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二研究目的和意义

针对市场上常见的防盗报警系统的通信方式的优、缺点，我准备设计一个基于GSM短信模块的家庭无线防盗报警系统。

此系统可解决这些隐患，让家庭防盗更及时、使用更方便。

它不再依赖有线电话执行报警，而是借助最可靠、最成熟的GSM移动网络，以最直观的中文短信息或电话形式，直接把报警地点的情况反映到手机屏幕上。

它采取主动式红外传感器进行检测，变有形的传统防盗网防盗窗为无形，给火灾时的逃生提供方便。

并配备烟雾传感器和燃气泄漏传感器，实现防火、防燃气泄漏的作用。

三阅读的主要参考文献及资料名称

[1]张瑾等.Protel2004原理图与PCB设计[M]．北京：

人民邮电出版社，2007

[2]彭介华.Protel电路设计实验指导[M]．北京：

高等教育出版社.2006

[3]康华光.电子技术基础—模拟部分（第5版）[M]．北京：

清华大学出版社，2006

[4]康华光.电子技术基础—数字部分（第5版）[M]．北京：

[5]张毅刚等.MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨:

哈尔滨工业大学出版社，1990　

[6]赵淑范等.电子技术实验与课程设计[M].北京：

清华大学出版社，2006，08

[7］何立民.单片机应用技术选编[M].北京：

北京航空大学出版社，1996

[8]孙磊，陈新。

基于TC35模块的数据通信的实现及其应用。

中国数据通信，2005

[9]张毅刚。

MCS-51单片机应用设计。

哈尔滨工业大学出版社，2008

四国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向

一般而言，智能家居系统包含家居布线系统、家庭网络系统、智能家居（中央）控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统等八大系统。

据调查，智能家居八大系统中，家庭安防系统中的防盗报警系统名列榜首，往往成为用户的第一需求。

随着人们对居家安全要求的提高，防盗报警行业也掀起了民用高潮。

正当我们憧憬未来美好蓝图之际，在居民应用上却遭遇了一系列尴尬。

据调查，虽然和很多小区以及家庭中都安装了防盗报警系统，可是使用率却不高，可以说基本上是形同虚设，当初花了大价钱买过来的产品几乎成了束之高阁的珍藏品。

这如何理解呢？

其实在我看来，这个问题的出现，与智能家居的发展有着很大的关联，从家庭、小区防盗报警系统使用率低上也可以窥其智能家居发展瓶颈。

瓶颈一：

产品专业化程度高操作十分复杂众所周知，一套完整的防盗报警系统通常有入侵探测器、传输系统及报警控制器三大部分组成，隶属高科技产品范畴，产品专业化程度高，操作起来非常复杂。

居民不仅仅要记密码，还要布撤防。

每次回家，按操作主机上面的“撤防”按钮并设置密码都令人不堪疲惫，外人进来后如不及时输入密码解锁，警报器会长鸣。

如此下去，实在是苦不堪言，劳心劳力。

面对复杂的操作，居民只能将其束之高阁，视而不见。

面对复杂问题，智能家居相关产品难道可以排除其外吗？

智能家居融合了多个系统，功能强大，因而操作起来十分复杂（尽管许多厂家宣称自己的产品是简约化设计、傻瓜化操作）。

尤其是有些系统，设计过于繁杂，缺乏人性化，导致许多用户，尤其是家中的老人用不好或者干脆不愿用。

就拿产品布线来讲，现有许多智能家居系统组网是基于总线技术的，不可避免的带来了繁复的布线问题，增加了施工成本。

部分智能家居系统，缺乏软件支撑，配置起来其过程十分复杂，基本只有专业人员才能完成。

导致了产品设计不够人性化，界面太多，杂乱无章，甚至没有界面，为居民带来了很大的记忆量。

瓶颈二：

产品联动性差智能化程度大遭消减误报、漏报一直是防盗报警系统存在的问题，也常因误报原因给安全负责人和用户带来不必要的麻烦，而影响人们的正常生活和工作。

尤其是报警器发出警报后，使得警察或保安人员火速赶到现场，造成大量时间和人力、物力意资源的浪费。

而防盗报警系统中的漏报后果更是不堪设想，一旦真正出现入侵时，报警器失灵，将会造成人身伤害或财产损失。

多年来，误报、漏报一直是防盗报警系统难以攻克的难题，目前还没有绝对的“零误报”产品。

防盗报警系统的误报、漏报等现象，归根结底与其技术有关，但在笔者看来，这与它的不够“智能”有着很大的关联，那么智能家居一定就会很智能吗？

答案是否定的，智能家居有时候不仅不够“智能”，反而有点儿小“弱智”。

我们都知道，智能家居除了设备本身具有计算、判断能力之外，还需要各设备之间的联动来实现智能。

联动性上正是当前智能家居行业的短板，其原因在于我们智能家居系统的功能不全。

而大部分品牌往往只能实现安防报警、可视对讲、智能照明等三四个功能，可互相组合派生的功能甚少，更谈不上什么联动了，因此其智能程度大遭消减。

瓶颈三：

维护跟不上标准下不来由于行业缺少对产品使用年限的明文规定，在此导致了防盗报警系统的安装和日常维护有些麻烦。

很多小区、家庭安装了一套防盗报警系统后就无人监管维护，从而导致系统年久失修。

对于电子产品而言都有一个使用年限，超过了这个使用年限，产品的稳定性就要受到影响，对于复杂的报警系统来说一个节点出现问题，都会导致整个系统的功能丧失，影响系统正常使用。

这也导致了防盗报警系统的低使用率。

当发生问题时，人们需要对所做的事情有一个明确的判断，这就需要明确的责任划分。

防盗报警系统因其相关明文规定的缺失导致了售后服务上的问题，而智能家居也存在同样的问题，有过之而无不及。

一直以来，智能家居致命的问题在于缺少产品间相互连接的统一标准，这使得各企业研制的产品无法实现顺畅的互联互通。

据了解，智能家居中的一个关键问题就是家庭网络，所有的智能化控制都是基于这个网络相互联系。

但家庭网络目前还只是处于发展阶段，各行业没有形成统一的技术体系框架和商业应用模型，这使很多相关产品难以配套、实现互联互通。

上文中反映的问题，不仅仅只是停留在标准、明文规定上，也反映出系统的运行和维护。

智能家居系统绝不是单纯的一次性投入问题，后续维护和维护费用支撑很重要。

智能化设备的使用和维护相当复杂，需要有专业化的管理和维护队伍，也需要强大的技术支撑。

很多引进智能化设备的小区、家庭都是由物业名下的IT部门或者维修班进行维护和管理，面对复杂的系统，有时很难胜任，因而导致智能系统的许多设备成为中看不中用的摆设。

发展：

突破瓶颈寻求最大发展空间目前越来越多的开发商逐步把“安全”、“智能家居”作为楼盘的个性化亮点，但据了解，这样的“安全”“智能家居”大多时候只是一个噱头，并未将其真正落实到实处。

如何解决一系列的发展瓶颈已经成为当务之急。

我国智能家居要想得到长足发展，首先需要政府引倒，政府应引导国内的优势企业，加强产业互动，加快推动智能家居技术标准化工作；

第二，国内企业应该在充分学习国外经验的基础上，根据中国自己的环境、政策、尤其是国内消费者的消费习惯，在物联网、三网融合等快速发展的背景下，提出有实际市场前景的解决方案。

目前市场上常见的防盗报警系统的通信方式有固定电话拨号、以太网、集群系统等等。

（2）以太网同样面临着线路被切断的隐患，且不易普及。

（3）集群系统功耗很大，网络架设和维护费用很高，而且需要购买固定的频点。

针对以上通信方式的优、缺点，我准备设计一个基于GSM短信模块的家庭无线防盗报警系统。

它不再依赖有线电话执行报警，而是借助最可靠、最成熟的GSM移动网络，以最直观的中文短消息或电话形式，直接把报警地点的情况反映到您的手机屏幕上。

它采用主动式红外传感器进行检测，变有形的传统防盗网防盗窗为无形，给火灾时的逃生提供方便。

五主要方案、准备使用的器件以及需重点研究的问题

[1]、系统组成框图如下：

[2]、单片机选用

AT89S52作为普通51单片机已与广泛应用于各种产品中，其接口简单，方便使用，且功能强大，因此本系统采用AT89S52单片机作为主控制芯片。

AT89S52具有以下标准功能：

8KBFlash,256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，3个16为定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，AT89S52可降至0HZ静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模块。

[3]、软件流程图如下：

[4]、GAM模块

由于HRHGSMModem内嵌高可靠性的GSM引擎和52单片机系统，标准串行接口和精简的软件接口协议将用户从繁杂的GSM通信标准解析和调试中解脱出来，使用方便，而且公网的数据传输具有通信范围广，传输稳定、可靠等特点。

因此本设计选用HRHGSMModem来进行通信。

GSMModem的主要功能：

收发短信；

借助短信实现远程小批量数据传输；

话音通话；

数传模式实现无线实时数据通信；

无线上网。

产品名称:

GSM/GPRS拍照彩信传输报警系统,及手机监控防盗器、手机监控器、手机监视器

产品型号:

CTD-007M4

描 

述:

通过红外、门磁等探测器及摄像头探测非法入侵者.

1.三频GSM900MHZ、1800MHZ1900MHZ无线网络，报警不受距离限制。

2.支持GSM/CDMA手机，兼容中/英文短信报警功能，移动中接警和布撤/防。

3.触发报警后主机会自动存储及发送现场彩色图像，证据确凿。

4.可将抓拍的现场彩色图像发送至用户设置的5个手机。

5.可将抓拍的现场彩色图像发送至用户设置的2个Email信箱。

6.支持联通CDMA彩e手机用户接收移动彩信功能，真正做到移动联通。

7.支持现场图像移动侦测报警功能。

8.传输图像大小可调：

QCIF（160x128）、CIF（320x240）、VGA（640x480）。

9.预设5组报警电话号码以及房号信息，可向主人、小区保安、110联网报警中心报警。

10.报警现场监听功能：

能清晰地听到现场语音、人走动/挖/撬等动作声音。

11.通过无线遥控器、控制该系统布防、撤防或紧急报警，使用户在实际使用中方便快捷。

12.密码操作确保系统安全，短信息密码设置，遥控布防、撤防、监听、远程遥控及现场拍照。

13.主人能通过电话或手机，远程遥控监听现场或现场图像拍照。

14.主人能通过电话或手机，远程遥控三路输出，控制房间灯光、空调开关、电饭煲等。

15.主机具有三路有线输入控制端，方便连接各种有线报警设备。

16.主机具有报警时继电器输出控制端，方便可联动电源、录像等工作。

17.主机具有外接喇叭接口、静音/笛声报警转换。

18.可配各种无线防盗探测器、无线红外对射栅栏、无线烟感、无线煤气感、无线紧急按钮。

19.全无线系统，不用布线施工，安装方便。

[5]、键盘显示

为了实现系统发生警情时能够向指定的号码发送短信息的功能，则必须有键盘和LED显示，来对防盗报警系统进行电话号码的预设，本设计选用HD7279作为键盘显示驱动。

该芯片支持64键盘和8位数码管动态显示，与传统的键盘显示芯片8279相比，外围芯片少，与CPU仅有4线串行通信，大大节省了CPUI/O口的资源。

[6]、铁电存储器

为了实现对预设电话号码的存储和对报警信息的记录，本系统采用了能够保证掉电数据不丢失的铁电存储器，选用了FM24C16来作为非易失性数据存储器，其特点如下：

（1）FM24C16A是一种串行非易失存储器，它的结构容量为512*8bit，接口方式为工业标准二线制造串行接口，与串行EEPROM的功能操作相似，与EEPROM具有相同的引脚排列，不同在于，FM24C16A具有非常出色的写操作性能；

（2）FRAM内部采用读恢复机制操作。

所以读写次数与每一次读写都有关系。

FRAM结构是基于行与列阵列排布，行由A8-A2定义。

每次访问都会使一行减少一次读写寿命。

铁电的擦写次数几乎可以说是无限次。

即使每秒访问3000次，连续使用10年，使用寿命仍未终止。

[7]、实时时钟

为了实现发生警情时，对发生警情的时间进行记录，且为了保证系统的可靠运行，要求系统进行自检并定时上报系统运行状态，因此需要系统具有实时时钟功能。

本设计选用了DS12887实时时钟芯片。

[8]、后备电源

为了防止窃贼在进入防区之前将系统的供电交流电源切断，系统必须能够在交流电源被切断后继续正常运行一段时间，本系统采用12V/7AH的铅酸蓄电池作为后备电源，这就给系统设计提出了一个继续解决的问题：

就是蓄电池的充电电源管理问题。

[9]、遥控器

为了实现用户在进入防区前或离开防区后能对系统的布、撤防状态进行改变，本设计选用了315M调幅遥控器，该遥控器具有以下优点：

工作在业余频段，不用花钱购买频点；

有效距离远，一般可达200-1000m；

有丰富的地址码供用户选择。

[10]、传感器

要实现防盗、防火、防燃气泄漏，相应的传感器是必不可少的，而无论是哪种传感器，其最终输出的都是开关量。

（1）红外传感器

对于防盗传感器，本系统采用主动式红外对射传感器，相对于传统的被动式热释红外传感器主动式对射红外传感器安装于门窗及一切需要设防的位置，采用多光束综合判断，当有一定体积的障碍物遮挡时，才被触发，极大的降低了传感器的误报。

（2）烟雾传感器

本设计选用离子式烟雾传感器，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，想能远优于器敏电阻类的火灾报警器。

（3）气体泄漏传感器

本设计选用电化学型气体传感器，电化学型气体传感器可分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极时4种类型。

六完成毕业设计（论文）所必备的工作条件（如工具书、计算机辅助设计、某类市场调研、实验设备和实验环境条件等）及解决的办法。

1实验设备

PC机一台、GSM模块一块、ADC0809芯片、AT89S52芯片一块等硬件设备

2编程及仿真软件

《KeilCuVision3》、《Proteus7.5》、《程序在线下载软件》

七工作的组要阶段、进度与时间安排

2011年11月15日，进行毕业设计选题

2011年11月20日至12月25日，查阅相关资料

2011年12月28日至2012年2月20日，写好开题报告，准备开题答辩

2012年3月01日至3月20日，完成硬件部分的设计

2012年4月25日至5月10日，完成软件部分的设计，进行编程，调试达到所需要求

2012年5月12日至6月15日，整理好毕业论文，准备论文答辩。

八指导教师审查意见

长江大学工程技术学院毕业论文（设计）指导教师评审意见

学生姓名

专业班级

测控技术与仪器60801班

毕业论文

（设计）题目

指导教师

夏振华

职称

讲师

评审日期

评审参考内容：

毕业论文（设计）的研究内容、研究方法及研究结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。

学生的学习态度和组织纪律，学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文（设计）是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。

评审意见：

指导教师签名：

评定成绩（百分制）：

__________分

长江大学工程技术学院毕业论文（设计）评阅教师评语

评阅教师

评阅日期

评阅参考内容：

学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文（设计）是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。

评语：

评阅教师签名：

_______分

长江大学工程技术学院毕业设计（论文）答辩记录及成绩评定

（论文）题目

答辩时间

年月日～时

答辩地点

一、答辩小组组成

答辩小组组长：

成员：

二、答辩记录摘要

答辩小组提问（分条摘要列举）

学生回答情况评判

三、答辩小组对学生答辩成绩的评定（百分制）：

毕业设计（论文）最终成绩评定（依据指导教师评分、评阅教师评分、答辩小组评分和学校关于毕业设计（论文）评分的相关规定）

等级（五级制）：

_______

答辩小组组长（签名）：

秘书（签名）：

年月日

系答辩委员会主任（签名）：

系（盖章）