智能家居报警系统(单片机课程设计)

目前市场上针对普通家庭的智能防盗、防火等产品很多，但基于远程报警系统的智能家居产品价格不菲。本次设计的基于AT89S52的智能家居报警系统实用性非常强，设计成本低廉，非常适合普通家庭使用。本产品采用的是以ATMEL公司生产的 51系列单片机 AT89S52作为主控芯片，AT24C02作为静态存储芯片，4*4 薄膜键盘和红外热式感应作为探测器，GSM和蜂鸣器的家庭报警模块。

随着信息技术的发展，实现家居的信息化、网络化，是当前智能家居系统发展的新趋势。本设计将通信技术与防盗系统紧密结合，为一款便敏小巧，低成本，适合普通室内报警的智能报警系统。本系统通过传感器获取室内人员信息，并将信号发送到单片机微处理器。系统收到报警信息后通过辨认密码的方式确定目标身份，并通过蜂鸣器报警的方式警示入侵者。另外，系统配备具手机通信功能的GSM模块，能将室内安全状况第一时间发送至用户手机终端。不仅大大提高系统安全性及智能性，也方便用户的使用。

经测试，本系统稳定可靠，同时具有友好的人机界面，为用户提供安全服务的同时，实现系统智能化管理。

关键字：GSM 智能报警存储器传感器

目录

1 方案比较与选择 (5)

2 主要元器件介绍 (6)

2.1 主芯片--AT89S52 (6)

2.2 显示屏--LCD1602 (8)

2.3 外部存储芯片--AT24C02 (9)

2.4 GSM--TC35i (10)

3模块分析 (12)

4硬件组成部分 (13)

5仿真分析 (16)

6.电路板的制作，焊接，调试 (16)

7课程设计心得 (16)

8讨论及进一步研究和建议 (17)

9课程设计心得 (18)

Abstract (19)

参考文献 (19)

1．方案比较与选择

方案一：本方案通过密码锁进行验证，使用LCD模块进行显示，当密码输入错误次数大于三次并且输入管理员密码也错误时，视为非法入侵，并通过GSM模块发送信息给用户手机终端。若通过其他途径非法侵入时并通过热释人体感应模块进行报警。总体系统框图如图1所示：

图1方案一系统框图

密码锁模块：实现密码设置、密码存储、密码验证、密码出错报警。人体热释感应模块：当检测到非法入侵的人体时，启动蜂鸣器报警

显示模块：采用LCD显示当前家居安全情况。

报警模块：通过蜂鸣器和GSM手机终端通信功能报警。

程序下载模块：用于程序修改下载

方案二：

通过微处理器控制技术将双音多频电路与语音电路相结合，利用电话网络技术和相关的传感器，开发一种具有联网功能的智能报警系统。该报警系统由传感器终端、计算机控制中心、小区管理中心的接警主机及相关软件组成。如图2所示，主机电路由射频接收模块接收

传感器发来的报警信号，通过解码电路解码后得到报警传感器预先设定的地址码和数据码类型。主机和传感器两者设定的地址码相同时才能被主机接收。解码输出信号进入主控制器的中断输入端，触发中断处理程序。

该系统适用于小区式管理，实现小区与物业管理中心的安全状态保障，最终实现小区联网控制。

图2 方案二系统框图

方案二的系统功能齐全，但是设计复杂，适合在小区管理用户大规模使用。方案一虽然功能偏少，设计相对简单，而且实现相对容易，适合于家庭个人用户使用。综上两种方案，结合自身的设计水平，我们组选择方案一作为我们的最终设计方案。

2.主要元器件介绍

2.1主芯片--AT89S52

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atme公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵

巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

图3 AT89S52

AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/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式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

2.2显示器--LCD1602

1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也有间隔起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。

图4 LCD1602

编号符号引脚说明编号符号引脚说明

1 VSS 电源地9 D

2 数据

2 VDD 电源正极10 D

3 数据

3 VL 液晶显示偏压11 D

4 数据

4 RS 数据/命令选择12 D

5 数据

5

R/W 读/写选择 13 D6 数据 6

E 使能信号 14 D7 数据 7

D0 数据 15 BLA 背光源正极 8 D1 数据 16 BLK 背光源负极

图5 LCD1602引脚说明

2.3外部存储芯片--AT24C02

AT24C02是一个2K 位串行CMOS E2PROM ， 内部含有256个8位字节，CATALYST 公司的先进CMOS 技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IIC 总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。AT24C02芯片主要性能： ①工作电压：1.8V ～5.5V

②输入/输出引脚兼容5V

③应用在内部结构：

128x8(1K),256x8(2K),512x8(4K),1024x8(8K),2048x8(16K) ④二线串行接口

⑤输入引脚经施密特触发器滤波抑制噪声

⑥双向数据传输协议

⑦兼容400KHz （1.8V,2.5V,2.7V,3.6V ）

⑧支持硬件写保护 图6

⑨高可靠性：读写次数：1,000,000 次 – 数据保存：100 年

（四）电平转换芯片--MAX232

MAX232芯片是美信（MAXIM ）公司专为RS-232标准串口设计的