应对措施。
1.3 课题发展趋势
人防报警系统的构建关系到战争威胁和环境灾害到来时人民群众的财产与生命的安全问题，人防体系的建设特别是人防通信报警的建设有着至关重要的影响。信息化建设的快速发展则要求人防体系工程的建设紧跟时代的步伐，不断的创新，与时俱进。
所以对于本次课题而言，我们探讨的就是利用现今比较先进和普遍的无线传输技术来实现人防报警更远距离更加快捷的目标。本次我们研究了基于WIFI传输通信协议的人防无线报警系统，并以此为基础设计了报警模块和控制终端，用于实现上位机控制模块对于下位机警报模块的实时监测控制，并且可以接收下位机警报模块传递回来的实时反馈信息，实现前端与后端信息之间的交互，达到更准确的控制。
1.4 课题研究路线与方案对比
根据本次课题的内容及课题任务的要求，软件设计系统主要由计算机界面软件程序、警报控制程序、无线传输通信协议3个主要模块组成。设计方案有两种：
方案一：采用无线传输通信协议来作为信号的传输方式，终端采用51单片机系列的C语言编程模式，利用WIFI无线传输通信协议，最终使终端的警报控制电路来控制警报的发生与结束。
方案二：同样是和方案一差不多的做法，但是无线传输模块是不一样的，方案二采用的是GPRS 无线通信协议技术。
两种方案中最大不同点就是无线传输通信协议，WIFI通信协议和GPRS通信协议。
由于WIFI通信协议现在成熟度颇高，且广为使用，处理方案的可操作性相对来说也比较高，结合本人知识储备本课题拟采用第一种方案。
1.5 本章内容小结
本章介绍了人民防空无线报警系统的国内外发展现状及其各自的优缺点，事实证明人民防空无线报警系统对当今社会生产发展所起到的重要作用。所以为了适应社会的稳定和健康发展，人民防空无线报警系统的建设及研究就越发重要。还介绍了本课题的研究方向、对社会的发展意义和主要设计思想。
2 总体方案及设计工具简介
2.1 总体方案介绍
对于我们此次所做的课题而言，关于人防无线警报系统的设计，是在以防备空袭为目的和前提的要求下，设计出来的一种简单、便宜的无线报警系统。其实简单来说的话，对于一个无线报警系统来说就是三个部分：1、警报信号发射端，2、警报信号接收端，3、警报处理器 。这是整体的三个部分，那么具体的对应模块就是在这三个部分所需要的具体细节。本文介绍的是一种基于STC系列单片机的无线报警器。先是由PC机电脑模拟防空雷达发出一个预警信号，一号单片机作为一个控制端，拥有一个无线接收模块，那这个模块就可以接收PC机传过来的模拟的无线预警信号，一号单片机在接收到PC机传递过来的无线预警信号以后，将立即发送一个WIFI无线信号给二号单片机，而二号单片机也拥有一个WIFI无线接收模块，同时它也作为一个报警控制模块，在接收一号单片机传递过来的无线信号以后，它会立即发出报警。本次毕业设计的无线报警装置就是利用了单片机易于调节和控制的特性，同时无线收发装置都是采用的模块化设计，显著地提升了设备的稳定性以及性能，可以有效地运用于城市建设的多种场合。
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