单片机的家庭防盗报警系统的
摘 要随着人们生活生活水平的不断提高，对使用现代化技术来保障家庭财产安全的需求也不断加强，对此，本论文设计了一个使用单片机控制的家庭防盗报警系统。本设计使用STC89C52单片机为核心，红外线作为传感信号来驱动报警电路。当人进入布防区域后，传感器感应到人体红外线，将电平变化发送给单片机，单片机进行相应的判断，驱动报警电路工作，发出声光报警。同时，单片机将会驱动GSM模块发送短信至指定的号码上，告知用户布防区域报警情况，实现远程防盗报警。
目录
引 言 1
一、系统方案设计 1
（一）系统总体设计思路 1
（二）系统方案设计 2
二、系统元器件介绍 3
（一）STC89C52RC单片机 3
1.单片机的简单介绍及其组成 3
2.单片机引脚及功能 5
(二)热释电红外传感器 6
1.传感器简介 6
2.传感器工作原理及内部结构 6
（三）GSM无线通信模块 7
1.GSM简介 7
2.SIM900模块简介 8
三、系统软件设计 9
（一）系统功能设计 9
（二）系统功能的编程实现 9
（三）主程序工作流程图 10
（四）紧急报警工作流程图 11
四、系统硬件电路设计 12
（一）单片机最小系统电路 12
1.晶振电路 12
2.复位电路 13
（二）人体红外感应模块电路 14
（三）LED指示灯电路 14
（四）声光报警电路 15
（五）按键电路 15
（六）GSM模块电路 16
（七）电源与开关电路 16
五、软件编译与调试 17
六、硬件焊接与功能的实现 19
七、结论与展望 19
参考文献 20
致谢 21
附录一：总电路原理图 22
附录二：PCB图 23
附录三：实物正面图 24
附录四：实物背面图 25
附录五：
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
原件清单 26
附件六：程序源代码 27
引 言
家庭防盗报警系统，顾名思义，即在指定范围内进行防盗布防，当在防盗状态下监测到非法入侵时，发出警报。
早期的家庭防盗报警系统比较简单，有的报警器开启后只是在开门时发出报警声响，吓跑非法入侵者。后期也有使用红外线的密码防盗报警器，通过电话线连接到报警中心，实现防盗报警的功能。而本文，设计了一个基于单片机与GSM模块的红外远程防盗报警系统。该系统使用热释电红外探头作为传感器，当检测到入侵时，通过单片机驱动报警电路，发出声光报警。同时，本设计具有特色的是，本系统包含了GSM无线模块，当报警发生时，单片机会驱动无线模块发送短信到指定的手机号码上，使得户主得以知晓家内发生的情况，采取相应的措施。
本文给出了基于单片机的家庭防盗报警系统的设计思路和系统组成方案。比较深入的介绍了单片机模块、无线通信模块、传感器模块、声光报警电路等各个组成部分，对各个模块的功能进行了分析和研究。
根据本论文思路最后设计出的家庭防盗报警系统基本实现了远程防盗报警的功能，该系统采用模块化的程序结构，性价比高，符合物联网的潮流，具有较好的应用前景。
一、系统方案设计
（一）系统总体设计思路
该系统由前端传感器、单片机控制器、声光报警电路、GSM无线模块与用户终端等几部分组成，如图11所示：
图11 基于单片机的家庭防盗报警系统
该系统通过安装在布防区域的前端传感器（热释电红外探测器）探测报警信号，将信号输入单片机控制器，由单片机处发声光报警电路以及GSM模块，发送防盗报警信息给户主，从而实现家庭防盗报警系统的功能。
基本工作原理如下：热释电红外探测器探测布防区域人体红外信号，并将红外信号转化成电信号。当检测到的红外信号超过阀值时，探测器输出电平改变。这时候，单片机会检测到电平的变化，经过判断，发出报警动作：蜂鸣器鸣叫，报警指示灯点亮，同时单片机控制GSM无线模块向户主发出报警短信，通知户主家内情况，实现了防盗报警。
（二）系统方案设计
本系统方案设计包括硬件设计和软件设计两个部分。在硬件电路设计中，选择的元器件由如下部分组成：STC89C52RC单片机、热释电红外传感器、SIM900 GSM无线通信模块、蜂鸣器、发光二极管等。电路结构包含：单片机最小系统、复位电路、声光报警电路、GSM短信模块电路、信号处理电路等。
各部分电路组成如图12所示：
图12 总体设计框图
二、系统元器件介绍
（一）STC89C52RC单片机
1.单片机的简单介绍及其组成
STC89C52是一种低电压、高性能的8位微控制器，抗干扰能力强，系统功耗低。程序存储器拥有8 KB空间，而随机数据存储器（RAM）则拥有256 B内部空间。片上ROM使用flash介质存储，容许进行反复编程写入与擦除，可用常规编程器进行编程下载。在单个芯片上，配置有通用8位CPU和ROM存储单元，在许多嵌入式系统中广泛采用STC89C52系列单片机。
STC89C52单片机内部系统基本组成结构如图21所示：
图21 STC89C52单片机系统组成基本框图
由图21可以看出，STC89C52单片机是由中央处理器CPU、只读储存器ROM、随机储存器RAM、输入输出（I/O）电路、定时器等若干部分组成。下面介绍单片机的几个重要组成部分：
（1）中央处理器（CPU）
中央处理器是单片机中最核心的部分，可以说是单片机的心脏与大脑，具有运算和控制功能。STC89C52的CPU是一个字长为8位的中央处理单元，即它处理数据时每次可以处理8字节。
（2）数据存储器（内部RAM）
芯片中共有256B的内部RAM单元，可分为低128B RAM、高128B RAM以及特殊功能寄存器区域3个部分。各部分数据储存器寻址方式各有差别。
（3）程序存储器（内部ROM）
芯片内部有8 KB的ROM空间，可用于存放用户程序、原始数据等信息，因此称为程序存储器，简称内部ROM。
（4）定时器/计数器
出于控制应用的需要，芯片内部共有2个16位的定时器/计数器，采用计数脉冲的方式实现定时或计数功能。
（5）并行I/O 口
STC89C52单片机芯片共有4 个8 位的I/O口，可以实现数据的并行输入与输出。
目录
引 言 1
一、系统方案设计 1
（一）系统总体设计思路 1
（二）系统方案设计 2
二、系统元器件介绍 3
（一）STC89C52RC单片机 3
1.单片机的简单介绍及其组成 3
2.单片机引脚及功能 5
(二)热释电红外传感器 6
1.传感器简介 6
2.传感器工作原理及内部结构 6
（三）GSM无线通信模块 7
1.GSM简介 7
2.SIM900模块简介 8
三、系统软件设计 9
（一）系统功能设计 9
（二）系统功能的编程实现 9
（三）主程序工作流程图 10
（四）紧急报警工作流程图 11
四、系统硬件电路设计 12
（一）单片机最小系统电路 12
1.晶振电路 12
2.复位电路 13
（二）人体红外感应模块电路 14
（三）LED指示灯电路 14
（四）声光报警电路 15
（五）按键电路 15
（六）GSM模块电路 16
（七）电源与开关电路 16
五、软件编译与调试 17
六、硬件焊接与功能的实现 19
七、结论与展望 19
参考文献 20
致谢 21
附录一：总电路原理图 22
附录二：PCB图 23
附录三：实物正面图 24
附录四：实物背面图 25
附录五：
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
原件清单 26
附件六：程序源代码 27
引 言
家庭防盗报警系统，顾名思义，即在指定范围内进行防盗布防，当在防盗状态下监测到非法入侵时，发出警报。
早期的家庭防盗报警系统比较简单，有的报警器开启后只是在开门时发出报警声响，吓跑非法入侵者。后期也有使用红外线的密码防盗报警器，通过电话线连接到报警中心，实现防盗报警的功能。而本文，设计了一个基于单片机与GSM模块的红外远程防盗报警系统。该系统使用热释电红外探头作为传感器，当检测到入侵时，通过单片机驱动报警电路，发出声光报警。同时，本设计具有特色的是，本系统包含了GSM无线模块，当报警发生时，单片机会驱动无线模块发送短信到指定的手机号码上，使得户主得以知晓家内发生的情况，采取相应的措施。
本文给出了基于单片机的家庭防盗报警系统的设计思路和系统组成方案。比较深入的介绍了单片机模块、无线通信模块、传感器模块、声光报警电路等各个组成部分，对各个模块的功能进行了分析和研究。
根据本论文思路最后设计出的家庭防盗报警系统基本实现了远程防盗报警的功能，该系统采用模块化的程序结构，性价比高，符合物联网的潮流，具有较好的应用前景。
一、系统方案设计
（一）系统总体设计思路
该系统由前端传感器、单片机控制器、声光报警电路、GSM无线模块与用户终端等几部分组成，如图11所示：
图11 基于单片机的家庭防盗报警系统
该系统通过安装在布防区域的前端传感器（热释电红外探测器）探测报警信号，将信号输入单片机控制器，由单片机处发声光报警电路以及GSM模块，发送防盗报警信息给户主，从而实现家庭防盗报警系统的功能。
基本工作原理如下：热释电红外探测器探测布防区域人体红外信号，并将红外信号转化成电信号。当检测到的红外信号超过阀值时，探测器输出电平改变。这时候，单片机会检测到电平的变化，经过判断，发出报警动作：蜂鸣器鸣叫，报警指示灯点亮，同时单片机控制GSM无线模块向户主发出报警短信，通知户主家内情况，实现了防盗报警。
（二）系统方案设计
本系统方案设计包括硬件设计和软件设计两个部分。在硬件电路设计中，选择的元器件由如下部分组成：STC89C52RC单片机、热释电红外传感器、SIM900 GSM无线通信模块、蜂鸣器、发光二极管等。电路结构包含：单片机最小系统、复位电路、声光报警电路、GSM短信模块电路、信号处理电路等。
各部分电路组成如图12所示：
图12 总体设计框图
二、系统元器件介绍
（一）STC89C52RC单片机
1.单片机的简单介绍及其组成
STC89C52是一种低电压、高性能的8位微控制器，抗干扰能力强，系统功耗低。程序存储器拥有8 KB空间，而随机数据存储器（RAM）则拥有256 B内部空间。片上ROM使用flash介质存储，容许进行反复编程写入与擦除，可用常规编程器进行编程下载。在单个芯片上，配置有通用8位CPU和ROM存储单元，在许多嵌入式系统中广泛采用STC89C52系列单片机。
STC89C52单片机内部系统基本组成结构如图21所示：
图21 STC89C52单片机系统组成基本框图
由图21可以看出，STC89C52单片机是由中央处理器CPU、只读储存器ROM、随机储存器RAM、输入输出（I/O）电路、定时器等若干部分组成。下面介绍单片机的几个重要组成部分：
（1）中央处理器（CPU）
中央处理器是单片机中最核心的部分，可以说是单片机的心脏与大脑，具有运算和控制功能。STC89C52的CPU是一个字长为8位的中央处理单元，即它处理数据时每次可以处理8字节。
（2）数据存储器（内部RAM）
芯片中共有256B的内部RAM单元，可分为低128B RAM、高128B RAM以及特殊功能寄存器区域3个部分。各部分数据储存器寻址方式各有差别。
（3）程序存储器（内部ROM）
芯片内部有8 KB的ROM空间，可用于存放用户程序、原始数据等信息，因此称为程序存储器，简称内部ROM。
（4）定时器/计数器
出于控制应用的需要，芯片内部共有2个16位的定时器/计数器，采用计数脉冲的方式实现定时或计数功能。
（5）并行I/O 口
STC89C52单片机芯片共有4 个8 位的I/O口，可以实现数据的并行输入与输出。
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