摘 要
随着人们收入水平的日益提高，居家安全日益成为人们关注的话题。对于我们每一个人而言都至关重要。一套完整得防盗报警系统，能够有效得实时提高居家安全。防盗报警器系统已成了保证人们安全的一重要的部分，保证人身安全等等，应用的前景广阔，使人们的居家更加安全可靠。该系统主要是以STC89C52单片机作为整个系统的控制中心，进行外围设计的防盗报警器。主要由以下部分组成单片机控制模块控制整个系统，人体红外感应模块主要负责检测周围是否有不明人员，当检测到有外来人员进入该范围内时产生报警信号，同时当检测到盗窃人员时，作出相应的报警信号，GSM模块在收到单片机提供的盗窃人员的信息后会自动的发送短信给小区保安或户主人员。该系统之所以使用GSM短信无线通信方式进行报警，主要是因为该通信方式安全可靠，能够弥补现在市场上应用的一些有线的报警方式，因线路的损坏等原因造成的无法报警等缺点。
关键词：STC89C52单片机；防盗报警器系统；人体红外感应
2 防盗报警器系统的方案论证及硬件设计
本章主要阐述家用防盗报警器的系统的总体方案和硬件的设计。
2.1 设计要求
本设计需要实现的设计要求如下:
（1）能够检测周围是否有盗窃人员。
（2）检测到有盗窃人员时进行现场的声音和灯光报警，警告盗窃人员。
（3）将检测的结果通过GSM短信模块发送相应的信息进行报警。
（4）可以通过按键进行手动或自动报警的设置。
2.2 防盗报警器系统的总体方案架构
该系统主要有三大部分组成:1、红外传感器2、STC89C52单片机3、报警模块。如图2-1所示。
红外传感器：红外传感器的重要性是十分显著的，相当于人类的感知器官，主要负责采集外部的人体信息，将采集的信息传送给单片机。它是单片机与外部物理世界连接的桥梁。
STC89C52单片机：它是发布命令的“决策机构”，相当于人类的大脑，即完成协调和指挥整个系统的操作，按照预定顺序设定的程序将红外传感器传递过来的信息经过处理作出相应的判断，将指令传送给报警模块[13]。
报警模块：主要起到报警提示的作用，作出相应的应答，将控制器传递过来相应的信息进行报警。
图2-1 方案框架
2.2.1防盗报警器系统简介
本课题是一个利用GSM短信模块进行通讯的防盗报警器系统，通过防盗报警器系统，可以警告盗窃人员，并且可以将相应的信息发送给户主和小区的保安等，相应的有关人员可以在第一时间内知道家中是否有盗窃人员，提醒户主和相关人员迅速对突发情况采取有效措施。
2.2.2防盗报警器系统控制方案分析
本课题主要是以STC89C52单片机作为核心控制器,通过人体红外传感器作为信息采集单元，利用GSM短信模块作为整个系统与外界连接的中间媒介，蜂鸣器和灯光作为现场的报警。防盗报警器系统的控制方案有许多，在基本模块上都可以进行不同的选择。例如本课题选择用的STC89C52单片机作为主控芯片，因为52单片机价格低廉，且能够满足设计的要求，然而实际上对于单片机的选择还有很多种，之所以选用GSM短信模块进行无线通讯是因为该通信模块稳定可靠操作相对简单并且拥有低成本的优势，除此之外可以选择ESP8266芯片作为主控芯片，但是ESP8266芯片的价格较贵，加上代码的修改方面稍有复杂，基于GSM短信模块的设计更加符合需求。选用人体红外传感器作为人体检测传感器的优点在于检测范围较广，检测可靠。
3硬件电路的构成
硬件电路主要有人体红外传感器、STC89C52单片机模块、蜂鸣器报警模块、GSM短信模块，主要的工作流程是当有入侵人员时，人体红外传感器检测到有外来人员时，该信号经信号处理电路处理后传送给STC89C52单片机模块，单片机模块经处理完成相应的回应，启动蜂鸣器进行声音的警告，同时GSM短信模块发送短信给相应的人员，实现远程报警。
3.1 单片机最小系统
本课题选用的单片机是STC89C52单片机，STC89C52单片机相比其他单片机价格便宜，只需要一晶振电路和复位电路就能够工作，系统稳定，中文资料丰富适合初学者使用。
主控制芯片采用STC89C52微控制器，该最小系统主要有两部分组成，分别是复位电路和晶振电路。如图3-1。使用复位按钮（复位电路）重新启动程序。复位有手动复位或者是自动复位。手动复位的本质是内置电容器的充电和放电。如图3-2所示，手动复位电路通过连接9号RST引脚和VCC引脚来实现重启功能。时钟电路产生时钟信号以为系统提供基本时钟信号。时钟信号由石英晶体产生,将石英晶振的两端分别与单片机的XTAL1和XTAL2引脚连接，同时两端分别连接一个30pf电容进行滤波，电路图如图3-3所示。单片机将这个信号用作机械时钟，以确保频率稳定性并确保在特定频率下的“跳跃”。他与单片机的内部电路相结合，产生单片机工作时的时钟频率。单片机的所有指令都是在此基础上构建的。晶体振荡器提供的时钟频率越高，单片机运行的速度就越快。
图3-1最小系统
4软件程序设计
本章主要阐述家用防盗报警器系统的单片机程序编写，本设计使用 Keil软件进行编程、仿真和调试。首先，需要对系统进行初始化，主要对进行 I/O
口进行初始化以确保硬件连接的稳定性和相应的模块进入准备工作模式；然后让相应的模块进行人员的检测，通过相应的程序进行数据的有效采集；最后根据采集的信息，对数据进行处理并作出相应的判断，当有人员时，将信息发送给相应的人员和蜂鸣器报警，当没有检测到人员时继续进行信息的采集，软件设计流程图如图4-1。
图4-1 软件设计流程
5 系统调试及问题分析
本章主要阐述在系统调试过程中硬件电路的调试、使用的软件以及调试步骤，并根据在调试中遇到的一些软硬件方面的问题进行具体分析。系统调试是指在完成本课题的需求功能过程中，进行的软硬件环境的搭建以及程序的设计。
5.2 软硬件问题分析
在本课题在硬件环境搭建和软件编程过程中，均遇到了一系列的问题.
在硬件环境搭建过程中，首先遇到的是单片机的焊接问题，由于使用的是洞洞板作为底板进行的焊接，由于洞洞板质量的问题和焊接技术的欠缺，导致洞洞板一直不粘锡或单片机的引脚间发生连锡现象，并且如果电烙铁与单片机等的引脚接触时间过长，会导致单片机过热损坏单片机等等一系列问题，在焊接完一个模块的电路后要进行相应的测试，不要等全部焊接完毕之后在测试，这样如果在全部焊接完之后测试，这样会导致出现问题的地方难以找到，甚至引起一系列的其它问题，开始焊接的时候没有注意到各个模块之间的距离导致焊接过程中许多焊接点连接在一起，并且增加了焊接的难度因此在焊接的过程中要首先对整个系统做一个整体的布局，熟悉的掌握焊接的技术，快速有效的进行焊接。
在软件编写的过程中，也遇到了一些问题。首先就是在程序编写完成之后下载到单片机时，一直显示单片机为连接，下载程序失败，因为下载程序是通过一个串口进行的连接到单片机的TX、RX引脚进行相应的程序的下载，最终发现TX、RX的连接顺序连接反了，在改变连接的顺序之后，就能够正常的下载。在进行GSM短信模块的程序调试过程中，一直无法发送短信到相应的人员，在检查了多次程序之后发现没有对该模块用到引脚进行相应的初始化，导致该模块无法正常的工作。在GSM短信模块程序编写过程中，容易出现因为某一未知错误引起的整个系统的崩溃，即需要在程序中寻找错误，很难通过筛选条件的方式获得错误原因，因此需要大量的试验来缩小错误区域，从而获取错误原因，经过不断的试验过后，最终发现问题的所在。在程序的编写过程中要注意一些逻辑问题，尽量的使编写的程序逻辑清晰，方便下次查看，一些标志位命名时最好使用与此相关的一些名词，不要使用abc等变量作为标志位，由于调试的周期较长，当时编写时可能知道次标志位的含意，然而下次再调试程序时由于过了一段时间，一些变量的含意早已经忘记。
5.3 最终调试结果
经过一系列的调试基本完成了所有的功能。可以通过按键进行手动的报警，在手动报警的同时蜂鸣器响起，LED灯亮起，同时GSM发送相应的信息到手机；当在自动模式下，当人体红外检测到盗窃人员时产生触发信号，蜂鸣器响起，LED灯亮起，GSM发送相应的信息到手机。
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