家庭智能紧急呼救系统的设计.doc
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家庭智能紧急呼救系统的设计.doc
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桂林电子科技大学课程设计(论文)报告用纸
编号:
毕业设计说明书
题目:
家庭智能紧急呼救系统设计
学院:
信息与通信学院
专业:
电子信息工程
学生姓名:
学号:
指导教师:
职称:
题目类型:
理论研究实验研究√工程设计工程技术研究软件开发
2013年6月5日
桂林电子科技大学毕业设计(论文)报告用纸第1页共2页
摘要
本设计介绍了家庭智能紧急呼救系统的设计以及工作原理。
随着信息技术的飞速发展和人民生活水平大幅提高,人们对家居安全的重视程度不断提高。
如今很多老人或儿童尤其是残疾人或有突发性疾病的患者等,在遇到突发事件时,如盗贼入室、火灾、燃气泄露、疾病求助等由于自身行动不方便或者过度惊慌没能发出报警的信息。
最基本的电话求助已不能保证他们的居家安全,必须建立一个稳定、可靠、易操作的急救报警系统。
为了解决以上问题,本毕业设计通过GSM模块、煤气检测传感器、烟雾传感器、红外传感器与单片机的联接,实现对家庭的安全进行实时监测,当发生异常现象时发出报警的声音,通过GSM模块发出求救信息;同时设计无线求救模块,当有紧急情况时,可以通过无线求救模块发出求救信息。
本设计也可以通过手机发送信息对系统进行复位以及获取当前每个传感器的实时信息如温度、气体浓度、红外传感器的状态,从而实现防火、防燃气泄漏、防盗的作用。
在这个系统当中,GSM模块与单片机之间的通信进行信息的双向传输是最关键的,因为如果不能确保它们之间的正常通信,就算是检测到了突发事件的发生,不能把求救信息发送出去,那么设计就失去了意义。
关键词:
单片机;GSM;手机;传感器;无线模块
ABSTRACT
ThisdesignintroducesafamilyofIntelligentemergencycallsystemdesignandworkingprinciple.Withtherapiddevelopmentofinformationtechnologyandasubstantialincreaseinpeople'slivingstandards,peopleareattachingincreasingimportanceofhomesafety.Today,manyelderlypeopleorchildren,especiallydisabledorsuddenillnessofpatients,whenfacedwithanemergency,suchasthievesburglary,fire,gasleaks,diseasehelp.Inconvenientduetotheirownactionsorexcessivepanicdidnotalarminformationcanbeissued,themostbasictelephonehelpcannotguaranteethesecurityoftheirhome,youmustcreateastable,reliable,easytooperatetheemergencyalarmsystem.
Inordertosolvetheaboveproblems,thegraduationprojectbyGSMmodule,gasdetectionsensors,smokesensors,infraredsensorandmicrocontrollerconnectiontoachievereal-timemonitoringofthesafetyofthefamily,issuedthealarmsoundwhenanabnormalphenomenon,throughtheGSMmodulesendoutadistressinformation;designedwirelessdistressmodule,whenthereisanemergencysituation,bywirelessdistressmodulesentoutdistress.Thedesigncanalsosendamessagethroughthemobilephonetoresetthesystemandaccesstoreal-timeinformationforeachsensorsuchastemperature,gasconcentration,infraredsensorstatus,inordertoachievefireprevention,gasleakage,theroleofsecurity.
Inthissystem,two-waytransmissionofinformationcommunicationbetweentheGSMmoduleandthemonolithicintegratedcircuitisthekey,becauseifyoucan'tensurethenormalcommunicationbetweenthem,evenifitistodetecttheoccurrenceofunexpectedevents,can'thelpinformationissentout,thenthedesignwillloseitssignificance.
KEYWORDS:
MCU;GSM;mobilephones;sensor;wirelessmodul
桂林电子科技大学毕业设计(论文)报告用纸第0页共1页
目录
引言 1
第1章系统原理及方案论证 1
1.1方案设计以及原理框图 1
1.2方案论证 2
第2章单片机 3
2.1STC12C5A60S2单片机介绍 3
第3章GSM模块 5
3.1GTM900C介绍 6
3.2GTM900C的主要特性 6
3.3GTM900C的硬件接口 7
3.3.1GTM900C的接口特性及技术特点 7
3.3.2GTM900C管脚分配 8
3.4GTM900C与MCU之间短信的发送和接收 9
3.4.1短信的发送 9
3.4.2短信的接收 15
3.4.3MCU与GSM之间短息接收并返回相关信息 16
第4章315M无线模块 22
4.1315M无线模块的介绍 22
4.2315M无线模块对MCU的控制思路 24
第5章传感器模块 25
5.1数字温度传感器DS18B20 25
5.2烟雾气体传感器 30
5.3红外传感器 31
第6章显示模块 33
6.1Nokia5110显示器介绍 33
6.1Nokia5110显示器的使用 34
第7章键盘模块 38
7.14×4键盘的设计 38
第8章硬件和软件的调试 41
8.1硬件的调试 41
8.2软件的调试 42
第9章结论 42
谢辞 43
参考文献 44
附录 46
桂林电子科技大学毕业设计(论文)报告用纸第45页共46页
引言
随着科学技术的发展,安全人类社会稳定飞速发展的基础保障。
一个社会的人身安全,以及信息安全得不到保障就没有科学技术的高速发展。
本设计主要围绕人身安全而设计的一款智能家庭紧急呼救系统。
系统通过手机和GSM以及单片机系统组成的外围检测电路组成,GSM和手机之间的通信是无线传输,不像和固定电话通信那样需要电话线。
固定电话拨号容易被盗贼在入室抢劫前切断电话线或恶意占线,从而使其失去通信的能力。
另一方面就是固定电话不方便携带。
而手机现在非常普及,又方便携带,手机与GSM之间是无线的信息传输,不存在电话线的连接,所以十分安全。
还可以通过手机在何时何地只要有信号的情况下都可以通过手机获取当前系统的相关信息,十分的方便。
而以以太网组成的系统虽然控制也很方便,但是目前来说同样面临着线路被切断的隐患,因为现在以太网还是要网线相连接的,而无线网的范围小且不易普及。
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,很不适用。
所以本设计通过手机和GSM之间的通信有着它的优势,它不存在电话线以及地点的控制的限制。
它不依赖有线电话进行报警,而是借助可靠、成熟的GSM移动网络,以最直观的短信或者电话形式把系统检测到的信息情况反馈到你手机上,方便你做出选择,从而使安全得到保障。
第1章系统原理及方案论证
一个系统的功能实现有多种的设计方法,每种方法都有自身的优点及缺点对于怎样的设计方案才是最符合的,则要看设计的成本以及应用的工作环境还有其它的特殊要求等。
1.1方案设计以及原理框图
本文介绍了基于GSM短信模块的家庭智能紧急呼救系统工作原理,系统主要由GSM模块、煤气检测传感器模块、温度传感器模块、红外传感器模块以及315M无线模块组成。
如下图把它们的各个分立部分实现的功能组合起来就能实现对危情的检测。
图1-1家庭智能紧急呼救系统原理框图
主控制系统流程图如下:
开始
系统初始化
GSM初始化成功?
是
否
温度高
发短信提示温度过高
气体浓度高
发短信提示气体浓度过高
有人靠近
发短信提示有人靠近
接收到新消息?
短信内容为4
系统复位并返回OK
返回热释电工作状态
短信内容为3
返回当前气体浓度
短信内容为2
返回当前温度
短信内容为1
否
是
是
否
MCU检测到异常?
图1-2主控制流程图
1.2方案论证
依据系统功能原理的分析,本紧急呼救系统主要是通过一个微控制器把采集到的一些信息通过GSM模块反馈出去。
则主要的选择是选择怎样的一个微控制器去控制系统的运行,以下是具体提出的方案。
方案一:
采用51系列的单片机作为本设计的微控制器。
方案二:
采用PIC单片机作为本设计的微控制器。
方案三:
采用ARM系列的单片机作为本设计的微控制器。
上述硬件设计方案都是可以的,51系列的单片机是接触最多的比较了解其性能以及有关控制指令的编写,价格也不贵。
PIC单片机指令很少,写控制指令可能相对困难。
而ARM单片机功能虽然很强大,但是有很多它提供的功能在本设计中都用不到,而且价格也相对比较贵。
所以在兼顾到性价比的前提下采用方案一更符合本设计。
第2章单片机
单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、
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- 家庭 智能 紧急 呼救 系统 设计