gsm的家庭防盗报警器设计
目 录
一、 引言 1
（一） 防盗报警器的课题背景 1
（二） 防盗报警器的国内外发展现状 1
（三） 本文主要内容 1
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） AT89C51单片机芯片介绍 3
（二） SIM900A型GSM模块介绍 3
（三） 热释电红外传感器概述 4
（四） 蜂鸣器概述 5
三、 硬件系统设计 7
（一） 系统总体设计 7
（二） SIM900A与单片机的电路设计 7
（三） 热释电红外传感器电路设计 8
（四） 报警器模块设计 9
（五） 按键驱动电路设计 10
四、 软件系统设计 11
（一） 主程序流程设计 11
（二） HC-SR501热释电红外传感器工作流程设计 12
（三） 报警流程图设计 13
（四） 按键消抖流程设计 13
五、 仿真调试 15
总结 18
参考文献 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录四 程序 22
致谢 26
引言
防盗报警器的课题背景
报警器在人类历史上的出现可以追溯到很久以前，在远古时代以捕猎为生的人类就发明了功能最简单的报警器，以此来防备夜晚入眠时野兽的突袭。那时候人类采用的报警方法大多数是采用一个围绳将住所周围围起来，当有野兽靠近住所时将绊到围绳，从而被扯到的围绳立即出发安放在住所内的响铃或者其他简陋出发装置，人类将会立即惊醒，避免了的发生。在历史的长河中出现过各种各样的报警器，伴随着人类的智商不断提高，报警器也越来越趋向智能化，人类将大脑中的智慧结晶赋予了报警器。在二十一世纪的今天，电子技术的发展催生出了各种各样的传感器，电子仪器设备进入了多传感器时代，常常一个小型的设备中被嵌入了各种功能各异的传感器，以此来提高仪器的智能化和多功能化。随着人类对红外线信号的发现和认识，人们意识到世间万物都是能产生红外线的，而不同的动植物甚至没有生命的物体，所发出的红外线强度和
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的报警器，伴随着人类的智商不断提高，报警器也越来越趋向智能化，人类将大脑中的智慧结晶赋予了报警器。在二十一世纪的今天，电子技术的发展催生出了各种各样的传感器，电子仪器设备进入了多传感器时代，常常一个小型的设备中被嵌入了各种功能各异的传感器，以此来提高仪器的智能化和多功能化。随着人类对红外线信号的发现和认识，人们意识到世间万物都是能产生红外线的，而不同的动植物甚至没有生命的物体，所发出的红外线强度和类型都不一样，由此设计人员设计出了各种能够感知人类或者动植物的红外线传感器，在这么多的红外线传感器中，有一种成为热释电红外线传感器的模块常常被应用到对人体红外线的采集，从而衍生出了各种功能各异的电子产品。在过去的报警器中，往往采用机械触发或者声控触发，智能化程度极低，而随着设计人员对热释电红外传感器的不断完善，已经有相当一部分功能较为齐全的家庭防盗报警器出现在人们的视野中，这填补了报警器市场的一片空白，同时这种家庭防盗报警器也具有一定的缺陷，就是容易产生误触发信号，从而产生错误的报警。而随着嵌入式处理器和单片机的发展，各种微处理器的外形不断变小，性能不断强大，这使得处理器和红外传感器的结合成为一种可能，从而处理器对红外传感器产生的触发信号进行处理，以此来修补误触发的情况。
防盗报警器的国内外发展现状
国内外对于红外传感器的研究目前处于一种火热的状态，因为它的实用价值非常的高，一旦设计出了更高性能、更低成本的报警器，就能够迅速进入市场，淘汰相对落后的产品，从而滋生出了一大批生产研发报警器的企业。英国牛津大学的一个研究小组目前采用了ARM处理器作为主控核心，嵌入了以太网控制器，人脸识别等智能处理，将报警器产生的报警信后进行互联网的传输，从而形成了报警的组网，使得管理人员能够进行集中管理。而国内对于家庭防盗报警器的研究也取得了相当大的成果，设计人员在热释电传感器的设计根本上，改进了热释电传感器的内部结构和电路，从而减少了误触发信号的输出，为市场推出了更高性能的家庭防盗报警器。
本文主要内容
本文主要设计了一款具有高智能化的家庭防盗报警器，选用了C51单片机作为主控核心，通过热释电红外传感器和声光报警电路的配合，设计出了具有能够自动感应人体而实现报警的家庭防盗报警器系统，在产生报警信号的同时，报警信号能够通过短信形式发送给用户的手机。将本系统安置在室内并启动时，当有非法入侵的人员进入室内时，人体发射出的红外线将立即被系统捕捉到，从而声光报警电路将发出闪光和报警信号，对非法入侵人员产生威慑并驱赶的作用。另外通过AT89C51对红外传感器输出触发信号的处理，减少了误报警信号的产生，改善了以往报警器的缺点。
方案选择及元器件介绍
AT89C51单片机芯片介绍
所谓的C51单片机或者S51单片机都是采用经典的51内核作为核心的微控制器，经过各个厂家对51内核的扩展，产生了各种C51单片机，比较著名的有美国ATMEL公司生产的AT89C51单片机和中国台湾宏晶公司推出的STC89C51单片机，本系统采用了AT89C51单片机来作为主控核心，这款C51单片机在内部结构上，非常简洁，在采用51内核的同时，外部扩展了两个8位定时器、一个功能强大的UART模块，同时在P3.2和P3.3两个管脚加入了中断功能，是的这两个管脚比其他普通管脚具有更高的性能，使用起来更加方便；通过数据总线和地址总线的连接，将内核和外部的几个模块进行关联，从而构建了这款C51单片机，下图2-1为AT89C51单片机的内部结构图。
图2-1 C51单片机内部结构图
SIM900A型GSM模块介绍
所谓GSM就是指全球移动通信系统，它是一种被全世界200多个国家共同签署过的一份移动通信标准，在这个通信标准下，全球80%的人每天享受着它带给生活工作带来的便利。在GSM协议出现之前，大多采用模拟信号进行手机通信，众所周知由于模拟信号在传输过程中极易受到干扰，因此在接听电话时常常出现听不清或者小段时间滋滋声的情况，这就是干扰信号带来的影响。而在GSM出现之后，由于GSM是一种数字式通信，语音发送前经过模数转换的作用将模拟信号转变成数字信号，由于数字信号在传播过程中几乎不受干扰，因此采用GSM协议的手机在通话过程中能够表现出极高的音质。GSM由于出现在传统通信协议后，因此被称为第二代通信协议，也就是我们常说的2G。
下图2-2是本课题采用的SIM900A型GSM模块，该模块的典型特点是具有低功耗特点，在工作模式下采用5V供电，消耗的电流只有1A左右，而在睡眠模式下只消耗10mA左右的电流。SIM900A型GSM模块采用串口进行驱动，因此无论是单片机或者电脑都能够驱动SIM900A模块。
图2-2 SIM900A型GSM模块
热释电红外传感器概述
所谓“热释电”就是指传感
一、 引言 1
（一） 防盗报警器的课题背景 1
（二） 防盗报警器的国内外发展现状 1
（三） 本文主要内容 1
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） AT89C51单片机芯片介绍 3
（二） SIM900A型GSM模块介绍 3
（三） 热释电红外传感器概述 4
（四） 蜂鸣器概述 5
三、 硬件系统设计 7
（一） 系统总体设计 7
（二） SIM900A与单片机的电路设计 7
（三） 热释电红外传感器电路设计 8
（四） 报警器模块设计 9
（五） 按键驱动电路设计 10
四、 软件系统设计 11
（一） 主程序流程设计 11
（二） HC-SR501热释电红外传感器工作流程设计 12
（三） 报警流程图设计 13
（四） 按键消抖流程设计 13
五、 仿真调试 15
总结 18
参考文献 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录四 程序 22
致谢 26
引言
防盗报警器的课题背景
报警器在人类历史上的出现可以追溯到很久以前，在远古时代以捕猎为生的人类就发明了功能最简单的报警器，以此来防备夜晚入眠时野兽的突袭。那时候人类采用的报警方法大多数是采用一个围绳将住所周围围起来，当有野兽靠近住所时将绊到围绳，从而被扯到的围绳立即出发安放在住所内的响铃或者其他简陋出发装置，人类将会立即惊醒，避免了的发生。在历史的长河中出现过各种各样的报警器，伴随着人类的智商不断提高，报警器也越来越趋向智能化，人类将大脑中的智慧结晶赋予了报警器。在二十一世纪的今天，电子技术的发展催生出了各种各样的传感器，电子仪器设备进入了多传感器时代，常常一个小型的设备中被嵌入了各种功能各异的传感器，以此来提高仪器的智能化和多功能化。随着人类对红外线信号的发现和认识，人们意识到世间万物都是能产生红外线的，而不同的动植物甚至没有生命的物体，所发出的红外线强度和
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
的报警器，伴随着人类的智商不断提高，报警器也越来越趋向智能化，人类将大脑中的智慧结晶赋予了报警器。在二十一世纪的今天，电子技术的发展催生出了各种各样的传感器，电子仪器设备进入了多传感器时代，常常一个小型的设备中被嵌入了各种功能各异的传感器，以此来提高仪器的智能化和多功能化。随着人类对红外线信号的发现和认识，人们意识到世间万物都是能产生红外线的，而不同的动植物甚至没有生命的物体，所发出的红外线强度和类型都不一样，由此设计人员设计出了各种能够感知人类或者动植物的红外线传感器，在这么多的红外线传感器中，有一种成为热释电红外线传感器的模块常常被应用到对人体红外线的采集，从而衍生出了各种功能各异的电子产品。在过去的报警器中，往往采用机械触发或者声控触发，智能化程度极低，而随着设计人员对热释电红外传感器的不断完善，已经有相当一部分功能较为齐全的家庭防盗报警器出现在人们的视野中，这填补了报警器市场的一片空白，同时这种家庭防盗报警器也具有一定的缺陷，就是容易产生误触发信号，从而产生错误的报警。而随着嵌入式处理器和单片机的发展，各种微处理器的外形不断变小，性能不断强大，这使得处理器和红外传感器的结合成为一种可能，从而处理器对红外传感器产生的触发信号进行处理，以此来修补误触发的情况。
防盗报警器的国内外发展现状
国内外对于红外传感器的研究目前处于一种火热的状态，因为它的实用价值非常的高，一旦设计出了更高性能、更低成本的报警器，就能够迅速进入市场，淘汰相对落后的产品，从而滋生出了一大批生产研发报警器的企业。英国牛津大学的一个研究小组目前采用了ARM处理器作为主控核心，嵌入了以太网控制器，人脸识别等智能处理，将报警器产生的报警信后进行互联网的传输，从而形成了报警的组网，使得管理人员能够进行集中管理。而国内对于家庭防盗报警器的研究也取得了相当大的成果，设计人员在热释电传感器的设计根本上，改进了热释电传感器的内部结构和电路，从而减少了误触发信号的输出，为市场推出了更高性能的家庭防盗报警器。
本文主要内容
本文主要设计了一款具有高智能化的家庭防盗报警器，选用了C51单片机作为主控核心，通过热释电红外传感器和声光报警电路的配合，设计出了具有能够自动感应人体而实现报警的家庭防盗报警器系统，在产生报警信号的同时，报警信号能够通过短信形式发送给用户的手机。将本系统安置在室内并启动时，当有非法入侵的人员进入室内时，人体发射出的红外线将立即被系统捕捉到，从而声光报警电路将发出闪光和报警信号，对非法入侵人员产生威慑并驱赶的作用。另外通过AT89C51对红外传感器输出触发信号的处理，减少了误报警信号的产生，改善了以往报警器的缺点。
方案选择及元器件介绍
AT89C51单片机芯片介绍
所谓的C51单片机或者S51单片机都是采用经典的51内核作为核心的微控制器，经过各个厂家对51内核的扩展，产生了各种C51单片机，比较著名的有美国ATMEL公司生产的AT89C51单片机和中国台湾宏晶公司推出的STC89C51单片机，本系统采用了AT89C51单片机来作为主控核心，这款C51单片机在内部结构上，非常简洁，在采用51内核的同时，外部扩展了两个8位定时器、一个功能强大的UART模块，同时在P3.2和P3.3两个管脚加入了中断功能，是的这两个管脚比其他普通管脚具有更高的性能，使用起来更加方便；通过数据总线和地址总线的连接，将内核和外部的几个模块进行关联，从而构建了这款C51单片机，下图2-1为AT89C51单片机的内部结构图。
图2-1 C51单片机内部结构图
SIM900A型GSM模块介绍
所谓GSM就是指全球移动通信系统，它是一种被全世界200多个国家共同签署过的一份移动通信标准，在这个通信标准下，全球80%的人每天享受着它带给生活工作带来的便利。在GSM协议出现之前，大多采用模拟信号进行手机通信，众所周知由于模拟信号在传输过程中极易受到干扰，因此在接听电话时常常出现听不清或者小段时间滋滋声的情况，这就是干扰信号带来的影响。而在GSM出现之后，由于GSM是一种数字式通信，语音发送前经过模数转换的作用将模拟信号转变成数字信号，由于数字信号在传播过程中几乎不受干扰，因此采用GSM协议的手机在通话过程中能够表现出极高的音质。GSM由于出现在传统通信协议后，因此被称为第二代通信协议，也就是我们常说的2G。
下图2-2是本课题采用的SIM900A型GSM模块，该模块的典型特点是具有低功耗特点，在工作模式下采用5V供电，消耗的电流只有1A左右，而在睡眠模式下只消耗10mA左右的电流。SIM900A型GSM模块采用串口进行驱动，因此无论是单片机或者电脑都能够驱动SIM900A模块。
图2-2 SIM900A型GSM模块
热释电红外传感器概述
所谓“热释电”就是指传感
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