毕业论文基于AT89C52单片机的家庭安全监控系统的设计.docx

毕业论文基于AT89C52单片机的家庭安全监控系统的设计.docx

《毕业论文基于AT89C52单片机的家庭安全监控系统的设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业论文基于AT89C52单片机的家庭安全监控系统的设计.docx（38页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

毕业论文基于AT89C52单片机的家庭安全监控系统的设计

基于AT89C52单片机的家庭安全监控系统的设计

学院、专业：

信息技术学院电子信息工程

姓名学号：

年级班：

指导教师：

2016年1月10日

不要删除行尾的分节符，否则将会出现页码格式错误！

此行不必删除，打印不显示。

基于51单片机的家庭安全监控系统的设计

中文摘要

随着社会的进步和科学技术的飞速发展，人们生活水平的提高，同时，对住房的需求也越来越大。

家庭环境不仅要舒适，而且要安全和智能。

特别是白领，他们大部分时间都不在家，所以希望通过自动监控报警系统，随时随地来控制安全状况，前安全系统包括防盗门、防盗窗已经远远不能满足人们的需求。

本系统是一个基于单片机并应用GSM（GlobalSystemforMobileCommunications）短信模块的家庭安全防盗报警系统。

本设计主要采用AT89C52单片机作为主控制芯片，控制着整个系统的正常运行，采用HC-SR501热释电红外传感器进行安保监控，采用烟雾传感器监控火情，采用可燃性气体气敏元件监测可燃性气体，单片机接收传感器采集的报警信号，经过判断及时控制GSM模块发送相应的报警信息给户主。

在本设计还设计了具有键盘显示功能的模块用来进行预设和改变报警电话号码，大大的方便了用户使用。

关键词　单片机；GSM；传感器

Designofhomesecuritymonitoringsystembasedon51singlechipmicrocomputer

Weiwengang

（ClassoneGrade2012inCollegeofInformation&Technology,JilinNormalUniversity,JilinSiping136000）

DirectiveTeacher:

Wangjin（professor）

Abstract

Withtheprogressofsocietyandtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,people'slivingstandardsimprove,atthesametime,thedemandforhousingisalsoincreasing.Thefamilyenvironmentisnotonlycomfortable,butalsosafeandintelligent.Especiallywhite-collar,theyspendmostoftheirtimearenotathome,soIhopethroughautomaticmonitoringalarmsystem,anytime,anywheretocontrolthesecuritysituation,theformersecuritysystemincludingsecuritydoors,securitywindowshasbeenfarfrombeingabletomeetthepeople'sneeds.

ThissystemisaGSM（SystemforMobileCommunicationsGlobal）basedonsinglechipmicrocomputerandthefamilysecurityalarmsystem.ThisdesignmainlyusesAT89C52asthemaincontrolchipcontrolthenormaloperationofthewholesystem,thehc-sr501pyroelectricinfraredsensortomonitorthesecurity,thesmokesensormonitoringofthefire,thecombustiblegasgassensitiveelementmonitorcombustiblegas,thesinglechipcomputerreceivessensoralarmsignal,afterthejudgment,inatimelymannertocontrolGSMmodulesendsthecorrespondingalarminformationtotheheadofthehousehold.Thedesignalsohasthekeyboarddisplaymodulecanbepresetandchangethealarmtelephonenumbertofacilitatetheusertochangethealarmnumberinrealtime

ThissystemisaGSM（SystemforMobileCommunicationsGlobal）basedonsinglechipmicrocomputerandthefamilysecurityalarmsystem.ThisdesignmainlyusesAT89C52asthemaincontrolchipcontrolthenormaloperationofthewholesystem,thehc-sr501pyroelectricinfraredsensortomonitorthesecurity,thesmokesensormonitoringofthefire,thecombustiblegasgassensitiveelementmonitorcombustiblegas,thesinglechipcomputerreceivessensoralarmsignal,afterthejudgment,inatimelymannertocontrolGSMmodulesendsthecorrespondingalarminformationtotheheadofthehousehold.ThedesignalsohasthekeyboarddisplaymodulecanbepresetandchangethealarmtelephonenumbertofacilitatetheusertochangethealarmnumberinrealtimeThissystemisaGSM（SystemforMobileCommunicationsGlobal）basedonsinglechipmicrocomputerandthefamilysecurityalarmsystem.ThisdesignmainlyusesAT89C52asthemaincontrolchipcontrolthenormaloperationofthewholesystem,thehc-sr501pyroelectricinfraredsensortomonitorthesecurity,thesmokesensormonitoringofthefire,thecombustiblegasgassensitiveelementmonitorcombustiblegas,thesinglechipcomputerreceivessensoralarmsignal,afterthejudgment,inatimelymannertocontrolGSMmodulesendsthecorrespondingalarminformationtotheheadofthehousehold.ThedesignalsohasthekeyboarddisplaymodulecanbepresetandchangethealarmtelephonenumbertofacilitatetheusertochangethealarmnumberinrealtimeThissystemisaGSM（SystemforMobileCommunicationsGlobal）basedonsinglechipmicrocomputerandthefamilysecurityalarmsystem.ThisdesignmainlyusesAT89C52asthemaincontrolchipcontrolthenormaloperationofthewholesystem,thehc-sr501pyroelectricinfraredsensortomonitorthesecurity,thesmokesensormonitoringofthefire,thecombustiblegasgassensitiveelementmonitorcombustiblegas,thesinglechipcomputerreceivessensoralarmsignal,afterthejudgment,inatimelymannertocontrolGSMmodulesendsthecorrespondingalarminformationtotheheadofthehousehold.ThedesignalsohasthekeyboarddisplaymodulecanbepresetandchangethealarmtelephonenumbertofacilitatetheusertochangethealarmnumberinrealtimeThissystemisaGSM（SystemforMobileCommunicationsGlobal）basedonsinglechipmicrocomputerandthefamilysecurityalarmsystem.ThisdesignmainlyusesAT89C52asthemaincontrolchipcontrolthenormaloperationofthewholesystem,thehc-sr501pyroelectricinfraredsensortomonitorthesecurity,thesmokesensormonitoringofthefire,thecombustiblegasgassensitiveelementmonitorcombustiblegas,thesinglechipcomputerreceivessensoralarmsignal,afterthejudgment,inatimelymannertocontrolGSMmodulesendsthecorrespondingalarminformationtotheheadofthehousehold.ThedesignalsohasthekeyboarddisplaymodulecanbepresetandchangethealarmtelephonenumbertofacilitatetheusertochangethealarmnumberinrealtimeThissystemisaGSM（SystemforMobileCommunicationsGlobal）basedonsinglechipmicrocomputerandthefamilysecurityalarmsystem.ThisdesignmainlyusesAT89C52asthemaincontrolchipcontrolthenormaloperationofthewholesystem,thehc-sr501pyroelectricinfraredsensortomonitorthesecurity,thesmokesensormonitoringofthefire,thecombustiblegasgassensitiveelementmonitorcombustiblegas,thesinglechipcomputerreceivessensoralarmsignal,afterthejudgment,inatimelymannertocontrolGSMmodulesendsthecorrespondingalarminformationtotheheadofthehousehold.Thedesignalsohasthekeyboarddisplaymodulecanbepresetandchangethealarmtelephonenumbertofacilitatetheusertochangethealarmnumberinrealtime注意:

此处文字的格式为"正文首行缩进",（字体：

timesnewroman,字号：

小4号）；不能用金山快译等全文翻译软件翻译，一律采用手工翻译。

此处文字不必删除,打印不显示

Keywords:

Singlechipmicrocomputer;GSM;sensor

不要删除行尾的分节符，此行不会被打印

千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。

在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。

打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行

第1章绪论

1.1课题的研究背景

在电子信息技术发展迅猛的现代各种智能化用品逐渐进入人们的日常生活当中，家居的信息化、网络化正在成为当代人们选择的主流。

科学技术创造了一个快速变化的生活，许多电子产品大大的方便了人们的生活。

人们享受着舒适的生活安全进行监控的系统，一种可是实时的监控家庭状况的系统，一个能够在发生火灾和被盗的第一时间进行报警的装置。

在此类状况下，家庭安全监控系统就会起到至关重要的作用，而此项技术也将更受关注。

实际上，家庭安全监控系统是这个快速发展的社会的必然产物，它是为组成这个社会的单位家庭的安全而服务的。

1.2课题的发展状况与存在的问题

在当今社会，信息技术蓬勃发展，为家庭安全监控系统的研究提供了强有力的技术支撑。

已经是一个比较成熟的技术，在国家的消防规范也增加了家庭消防标准，但投资成本有限，开发商在使用中不能普及。

本设计具有防盗报警、火灾预警等功能，可以实现报警信号的自动检测、报警电话预置和电话自动报警等功能。

通过对人体红外信号发射的各种模拟信号进行自动的检测，使本设计打的可靠性更高。

自动电话报警系统是在传感器对报警信号的监测时检测到信号，经由单片机判断，控制GSM模块实现的。

10%有经济实力的中国人愿意安装家庭安全监测系统，这已经是相当大的经济市场了而且安全系统还可以用在商店，超市，门市等场所，用来作为安全防范措施。

虽然系统在安全防范、监测有着巨大的作用，但是遍布四周的摄像头也引来人们对隐私保护的关注。

关于监测行为的法律规范，我国尚且没有具体的法律法规，只是在《国家安全法》和《刑法》中做出了如下规定“任何个人和组织都不得非法生产、销售、持有、使用窃听、窃照等专用间谍器材，造成严重后果的承担刑事责任”。

严重后果主要是指侵犯了国家秘密、商业秘密、个人隐私权等，造成严重后果的情况。

国家法律作出的规定有限，一旦被心怀不轨的人滥用，造成的结果常常会比普通的偷窥、刺探要严重的多。

所以尽快出台有关小区、街道等公用场所监控范围的规范以及对居民和邻居的隐私保护的法律势在必行。

1.3课题研究的目的和意义

在现如今的生活中，家庭安全的确是一个需要人们注意的并且存在于我们身边的一个很严重的问题。

为什么这样说，是因为有很多原因，比如现在的生活压力越来越大，人们多数都是在外面打拼，很少在家里生活，只有晚上很晚的时候人们才会结束一天的工作回到家里。

现在有的时候家里是老人一个人在家里，有的时候甚至是很小的一个小孩子自己放在家里。

那么问题就来了，当老人孩子自己在家他们或是幼小或是年迈，很多时候发生危险的时候，他们无法面对或者是发现的很是迟缓，我们很不放心，那么安装一个家庭安全监控系统就能很好的或者是有效的防止和避免危险发生。

或者说可以及时的联系我们，让危险止于开始。

还有一种情形就是家里没有任何人，那么是否会有小偷等其他不法分子呢。

危害我们的财产，我们若是能马上就能发现及时报警对个人的财产是很好的保护也是一种有助于国家安定的一种行为。

鉴于这些种种原因，家庭安全监控系统的是十分有必要的。

我们的目的就在于防止上述所说的诸多行为。

在最大的限度上满足人们的需要贡献上自己的一份力。

将现有的基础上进行了解，争取以后可以更加的将其改进。

随着科技的飞速发展和人们生活节奏的加快，人类已经开始或者是说正在进入智能化社会。

人们对生活环境的要求逐渐增高，开始出现了各种各样的智能化电子产品。

甚至是我们工作环境和生活环境也开始被各种高科技产品所充斥。

随着数字化和网络化的进程发展，智能化。

网络化。

便捷化的浪潮蔓正在席卷世界各地，这将是一种无法抗拒的历史潮流。

这是关于智能化家居建设的浪潮。

他应对着和适应着世界社会发展的要求，二十一世纪的新理念将会是新概念住宅。

本文简单的介绍了家庭安全监控系统的发展，该系统可以满足用户对安全、可靠、便捷的需求。

系统由传感器、单片机控制和数据通信技术构成，实现了保护用户生命财产安全的目的和意义。

注意:

此处文字的格式为"正文首行缩进",此处文字不必删除,打印时不显示

1.4本文要阐述的内容

文章主要讲述的是，在51单片机的配合下怎么实现家庭安全监控。

本文主要是先讲都有哪些元器件进行了使用。

和一些器件的使用方法，器件的原理，期间的性能，更重要的是在不同情况下的各种要求等一系列的与实践相关的介绍。

还有的就是一些设计过程，我们在世间的时候需要测试哪些东西，用哪种元器件，怎么进行等一些相关的具体步骤详解都会有所涉及。

这就是实践的重中之重的环节了。

在实践中我们运用了哪些器件，他们实现的软硬件功能。

他们是怎样实现的结合的，软件在操作过程中是怎么样的。

以及最后在整个过程完成之后的效果，测试调节过程，最终在进行时我们都有哪些问题，都会在结尾处记录下来。

可燃气体传感器和烟雾探测器，实现了对可燃气体浓度的监测和火灾的提前预警，是家庭消防安全检查的重要手段。

可燃气体传感器通过对室内可燃气体浓度的监测可避免火灾的发生和中毒事件的发生。

当可燃气体浓度检测时，它会将报警信号传给微处理器，由微处理器运算判断，在需要报警时，微处理器会控制GSM发送报警短信。

第2章系统设计中应用的主要元器件介绍

2.1微处理器简介

微处理器其实就是一个计算机。

所有的计算机，无论我们所说的个人台式计算机或者是大型计算机都是一个微控制器。

在该设计中我们采用单片机作为中央处理器。

在本设计中，AT89C52单片机主要起到中央处理器的作用，实现了每个模块之间的连接从而控制整个系统的工作，当传感器感应到报警信号时，就会将信号传输给单片机，经过AT89C52单片机的运算后，如果确认需要发送报警信号，单片机就会控制GSM模块发送相关的报警短信给用户。

单片机还可以实现键盘的输入功能和数码管的显示功能，所以在本系统中AT89c52单片机作用是必不可少的。

下面我会对AT89C52单片机进行简单介绍。

按照功能进行区分，AT89C52的诸多引脚可以分为多功能I/O口、外接晶体振荡器、主电源、复位和控制等。

一共有40个引脚。

图2-1AT89C52

at89C52有四个8位的并行I/O口分别是：

P口、P1口、P2口和P3口，共有32个I/O端口，每个端口可作为独立的输入输出。

其中内部上拉电阻的P3.0~P3.7是8个双向I/O口，可以接收和输出4个TTL门电流。

所以P3口不仅拥有这I/O口的作用还有着其他诸多的功能。

表2.1P3口的第二功能表

信道位

第二功能

说明

P3.0

RXD

串行口的输出

P3.1

TXD

串行口的输入

P3.2

INT0

外部中断0的中断请求输入

P3.3

INTI

外部中断1的中断请求输入

P3.4

T0

计数器0的计数输入

P3.5

T1

计数器1的计数输入

P3.6

WR

外部数据存储器的写选通信号

P3.7

RD

外部数据存储器的读选通信号

2.2GSM模块简介

GSM模块是具有射频芯片、存储器、基带处理芯片和功率放大器件的可以实现收发短信、拨打电话、无线实时数据通信和无线上网等功能的移动通信网络。

它被广泛的应用在工业领域，如：

在车辆管理中心会通过GSM将车辆的GPS数据返回数据库。

GSM模块想要实现各种无线通信功能是需要使用标准的AT指令进行控制。

例如：

ＡＴ+ＣＳＣＡ的功能就是设置短信中心号码。

GSM模块产品往往是和ARM或者是单片机平台一起开发。

这样可使一GSM模块具有外部设置功能，可以让用户自己自己设置并操作软件平台。

GSM模块现在主要是应用于的工业领域，在工业的各个行业中我们都有看到GSM模块的应用。

例如，在测绘行业，我们可以通过把GSM模块和多点测绘在结合在一起实现实时监控不再需要手动收集数据；在家里，可以安装无线报警系统，在火灾或盗窃事件，可以立即通知住户报警头；在国外，很多儿童、老年人个人追踪器，防止老人和孩子丢失或发生意外事件；在电和水力系统，通过于GSM模块之间的结合可以实现远程智能抄表，不且还可以实时监控用户的电力和水的消耗。

可以说，随着科技的发展GSM网络的建设将会更加的完善，GSM模块的应用领域将会越来越广。

GSM模块有几种分类，根据数据传输的速率可以分为纯短信模块和T提供的GPRS模块。

纯短信模块是只单纯的支持语音信息服务和短信服务的模块。

而常常被描述为“2.5克”的GPRS可以被说成是GSM的延续，这项技术是位于第二代（2克）和第三代（3克）的移动通信技术。

GPRS的传输速率从56K到114kbps，速度高达171K相对于9.6kbps的GSMGPRS接入速度理论，改变了数据通信的接入速度，GPRS技术也可以在任何时间、任何地点实现连接，永远在线、按流量特性。

尖端的技术，进一步提高数据传输速率为384K到384K，被称为“2.75克”，更2倍的GPRS数据传输率。

在当前社会，国内流行的是移动和联通的网络支持饿GPRS，它的通信功能是GSM网络，可以实现边缘部分省市的网络覆盖