沈阳航空航天大学毕业设计（论文）
1 绪论
1.1 开发背景及意义
随着我国经济的高速增长，人们对安防的要求也越来越高，有需求就有市场，安全已成为一个重要的课题，随着这个课题的出现，人们提出了多种多样的解决方案，在这么多种方案中，我认为，GSM技术的运用成为了不可或缺的因素，虽然我国地域辽阔，但是GSM网络却相当发达，稳定可靠，在安防中加入GSM技术可大大提高响应速度，成本极低，又突破了传统安防受到地域时空的限制，成为了现代安防技术的发展方向，随着科学技术的不断发展，家庭安防技术已经成为家庭生活重要的一环，快速的响应，低成本，成为未来的一个重要的研究重点。
1.2 国内外研究现状
智能家庭己经成为一个重要的发展方向，国内外的许多学者在这个领域已经进行了深入的研究。智能家居的范围很广，例如智能节能领域，可以根据人数的多少，智能调节温度的高低，光线的明暗，在生活应用领域，比如智能抄水表，电表的功能，冰箱的温度调节，甚至可以控制家中的智能机器人，吸尘器等家庭常用电器。智能家居的模型已经渐渐形成。
在中国国内，物联网概念已经开始进入人们的视线，而智能家居为该领域的重要应用，未来，家庭的所有电器可能都能接入互联网，实现智能的远程监控及控制。智能家居能让人们的生活更加方便，实现远在千里之外的实时掌控。人们将进入一个智能和全面互联网的时代。
在世界范围，智能家居也得到广泛的应用和发展，在欧美一些发达国家，HSPA+甚至是LTE通信网络的无缝覆盖，使实时远程视频监控成为可能。同时，远程监控终端不再局限于手机，普通PC，只要是能接入互联网，带有通信模块的任何类PC硬件都能实现监控，例如苹果的IPAD，或者安卓平板电脑。在世界移动通信的迅猛发展下，智能家居的概念已经是模型走入了现实，将来为千千万万的普通用户所利用。
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1.3 内容概述
传统的家庭报警系统，采集信号的传感器需要布线，由于集成在一个板子上，不仅有干扰，还限制了报警信号采集覆盖面，家中没人时报警无法及时通知事主。随着全球移动通信系统(GSM)及移动通信网络的迅速普及，GSM的短信息系统以其快捷方便而且廉价的特点拥有广泛的用户。本设计是基于GSM短信的远程报警系统，通过手机终端接收报警短信，利用温度传感器对可能出现的温度异常情况进行报警，通过短信发送特定的报警信息于预先设定好的手机号码，通知事主作出相应措施。通过GSM网络，及时远在千里之外也能对家中发生的情况了如指掌使生活更安全更智能。
GSM技术是一项很成熟的通讯技术，GSM技术在我们的生活中无孔不入，与我们的生活息息相关，我们的手机就是以GSM模块为核心，实现通话和短信上网的功能，GSM技术成熟稳定，在家庭预防中占据重要的一环，随着3G技术的不断发展，将来有可能会出现视频远程监控技术，但是在现在来说，GSM技术无疑是最合理，最理想的远程通信技术，本文中还采用了温度传感器，用来对现场进行温度的采集。
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2 方案选择和论证
2.1 方案1—基于8031单片机的防盗报警监控系统设计
系统可由单片机最小系统、报警信号输入和检测、驱动电路和声报警、移位寄
存器和数码管等组成。
图2.1 方案1原理框图
8031最小系统由8031、74LS373、EPROM2764组成。报警信号的输入使用P1口的P1.0---P1.7接8位开关，分别表示8个不同的报警位置。输出驱动和声报警电路由P3口的P3.5经同相放大器75451和蜂鸣器组成。数码管显示电路使用8031的串行口经一个串入并出的移位寄存器扩展为并行输出口，控制一个七段数码管。其功能是输入P1口的开关状态，检测是否有开关合上，若没有则继续检测；若有则检测是哪个开关合上了，然后去控制报警、显示，使数码管显示相应的号码，同时报警。
用8031单片机控制一个检测报警系统，与以往用数字逻辑电路组成的控制系统
P1 报警信号输入 8031 最小 系统 RXD 移位寄存器 TXD P3.5 驱动电路 声报警
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相比，用单片机组成的检测报警系统，应具有更大的灵活性，功能也更强，但是现如今的防盗监控系统需要与时俱进，这种传统的家庭报警系统，采集信号的传感器需要布线，由于集成在一个板子上，不仅有干扰，还限制了报警信号采集覆盖面，同时远程监控系统功能差，当家中没人时报警无法及时通知事主。
2.2 方案2—基于GSM网络的远程监控设计
根据要求，本方案采用了STC89C52单片机为核心，控制着其他模块的运转，其他模块包括GSM通信模块，温度传感器模块，蜂鸣器模块，数码显示管模块，简单的功能概述就是，单片机运转不断的采集现场的温度，如果温度一旦超过设定值，或者低于一定的设定值，那么单片机会指挥GSM通信模块向事先设置好的电话号码中发送短信提醒用户，起到预警的作用，为用户下一步要采取措施之前打好基础，本方案只是抛砖引玉，如果在往下发展，单片机不仅仅可以集成温度传感器模块，还可以是光线感应模块，或者是探测煤气值得模块，都可以把报警信息很快的传递到用户手中，同时发出警报，以本文为例，这只是智能家居的一个小模型而已，再者，本文也可以有这样的应用，如果现场采集到温度过高，那么单片机就可以控制窗户上的电机，启动电机打开窗户降温，或者是打开电风扇或者是空调开始降温，这样能起到环保节能的作用，形成一个有机的环境，大大的节约能源，为建设和谐社会做出贡献，同时也是低碳环保的一种生活态度。
如果本方案的温度传感器换成探测煤气值的模块，那也是相当有意义的一件事，比方说可以应用在家庭中，如果家中的煤气罐没有关紧或者天然气泄漏，那么单片机可以驱动窗户上的电机，打开窗户通风，同时打开排气扇，把煤气排除房屋，同时发出警报到用户的手机上，让用户及时知道，立即采取有效的措施阻止事态的进一步恶化，本方案用极小的代价，完成了预警的工作，不失为一种可靠的解决方案，再者，本方案还有这样的应用，如果单片机集成光线传感器，那么还可以预防有人进入房间或者保险柜里的光线有变化，都可以让用户及时的知道，方便用户采取下一步的措施，对用户的生命财产安全有一定的保障。
综合所述，我认为在家庭安防和智能家居方面，本方案都可以满足市场的需求，同时也是成本较低，以及可靠性较好的方案。
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2.3 系统设计工具
(1)Keil软件简介
Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。
Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。 (2)STC-ISP
STC-ISP 是一款单片机下载编程烧录软件，是针对STC系列单片机而设计的，
可下载STC89系列、12C2052系列和12C5410等系列的STC单片机，使用简便，现已被广泛使用。 (3)串口通信助手
一个很好而小巧的串口调试助手，支持常用的300-115200bps波特率，能设置
校验、数据位和停止位，能以ASCII码或十六进制接收或发送任何数据或字符（包括中文），可以任意设定自动发送周期,并能将接收数据保存成文本文件，能发送任意大小的文本文件。
硬件连接方面，传统台式PC机支持标准RS232接口，当下带有串口的PC很少见，所以需要usb/232转换接口，并且安装相应驱动程序。
本系统使用它来调试TC35模块，波特率设置为9600，端口为COM1，数据位8，停止位为1。
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