家庭防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明

平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014年5月8日2畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會(huì)討論評(píng)定，給予學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成答辯委員會(huì)人，出席人,,,。2平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)摘要I1.總體設(shè)計(jì)方案 21.1基于GSM安全系統(tǒng)簡(jiǎn)介 21.2基于GSM安全系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)......22.設(shè)計(jì)正文 42.1基于GSM的安全系統(tǒng)簡(jiǎn)介 52.1單片機(jī)控制模塊 52.2傳感器模塊 62.4存儲(chǔ)器模塊 72.5液晶鍵盤(pán)模塊 83.2單片機(jī)控制模塊電路設(shè)計(jì) 3.3傳感器模塊電路設(shè)計(jì) 3.4報(bào)警模塊電路設(shè)計(jì) 3.5GSM模塊接口電路設(shè)計(jì)..........3.7液晶模塊電路設(shè)計(jì) 4.軟件設(shè)計(jì) 4.2GSM模塊軟件設(shè)計(jì) 4.3存儲(chǔ)器模塊軟件設(shè)計(jì) 4.5密碼鎖軟件設(shè)計(jì) 5.調(diào)試與結(jié)果 5.1密碼鎖調(diào)試 5.2開(kāi)門(mén)功能調(diào)試 5.3修改密碼功能調(diào)試 5.4報(bào)警功能調(diào)試 5.5調(diào)試存在問(wèn)題 7.參考文獻(xiàn) 前言以單片機(jī)中控主機(jī)為核心，采用國(guó)際領(lǐng)先的室內(nèi)無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)門(mén)禁、空調(diào)、地暖、燈光、熱水器、家庭影院、窗簾、各類報(bào)警器等家庭電子設(shè)備與控制主機(jī)之間的通訊組網(wǎng)，用戶可以通過(guò)手機(jī)、座機(jī)、遙控面板以及互聯(lián)網(wǎng)通信終端等方式，一鍵搞定所有家電設(shè)備，隨時(shí)了解家中的實(shí)時(shí)信息，遠(yuǎn)程完成對(duì)家里各項(xiàng)設(shè)備的控制。只要手指輕輕一觸，家里所有電器都可以通過(guò)用手機(jī)平板電腦或者遙控面板一鍵操控，輕松對(duì)家居中的燈光、電視、空調(diào)、窗簾、攝像頭等進(jìn)行實(shí)時(shí)查看與控制，讓你提前享受未來(lái)生活，一切變化盡在你的指1.總體方案設(shè)計(jì)1.1家庭防盜安全系統(tǒng)簡(jiǎn)介家庭防盜安全系統(tǒng)是基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控報(bào)警技術(shù)，徹底解決了普通防盜器、監(jiān)控器無(wú)法解決的遠(yuǎn)程報(bào)警和易于破解的難題。利用通信加密技術(shù)，讓用戶的家居安全無(wú)憂，是繼單向防盜器、雙向防盜器后的新一代防盜產(chǎn)品。家庭智能防盜器具備智慧靈魂，使人與財(cái)產(chǎn)的安全保障得到保證。在性能上必須要在各種情況條件下的高可靠性，在功能上必須既要讓用戶有不可破解的最高安全等級(jí)，又要讓用戶操作方便，甚至系統(tǒng)為用戶自動(dòng)服務(wù)。智能防盜器符合全能的防盜技術(shù)特點(diǎn)：及時(shí)通知：超大范圍最高安全：杜絕解碼操作方便：手動(dòng)自動(dòng)實(shí)用功能：防盜防火1.2家庭防盜安全系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)城市規(guī)模迅速擴(kuò)大，外來(lái)人口大量涌入，使本來(lái)就復(fù)雜的城市管理更加復(fù)雜。家庭被盜，住戶被搶，常有發(fā)生。對(duì)此，公安部門(mén)雖作了大量投入，仍不盡人意。其原因大體是：（1）有的家庭被盜，損失數(shù)目極少，公安部門(mén)沒(méi)有用常規(guī)的方法立案?jìng)刹?。?）有的住戶雖然損失嚴(yán)重，但法律意識(shí)淺薄，不能將當(dāng)時(shí)的情況和線索作一個(gè)明確的表述，自然增加了破案難度。（3）作案人詭計(jì)多端，狡猾、飄忽不定，沒(méi)有固定的著落和去處。2.設(shè)計(jì)正文隨著生活水平的提高，提別是物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們對(duì)自己的個(gè)人安全和家庭財(cái)產(chǎn)安全越來(lái)越重視，安全已成為一種市場(chǎng)需求；同時(shí)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展伴隨著城市流動(dòng)人口的急劇增加，給家庭防控增加了新的難題和提出了新的課題，傳統(tǒng)的人防物防的形式已難以適應(yīng)社會(huì)形式發(fā)展的需求。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和普遍應(yīng)用，進(jìn)一步同動(dòng)了智能化家庭的建設(shè)步伐，家庭安全技術(shù)防范系統(tǒng)已經(jīng)從本地向遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)展，從社會(huì)的周邊防范向家庭內(nèi)部防控逐漸靠攏，家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)在人們對(duì)美好生活的追求中迅速崛起。一個(gè)完善的職能家庭，具有便捷、安全、舒適、高檔的生活環(huán)境，確保每一個(gè)家庭住戶的聲明財(cái)產(chǎn)安全，是建設(shè)本系統(tǒng)的最大意義和根本目的。通過(guò)終端接收?qǐng)?bào)警短信，并且可以發(fā)送命令短信異地遙控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種操作。利用各種傳感器對(duì)可能出現(xiàn)的煤氣泄露、火災(zāi)、家中門(mén)窗被打開(kāi)并有人闖入等意外情況進(jìn)行，并通過(guò)短信發(fā)送特定報(bào)警信息于預(yù)先設(shè)定好的手機(jī)號(hào)碼，通知事主做出相應(yīng)措施。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，即使遠(yuǎn)在千里之外也能對(duì)家中發(fā)生的各種突發(fā)意外情況了如指掌，使生活更安全更智能。2.1家庭防盜安全系統(tǒng)簡(jiǎn)介本系統(tǒng)是基于無(wú)線模塊的監(jiān)控報(bào)警技術(shù)，徹底解決了普通防盜器、監(jiān)控器無(wú)法解決的遠(yuǎn)程報(bào)警和易于破解的難題。利用通信加密技術(shù)，讓用戶的家居安全無(wú)憂，是繼單向防盜器、雙向防盜器后的新一代防盜產(chǎn)品。本系統(tǒng)在性能上必須要在各種情況條件下的高可靠性，在功能上必須既要讓用戶有不可破解的最高安全等級(jí)，又要讓用戶操作方便，甚至系統(tǒng)為用戶自動(dòng)服務(wù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖12.1單片機(jī)控制模塊單片機(jī)控制模塊主要采用STC89C52單片機(jī)作為主控制芯片。STC89C52作為普通51單片機(jī)已廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)品中，其接口簡(jiǎn)單，方便使用，且功能STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8K字節(jié)Flash，256字級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，STC89C52可降至作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。其引腳圖如圖2所示。2.2傳感器模塊傳感器模塊主要由紅外傳感式集發(fā)射接收于一體的ITR9909。這是一種光電開(kāi)關(guān)。光電開(kāi)關(guān)（光電傳感器）是光電接近開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)稱，它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測(cè)物體有無(wú)的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測(cè)。光電開(kāi)關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行2.3傳輸模塊傳輸模塊主要采用SIEMENS公司的TC35模塊，通過(guò)串口接入電路與單片機(jī)控制模塊相連，主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離報(bào)警的功能。采用該模塊的短信功能，可以使某些控制達(dá)到“零距離”。由于短信息的費(fèi)用低廉，可以取代傳統(tǒng)的無(wú)線遙控。因此本系統(tǒng)采用單片機(jī)控制無(wú)線模塊發(fā)送短信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離報(bào)警的功能。TC35模塊是SIEMENS公司為嵌入式設(shè)備設(shè)計(jì)的雙頻通訊核心模塊，TC35T內(nèi)含TC35/SIM卡座/電源/天線/RS232接口，是可獨(dú)立使用的通訊終端。TC35支持標(biāo)準(zhǔn)的AT命令集，通過(guò)AT指令可實(shí)現(xiàn)發(fā)送短信功能。模塊有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息、第三組的二類傳真、以及2.4K、4.8K、9.6K的非透明模式。TC35模塊主要由基帶處理器、射頻模塊、供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF連接器、天線接口六部分組成。作為T(mén)C35的核心，基帶處理器主要處理終端內(nèi)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)信號(hào)，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路的前提下，可支持FR、HR和EFR語(yǔ)音信道編碼。設(shè)置以下AT指令，GSM模塊可以發(fā)送短消息：AT+CMGF=1回車(采用文本格式發(fā)送，如用PDU格式，則AT+CMGF=0)AT+CMGS=“+8613xxxxxxxxx”回車>輸入短消息。Crtl+Z結(jié)束并發(fā)送。2.4存儲(chǔ)器模塊為了實(shí)現(xiàn)對(duì)密碼的存儲(chǔ)，防止不法分子切斷電源造成密碼丟失，本系統(tǒng)采用了AT24C02存儲(chǔ)器對(duì)密碼進(jìn)行存儲(chǔ)。AT24C02是一個(gè)2K位串行CMOSE2PROM，內(nèi)部含有256個(gè)8位字節(jié)。內(nèi)部有一個(gè)16字節(jié)頁(yè)寫(xiě)緩沖器，該器件通過(guò)I2C總線接口進(jìn)行操作，有一個(gè)專門(mén)的寫(xiě)保護(hù)功能。AT24C02支持I2C總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。I2C總線協(xié)議規(guī)定，任何將數(shù)據(jù)傳送到總線的器件為發(fā)送器。任何從總線接收數(shù)據(jù)的器件為接收器。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時(shí)鐘和所有起始停止信號(hào)的主器件控制的。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式。AT24C02通過(guò)8個(gè)引腳實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能，其引腳圖如下圖3所示。2.5液晶鍵盤(pán)模塊液晶鍵盤(pán)模塊主要由4*4矩陣鍵盤(pán)和LCD1602液晶顯示器組成。4*4矩陣鍵盤(pán)主要提供用戶操作輸入功能，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)通信的主要控制部分；LCD1602液晶顯示器主要負(fù)責(zé)顯示系統(tǒng)信息，協(xié)助用戶操作系統(tǒng)。下面分別簡(jiǎn)單介紹矩陣鍵盤(pán)和LCD1602液晶顯示器的性能和工作原理。2.5.1LCD1602液晶顯示器LCD1602是一種字符型液晶顯示模塊，是一種專門(mén)用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式的LCD。該液晶顯示器使用方便，功耗小，因此本系統(tǒng)采用LCD1602作為系統(tǒng)的顯示部分。LCD1602包括4種工作狀態(tài)，通過(guò)MCU設(shè)置RS、RW和E值，可使液晶工作在不同的狀態(tài)。寫(xiě)指令：輸出：無(wú)輸出：無(wú)2.5.24*4矩陣鍵盤(pán)在矩陣式鍵盤(pán)中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就可以構(gòu)成4*4=16個(gè)按鍵，從而節(jié)省I/O資源，因此在本設(shè)計(jì)中采用4*4矩陣鍵盤(pán)。矩陣式鍵盤(pán)中，行、列線分別連接到按鍵開(kāi)關(guān)的兩端，行線通過(guò)上拉電阻接到+5V上。當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，行線處于高電平狀態(tài)；當(dāng)有鍵按下時(shí)，行、列線將導(dǎo)通，此時(shí)，行線電平將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。對(duì)于矩陣式鍵盤(pán)，按鍵的位置由行號(hào)和列號(hào)唯一確定，因此可分別對(duì)行號(hào)和列號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制編碼，然后將兩值合成一個(gè)字節(jié)，高4位是行號(hào)，低4位是列號(hào)。編碼相互轉(zhuǎn)換可通過(guò)計(jì)算或查表的方法實(shí)現(xiàn)。3.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件電路主要由單片機(jī)控制模塊電路、報(bào)警模塊電路、GSM模塊電路、存儲(chǔ)器模塊電路、液晶鍵盤(pán)模塊電路和傳感器模塊電路組成。系統(tǒng)硬件電路如圖4系統(tǒng)電路圖3.2單片機(jī)控制模塊電路設(shè)計(jì)單片機(jī)電路主要包括晶振電路、復(fù)位電路、P0口的上拉電阻等組成，電路如圖7所示。接口P3為單片機(jī)P0引腳的上拉電阻，接口P2為矩陣鍵盤(pán)的接入口。在晶振電路中，晶振頻率選為11.0592MHz，原因是使初值為整數(shù)，從而產(chǎn)生精確的波特率，如圖5圖5單片機(jī)控制模塊電路圖3.3傳感器模塊電路設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中，為了提高傳感器的精確度和方便性，傳感器都通過(guò)引線連接到相應(yīng)的接口上，而非直接焊接到電路板上。由于傳感器的信號(hào)為弱電平信號(hào)，容易造成單片機(jī)的誤操作。為保證系統(tǒng)具有較高的靈敏度，故加入由LM324組成的放大電路，電路如圖8所示。接口P6為煙霧傳感器的接口；接口P7為人體感應(yīng)傳感器的接口。通過(guò)分別調(diào)整可變電阻R2和R7，可以改變煙霧傳感器和人體感應(yīng)傳感器信號(hào)的放大倍數(shù)。由于單片機(jī)的中斷方式為低電平中斷，所以經(jīng)放大器放大后的信號(hào)要先接入反相器，才能再連接到單片機(jī)的中斷引腳上如圖6。圖6傳感器模塊電路圖3.4報(bào)警模塊電路設(shè)計(jì)由于單片機(jī)STC89C52提供的工作電流只有20mA，而蜂鳴器正常工作電流一般比較大，片機(jī)的I/O口是無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)的，因此需要一個(gè)外部的驅(qū)動(dòng)電路，提供正常工作所需要的電流。報(bào)警模塊電路圖如圖7所示，在該電路中，speaker連接在單片機(jī)引腳上，接口P4為蜂鳴器，晶體管工作在飽和狀態(tài)，相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)。圖7報(bào)警模塊電路圖3.5GSM模塊接口電路設(shè)計(jì)GSM模塊的工作主要由單片機(jī)通過(guò)串口將AT指令發(fā)送到GSM模塊。串口電路主要由芯片MAX232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)串口電壓與單片機(jī)電壓的轉(zhuǎn)換，確保雙方可以相互通信，電路如圖8所示。單片機(jī)的TXD引腳接到MAX232的T2IN引腳，單片機(jī)的RXD引腳接到MAX232的T2OUT引腳。圖8GSM模塊接口電路圖3.6存儲(chǔ)器模塊電路設(shè)計(jì)存儲(chǔ)器模塊電路主要由芯片AT24C02構(gòu)成，存儲(chǔ)器模塊電路圖如圖9所示。在本設(shè)計(jì)中，只有一個(gè)AT24C02被總線尋址這三個(gè)地址，故輸入腳A0A1A2可懸空或連接到Vss。串行時(shí)鐘SCL和串行數(shù)據(jù)/地址引腳SDA分別接到單片機(jī)引腳P3.6和P3.7上，通過(guò)單片機(jī)編程控制存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)。圖9存儲(chǔ)器模塊電路圖3.7液晶模塊電路設(shè)計(jì)液晶模塊電路如圖10所示。可調(diào)電阻R1調(diào)節(jié)液晶偏壓，RS、RW和EN分別接到單片機(jī)的P0.5、P0.6、P0.7引腳，通過(guò)單片機(jī)按相應(yīng)時(shí)序編程控制液晶顯示。Data0~Data7為液晶數(shù)據(jù)位，接到單片機(jī)P2引腳。圖10液晶模塊電路圖4.軟件設(shè)計(jì)該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能是：輸入密碼，密碼正確則進(jìn)入系統(tǒng)。當(dāng)輸入密碼錯(cuò)誤次數(shù)小于3次時(shí)，可以重新輸入。當(dāng)錯(cuò)誤次數(shù)達(dá)到3次，系統(tǒng)便進(jìn)入自鎖狀態(tài)并通過(guò)GSM發(fā)送短信通知用戶。成功進(jìn)入系統(tǒng)后可以選擇不同的功能：開(kāi)門(mén)、修改系統(tǒng)密碼和開(kāi)啟報(bào)警系統(tǒng)。選擇開(kāi)門(mén)功能。則開(kāi)門(mén)的指示燈會(huì)亮。選擇修改系統(tǒng)密碼功能，則按照系統(tǒng)指引輸入舊密碼、新密碼和重復(fù)新密碼。若輸入的密碼都正確，則修改密碼成功。若輸入的密碼錯(cuò)誤，則需要重新輸入，當(dāng)錯(cuò)誤次數(shù)達(dá)到3次時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)進(jìn)入自鎖狀態(tài)和通過(guò)GSM發(fā)送短信通知用戶。選擇開(kāi)啟報(bào)警功能，煙霧傳感器和紅外熱釋能傳感器便開(kāi)始工作，一旦檢測(cè)到信號(hào)，報(bào)警音響并通過(guò)GSM發(fā)送短信通知用戶。若需要關(guān)閉報(bào)警功能，只要按關(guān)閉報(bào)警的按鍵，并正確輸入密碼后，報(bào)警功能就會(huì)關(guān)閉。主程序流程4.1傳感器模塊軟件設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)中，LCD1602液晶顯示是通過(guò)調(diào)用voiddisplay(ucharpos,uchar*q)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，其流程圖如圖12所示。在voiddisplay(ucharpos,uchar*q)函數(shù)中，lcd_wcmd()，lcd_pos()兩個(gè)函數(shù)，先寫(xiě)顯示地址，后寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)。單片機(jī)P2EP引腳，通過(guò)單片機(jī)控制液晶顯示在本系統(tǒng)中，鍵盤(pán)的軟件實(shí)現(xiàn)通過(guò)分時(shí)掃描、鍵盤(pán)編碼的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，其不會(huì)全為1。如果讀取不到P1口的值，比如是干擾，則不做鍵值處理，返回繼續(xù)循環(huán)下次。圖13主程序流程圖4.2GSM模塊軟件設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)中，GSM模塊軟件設(shè)計(jì)是通過(guò)串口發(fā)送AT指令給GSM模塊來(lái)“AT+CMGF=1\r”給GSM模塊，設(shè)“AT+CMGSr”，設(shè)置收信方的手機(jī)號(hào)碼；接著將待發(fā)送短信的內(nèi)容發(fā)給GSM模塊；最后發(fā)送十六進(jìn)制的0x1A（回車）確認(rèn)發(fā)送，這樣就能通過(guò)GSM模塊最終實(shí)現(xiàn)報(bào)警通知用戶的功能。程序見(jiàn)附錄。圖14短信發(fā)送流程圖在GSM模塊和單片機(jī)的串行通信中，選用定時(shí)器T1在工作方式2設(shè)定波特率為9600，其初值計(jì)算公式如下：已知fosc為11.00592MHz，設(shè)波特率控制位SMOD=0，則有故在程序設(shè)計(jì)時(shí)，定時(shí)器初值設(shè)置為0xFD。4.3存儲(chǔ)器模塊軟件設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)中，AT24C02的存儲(chǔ)功能主要是通過(guò)I2C總線來(lái)實(shí)現(xiàn)串行讀寫(xiě)，其流程圖如圖15所示。I2C總線在寫(xiě)入和讀取一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)時(shí)，總是高位在前低位在后。在讀函數(shù)_24C02Read(unsignedcharl_address)中，先向I2C總線發(fā)出讀取24C02的寫(xiě)地址，在完成I2C串口協(xié)議后，寫(xiě)入24C02的讀地址，unsignedcharl_address)中，先向總線發(fā)出寫(xiě)24C02的地址，在完成I2C串口協(xié)議后，寫(xiě)入24C02的寫(xiě)地址，然后寫(xiě)入數(shù)據(jù)。程序見(jiàn)附錄。圖15AT24C02讀寫(xiě)流程圖4.4液晶鍵盤(pán)模塊軟件設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)中，LCD1602液晶顯示是通過(guò)調(diào)用voiddisplay(ucharpos,uchar*q)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，其流程圖如圖16所示。在voiddisplay(ucharpos,uchar*q)函數(shù)中，lcd_wcmd()，lcd_pos()兩個(gè)函數(shù)，先寫(xiě)顯示地址，后寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)。單片機(jī)P2EP引腳，通過(guò)單片機(jī)控制液晶顯示。程序見(jiàn)附錄。圖16LCD1602顯示流程圖在本系統(tǒng)中，鍵盤(pán)的軟件實(shí)現(xiàn)通過(guò)分時(shí)掃描、鍵盤(pán)編碼的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，其不會(huì)全為1。讀取P1口的值，查表獲得相應(yīng)的16進(jìn)制值存放l_key變量中，退出循環(huán)。如果讀取不到P1口的值，比如是干擾，則不做鍵值處理，返回繼續(xù)循環(huán)下次。程序見(jiàn)附錄。圖17鍵盤(pán)掃描流程圖4.5密碼鎖軟件設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)中，密碼鎖的軟件實(shí)現(xiàn)是通過(guò)比較輸入密碼值和實(shí)際密碼值是否一樣來(lái)進(jìn)行的，其流程圖如圖18所示。如果密碼正確，則進(jìn)入下一步操作。如果密碼錯(cuò)誤，則需要重新輸入密碼，直到密碼正確為止。每輸錯(cuò)一次密碼，錯(cuò)誤次數(shù)記錄變量times就會(huì)加1。一旦times增加到3，則調(diào)用GSM程序發(fā)短信，并且系統(tǒng)進(jìn)入死鎖狀態(tài)。程序見(jiàn)附錄。圖18密碼鎖設(shè)置流程圖5.調(diào)試與結(jié)果(建議更名為“家庭防盜系統(tǒng)系統(tǒng)仿真”)電路板焊接成功后就可以進(jìn)行調(diào)試，在調(diào)試之前，應(yīng)先將已編好的程序下載到芯片STC89C52。編寫(xiě)好程序后，將文件加載到工程中，然后“build”，生成“*.hex”文件，將AT89S52芯片插到下載開(kāi)發(fā)板中，然后打開(kāi)下載軟件，通過(guò)它導(dǎo)入“*.hex”運(yùn)行編譯，載入到芯片即可。5.1密碼鎖調(diào)試系統(tǒng)上電后，液晶顯示“Pleaseinputthepassword:”字樣，如圖24所示。2秒后，系統(tǒng)進(jìn)入輸入狀態(tài)，此時(shí)可通過(guò)鍵盤(pán)輸入6位密碼。在輸入狀態(tài)，當(dāng)輸入錯(cuò)誤時(shí)，可通過(guò)鍵盤(pán)上的“Delect”鍵刪除錯(cuò)誤位。當(dāng)輸入完成以后，按“Enter”鍵確認(rèn)輸入?！癙leasepressthefunctionkey”字樣，此時(shí)可通過(guò)按不同的功能鍵選擇不同的功若輸入的密碼錯(cuò)誤，蜂鳴器長(zhǎng)鳴同時(shí)液晶顯示“Error!”，如圖26所示。若錯(cuò)誤次數(shù)小于3次，2秒后可重新輸入密碼。若錯(cuò)誤次數(shù)達(dá)到三次，系統(tǒng)進(jìn)入死鎖狀態(tài)，液晶顯示“Tryittomorrow!”，并通過(guò)GSM模塊發(fā)送短信通知用戶，5.2開(kāi)門(mén)功能調(diào)試在進(jìn)入操作系統(tǒng)后，按“Open”鍵進(jìn)入開(kāi)門(mén)功能。此時(shí)，開(kāi)門(mén)燈亮，液晶顯示“Openthedoor.”。5.3修改密碼功能調(diào)試在進(jìn)入操作系統(tǒng)后，按“Change”鍵進(jìn)入修改密碼功能。按照液晶指示“Inputoldpassword”，輸入舊密碼；然后提示“Inputnewpassword”，輸入新密碼；最后在提示“Inputitagain!”后重復(fù)輸入新密碼。若輸入的密碼都正確，則修改密碼成功，顯示“Establishessuccessful!”，如圖28所示。若密碼有一次錯(cuò)誤，則需要從輸入舊密碼開(kāi)始重新操作，當(dāng)錯(cuò)誤次數(shù)達(dá)到3次時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)進(jìn)入死鎖狀態(tài)。5.4報(bào)警功能調(diào)試在進(jìn)入操作系統(tǒng)后，按“Alarm”鍵進(jìn)入開(kāi)啟報(bào)警功能，此時(shí)液晶顯示“Systemstartup.”。當(dāng)煙霧傳感器檢測(cè)到煙霧時(shí)，啟動(dòng)中斷程序，蜂鳴器報(bào)警，液晶顯示“Alarm!”和“Onfire!”，并通過(guò)GSM發(fā)送短信通知用戶，當(dāng)紅外熱釋能傳感器檢測(cè)到人體時(shí)，啟動(dòng)中斷程序，蜂鳴器報(bào)警，液晶顯示“Alarm!”和“Steal!”，并通過(guò)GSM發(fā)送短信通知用戶。5.5調(diào)試存在問(wèn)題整個(gè)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于調(diào)試方面，因此在調(diào)試中也遇到了很多問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)查看資料和細(xì)心分析后，最終都能順利解決。下面總結(jié)以下調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法。在制板過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)各種差錯(cuò)而導(dǎo)致電路短路或斷路等現(xiàn)象。為避免此類情況的發(fā)生影響調(diào)試結(jié)果，在調(diào)試前，先用萬(wàn)用表二極管檔將電路板的線路都測(cè)一下，確保電路正常。調(diào)試過(guò)程首先驗(yàn)證LCD1602能否正常運(yùn)行。先編寫(xiě)簡(jiǎn)單的LCD1602顯示程序，然后通過(guò)串口下載HEX格式文件到單片機(jī)。上電后，液晶只亮但沒(méi)有顯示，初步懷疑是RS、RW和E控制位設(shè)置錯(cuò)誤。但通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)試控制引腳電平跳變情況，發(fā)現(xiàn)正常，故排除該可能。最后經(jīng)過(guò)反復(fù)檢查，發(fā)現(xiàn)原來(lái)是因?yàn)閱纹瑱C(jī)P2引腳為倒序排列，在畫(huà)板圖時(shí)沒(méi)有留意，導(dǎo)致接錯(cuò)數(shù)據(jù)引腳。采在設(shè)計(jì)程序時(shí)，考慮到存儲(chǔ)器AT24C02全新時(shí)存儲(chǔ)內(nèi)容為0，此時(shí)才寫(xiě)入初始化密碼。但經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，該設(shè)想不實(shí)際，故直接寫(xiě)入初始化密碼。在設(shè)計(jì)功能選擇時(shí)，采用按鍵獲得鍵值，再根據(jù)鍵值選擇不同功能函數(shù)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在調(diào)試時(shí)，出現(xiàn)第一次按鍵有反應(yīng)，之后都沒(méi)有反應(yīng)的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析后得知，在每次按鍵后，程序跳入不同功能函數(shù)時(shí)要將鍵值重設(shè)初值0xFF，否則會(huì)進(jìn)入死循環(huán)。調(diào)試過(guò)程遇到的最大難題是中斷問(wèn)題。剛開(kāi)始時(shí)，傳感器沒(méi)有檢測(cè)到信號(hào)，但單片機(jī)卻運(yùn)行中斷程序。通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)試中斷引腳，發(fā)現(xiàn)電平正常。試過(guò)更換單片機(jī)芯片和將中斷引腳接地，問(wèn)題依然存在。最后使用示波器測(cè)試中斷引腳，發(fā)現(xiàn)存在干擾信號(hào)，使得單片機(jī)出現(xiàn)誤中斷現(xiàn)象。故在程序中加入延時(shí)檢測(cè)中斷信號(hào)部分后，干擾信號(hào)被排除掉，中斷正常。編程時(shí)要注意規(guī)范問(wèn)題。編程過(guò)程中要注意加注釋或分割線，否則，在程序過(guò)長(zhǎng)時(shí)容易變得很亂，不便于查找或更改。程序的結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)的合理，避免上下亂調(diào)用的現(xiàn)象，這樣會(huì)使程序更加清晰化。編程前要畫(huà)流程圖，這樣會(huì)使思路清晰。此外，使用循環(huán)結(jié)構(gòu)體時(shí)要注意有退出循環(huán)體的出口，避免程序進(jìn)入死循環(huán)。6.總結(jié)該設(shè)計(jì)在一定程度上解決了傳統(tǒng)機(jī)械式防盜的弊端，利用高科技將防盜報(bào)警智能化、自動(dòng)化，可以減少和避免戶主的損失。由于該系統(tǒng)主要利用現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)作為承載，不需要考慮布線等因素，減少了環(huán)境因素對(duì)系統(tǒng)的影響，提高了該系統(tǒng)的可移動(dòng)性。由于時(shí)間的關(guān)系和考慮到元器件的價(jià)格等因素，該設(shè)計(jì)還存在一些不足的地方。例如，該設(shè)計(jì)存在不夠人性化的地方，可通過(guò)添加實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片增加時(shí)間功能，并在此基礎(chǔ)上加入自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉系統(tǒng)的功能等等。除此以外，還可以通過(guò)增加斷電保護(hù)電路增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。在設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我對(duì)這四年學(xué)習(xí)到的知識(shí)有了一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，也因此學(xué)到了很多東西。這一次的實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)，從查找資料、方案確定、電路設(shè)計(jì)到PCB制作和調(diào)試，整個(gè)過(guò)程都是我自己親自去完成。在整個(gè)設(shè)計(jì)期間，我遇到了很多問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析和其他同學(xué)的幫助后，最終都把問(wèn)題解決，我也從中學(xué)會(huì)了解決問(wèn)題的方法。#include"key.h"#include"gsm.h"sbitdoor=P0^0;//定義P0^0為門(mén)鎖控制標(biāo)志位sbitalarm=P0^3;//定義Psbitint1=P3^3;sbitint0=P3^2;ucharpswd[6]={0};ucharpswd_flash[6]={//存儲(chǔ)輸入鍵值//存儲(chǔ)密碼//暫存新密碼//檢測(cè)舊密碼標(biāo)志位//檢測(cè)新密碼標(biāo)志位inti=0;//密碼位bitdelect;bitok;//修改密碼控制標(biāo)志位//設(shè)定控制標(biāo)志位//刪除控制吧標(biāo)志位//確定控制標(biāo)志位//取消控制標(biāo)志位voidinput(void);voidpswd_error(void);voidonfire(void);voidfunction(void);voidalarm_f(void);//輸入函數(shù)//密碼錯(cuò)誤函數(shù)//火災(zāi)報(bào)警函數(shù)//盜竊報(bào)警函數(shù)//功能選擇函數(shù)//修改密碼函數(shù)//報(bào)警功能函數(shù)#include<intrins.h>#include<Init_Timer0.h>//LED1黃色指示燈//LED2綠色指示燈//LED3紅色指示燈sbitIGT=P2^5;//啟動(dòng)TC35I信號(hào)//繼電器unsignedcharBuf_First_Serial[Buf1_Max];//發(fā)送換行回車函數(shù){}voidCLR_Buf1(void){for(k=0;k<Buf1_Max;k++)//將緩存內(nèi)容清零{}First_Int=0;//接收字符串的起始存儲(chǔ)位置}//判斷緩存中是否含有指定的字符串函數(shù){if(strstr(Buf_First_Serial,a)!=NULL)return1;return0;}//定位字串"+32"符位置voidFind_dw_TEXT(void){for(k=0;k<Buf1_Max;k++){if(Buf_First_Serial[k]=='+'&&Buf_First_Serial[k+1]=='3'&&Buf_First_Serial[k+2]=='2'){break;}}for(k=0;k<Buf1_Max;k++){if(Buf_First_Serial[k]=='O'&&Buf_First_Serial[k+1]=='K'){break;}}}//送命令函數(shù)//不允許出錯(cuò){c=b;//保存字符串地址到c{if(!Hand("OK")){if(Timer0_Start==0){for(b;*b!='\0';b++){//將字符串地址給b}shijian=wait_time;}}{i=1;}}CLR_Buf1();}//發(fā)送命令函數(shù)//允許出錯(cuò){c=b;//保存字符串地址到c{if((!Hand("OK"))&&(!Hand("ERROR"))){if(Timer0_Start==0){for(b;*b!='\0';b++){}shijian=wait_time;}}{i=1;}}CLR_Buf1();}{//將字符串地址給b//取消回顯//新短信到Second_AT_Command("AT+CMGF=1",3);Second_AT_Command("AT+CSDH=0",3);//TEXT顯示模式//Second_AT_Command("AT+CSCS=\"GSM\"",3);//所有Second_AT_Command("AT+CPMS=\"SM\",\"http://所有操作都在MT(模塊終端)中進(jìn)行;}{if(strstr(Buf_First_Serial,"+CMTI")!=NULL)"+CMTI"就表示有新的短信{CLR_Buf1();//while((!Hand("OK"))&&(!Hand("ERROR")))//{//CLR_Buf1();Send_ASCII("AT+CMGR=1");//發(fā)送讀取信息指令//}Find_dw_TEXT();for(k=Start_weizi;k<=End_weizi;k++){}if(strstr(Buf_First_Serial,"onled1")!=NULL){}elseif(strstr(Buf_First_Serial,"offled1")!=NULL){}elseif(strstr(Buf_First_Serial,"onled3")!=NULL){}elseif(strstr(Buf_First_Serial,"offled3")!=NULL){}elseif(strstr(Buf_First_Serial,"onrelay")!=NULL){}elseif(strstr(Buf_First_Serial,"offrelay")!=NULL){}CLR_Buf1();}}{i=0;CLR_Buf1();{CLR_Buf1();Send_ASCII("AT+CREG?");for(k=0;k<Buf1_Max;k++){if(Buf_First_Serial[k]==':'){if((Buf_First_Serial[k+4]=='1')||(Buf_First_Serial[k+4]=='5')){i=1;break;}}}}}{IGT=0;IGT=1;Timer0_init();Serial_Init();//第一個(gè)串口初始化Wait_CREG();{}}voidTimer0(void)interrupt1{{}if(Timer0_Start==1)if(Times>(40*shijian{}//停止定時(shí)器0TR0=1;//開(kāi)啟定時(shí)器0}voidSerial_Int(void)interrupt4{ES=0;if(TI)//如果是發(fā)送中斷，則不做任何處理{TI=0;//清除發(fā)送中斷標(biāo)志位}if(RI)//如果是接送中斷，則進(jìn)行處理{RI=0;//清除接收中斷標(biāo)志位Buf_First_Serial[First_Int]=SBUF;//將接收到的字符串存到緩存中First_Int++;//緩存指針向后移動(dòng)if(First_Int>Buf1_Max)//如果緩存滿,將緩存指針指向緩存的首地址{First_Int=0;}}}/*****/voidinput(void){intk=0;while(k<6){display(0x00+k,"*");l_key=0xff;k++;}k--;display(0x00+k,"");l_key=0xff;}}{break;}}}{intt,j;display(0x00,"Error!");if(t>=3)//錯(cuò)誤輸入3次后自鎖{display(0x00,"Tryittomorrow!");for(j=0;j>=0;j++)//自鎖for(j=0;j>=0;j++);}return;}{display(0x40,"functionkey");{{break;}{break;}{alarm_f();break;}}}{display(0x40,"rd:");input();{display(0x40,"rd:");input();for(i=0;i<=6;i++)display(0x00,"Inputitagain!");input();if(correct_new==0){for(i=0;i<6;i++)}pswd_error();}}pswd_error();//新密碼不正確//舊密碼不正確}}{EA=1;{{display(0x40,"tem.");EA=0;break;}}}{InitCom();int1=0;IT0=1;IT1=1;EA=0;{lcd_init();//lcd初始化display(0x00,"Pleasedisplay(0x40,"password:");for(i=0;i<6;i++)input();for(i=0,correct_old=0;i<6;i++)//輸入密碼與實(shí)際密碼比較{display(0x00,"Correct!");{{break;}function();}}{pswd_error();}}}{if(int1==0){display(0x00,"Alarm!");display(0x40,"Steal!");}}#include"lcd1602.h"voidI2C_write(unsignedchartm