gsm智能远程家庭监控的设计
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） 控制系统的主控芯片对比与选择 3
（二） AT89C51单片机芯片概述 3
（三） SIM900A型GSM模块介绍 5
（四） 人体红外检测传感器介绍 6
（五） 蜂鸣器概述 7
（六） 显示器概述 8
三、 硬件系统设计 9
（一） 系统总体设计 9
（二） AT89C51单片机最小系统电路设计 9
（三） SIM900A与单片机的电路设计 10
（四） 人体检测模块电路设计 11
（五） 报警器模块设计 12
（六） 按键驱动电路概述 12
（七） 显示器与单片机电路设计 13
四、 软件系统设计 15
（一） 主程序流程设计 15
（二） SIM900A工作软件流程设计 16
（三） 报警流程图设计 17
（四） 按键消抖流程设计 17
（五） 显示器工作流程设计 18
五、 实物展示与仿真调试 20
（一） 实物展示 20
（二） 仿真调试 22
总结 27
参考文献 28
附录一 原理图 29
附录二 PCB图 30
附录三 元件列表 31
附录四 程序 32
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
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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创造出了报警器。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。
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远程监控防盗报警器，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GSM短信形式发送给用户的手机。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将其驱赶。
方案选择及元器件介绍
控制系统的主控芯片对比与选择
方案一：若以使用经验和成本为第一考虑要素，那么51单片机将是一个不错的选择。目前市面上51单片机具有广泛的市场，无论是在高校教学还是工业控制场合，都能看到51单片机的身影。大学期间的单片机课程主要对51单片机（如AT89C51、STC89C51等）的内部结构、使用方法等有过全面的教学，并且其内部寄存器数量较少，相比于其他类型的单片机更容易进行程序构建，选择51单片机作为主控核心，能够使得顺利完成毕业设计具有保障。另外在成本方面，51单片机芯片根据其内部资源情况价格不一，但价格都相对较低廉；51单片机的程序烧写方式采用两根线形式的串口来完成，这样相对于其他厂家的单片机来说，无需配置价格昂贵的仿真器。在单片机性能上，所有51单片机都采用同一种内核——MCS—51作为CPU，外部都集成了计时器、中断以及串口等模块，这样极大方便了系统软件系统的构建；不但如此，51单片机的处理速度也能够胜任大多数应用场合。
方案二：若从单片机处理速度、性能、稳定度以及内置资源等方面考虑，意大利ST公司的STM32单片机是最佳选择。在处理速度上，其主频达到72MHz以上，内部高稳定度的PLL锁相环模块能够将外部时钟倍频到工作频率，这样就大大提高了指令的处理速度。STM32单片机芯片内部大多集成了ADC、DAC、IIC、SPI以及DMA等常用模块，这点是51单片机所不具有的，这样往往通过一片STM32芯片就能完成一个复杂系统的设计。其内部程序储存器（FLASH）空间大小达到64k以上，而51单片机只有4k或者8k左右，这样在进行庞大系统的构建时，就无需进行片外FLASH的配置了。虽然STM32单片机相对于51单片机有这么多的优点，然而其在本课题中的缺点也是不可小觑的，第一STM32的寄存器高达上百个，如果没有相关开发经验，那么将无从下手；第二STM32单片机芯
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） 控制系统的主控芯片对比与选择 3
（二） AT89C51单片机芯片概述 3
（三） SIM900A型GSM模块介绍 5
（四） 人体红外检测传感器介绍 6
（五） 蜂鸣器概述 7
（六） 显示器概述 8
三、 硬件系统设计 9
（一） 系统总体设计 9
（二） AT89C51单片机最小系统电路设计 9
（三） SIM900A与单片机的电路设计 10
（四） 人体检测模块电路设计 11
（五） 报警器模块设计 12
（六） 按键驱动电路概述 12
（七） 显示器与单片机电路设计 13
四、 软件系统设计 15
（一） 主程序流程设计 15
（二） SIM900A工作软件流程设计 16
（三） 报警流程图设计 17
（四） 按键消抖流程设计 17
（五） 显示器工作流程设计 18
五、 实物展示与仿真调试 20
（一） 实物展示 20
（二） 仿真调试 22
总结 27
参考文献 28
附录一 原理图 29
附录二 PCB图 30
附录三 元件列表 31
附录四 程序 32
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
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
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创造出了报警器。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。
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远程监控防盗报警器，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GSM短信形式发送给用户的手机。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将其驱赶。
方案选择及元器件介绍
控制系统的主控芯片对比与选择
方案一：若以使用经验和成本为第一考虑要素，那么51单片机将是一个不错的选择。目前市面上51单片机具有广泛的市场，无论是在高校教学还是工业控制场合，都能看到51单片机的身影。大学期间的单片机课程主要对51单片机（如AT89C51、STC89C51等）的内部结构、使用方法等有过全面的教学，并且其内部寄存器数量较少，相比于其他类型的单片机更容易进行程序构建，选择51单片机作为主控核心，能够使得顺利完成毕业设计具有保障。另外在成本方面，51单片机芯片根据其内部资源情况价格不一，但价格都相对较低廉；51单片机的程序烧写方式采用两根线形式的串口来完成，这样相对于其他厂家的单片机来说，无需配置价格昂贵的仿真器。在单片机性能上，所有51单片机都采用同一种内核——MCS—51作为CPU，外部都集成了计时器、中断以及串口等模块，这样极大方便了系统软件系统的构建；不但如此，51单片机的处理速度也能够胜任大多数应用场合。
方案二：若从单片机处理速度、性能、稳定度以及内置资源等方面考虑，意大利ST公司的STM32单片机是最佳选择。在处理速度上，其主频达到72MHz以上，内部高稳定度的PLL锁相环模块能够将外部时钟倍频到工作频率，这样就大大提高了指令的处理速度。STM32单片机芯片内部大多集成了ADC、DAC、IIC、SPI以及DMA等常用模块，这点是51单片机所不具有的，这样往往通过一片STM32芯片就能完成一个复杂系统的设计。其内部程序储存器（FLASH）空间大小达到64k以上，而51单片机只有4k或者8k左右，这样在进行庞大系统的构建时，就无需进行片外FLASH的配置了。虽然STM32单片机相对于51单片机有这么多的优点，然而其在本课题中的缺点也是不可小觑的，第一STM32的寄存器高达上百个，如果没有相关开发经验，那么将无从下手；第二STM32单片机芯
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