应用系统设计

目录

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摘要 (1)

Abstract (2)

1 绪论 (3)

1.1 研究背景 (3)

2 电路组成框图和基本工作原理 (4)

2.1 电路组成框图 (4)

2.2 电路基本工作原理介绍 (4)

3 系统部分电路功能介绍 (4)

3.1 MCU模块 (4)

3.2 无线模块 (5)

3.3 报警模块 (5)

3.4 液晶显示模块 (5)

3.5 语音模块 (5)

3.6 DTMF编码/解码模块 (6)

3.7 电话接口模块 (7)

4 程序流程图介绍 (8)

4.1 系统人机界面的开发 (8)

5 结束语 (9)

参考文献 (10)

（宋体5号，1.5倍行距)

摘要

本文设计了一种基于 DTMF 技术的单片机进行远程控制的智能家庭防盗报警器,该系统能利用现有的公共电话网络随时实现异地监控家中的情况,并且家中发生危险情况时能及时将信息传递给主人,具有方便、安全的优点。

关键字: DTMF;智能; 报警器;监控

ABSTRACT

A smart and remote control home burglar alarm based on DTMF technology is introduced in this paper. It can monitor the situation of home at any time by PSTN remotely. The system can transfer the dangerous information of home to the master in time. It has virtue of safety and convenience.

Key word s: DTMF; smart; burglar alarm; monitor

1 绪论

随着我国国民经济的快速发展, 人民生活水平的提高, 人们对家庭住房的防盗、防劫、防火设备的重视程度也在不断提高, 所以现代社会有更多的人需要对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行监测和报警。为了有效的保证居民的生命财产安全, 我们设计了一款智能家庭防盗报警系统。该系统是利用无处不在的电话网络进行监控,将 AT89S51 单片机、ISD4000 集成语音芯片、HT1602 液晶显示驱动芯片及集成电路组成的双音多频拨号电路等有机地结合在一起, 构成一种功能先进、实用、成本低廉的家庭智能防盗报警器。

1.1 研究背景

随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，越来越多的智能家电产品和高科技产品进入了我们的生活。同时，人们的生活理念也在发生着变化，家居生活的网络化与智能化成为人们新的需求，智能家居系统也由此成为了目前世界范围内的一个热门的研究领域。智能家居是以家庭住宅为平台，融合计算机、信息家电、网络通信和自动控制等技术，将与家庭生活相关的各种应用子系统有机地结合起来，为人们提供更加舒适、便捷、高效和安全的现代居住环境。从目前的发展趋势来看，在未来的20年时间里，智能家居行业将成为中国的主流行业之一。

智能家居系统是由家居安防系统、网络服务系统和家庭自动化系统等子系统组成的家庭综合服务与管理集成系统。其中，家居安防系统担负着保护人们生命财产安全的职责，由此成为智能家居系统的首要组成部分，其市场的发展前景是非常广阔的智能家居安防系统，是指由各种先进的、智能化的电子保安设备对住宅各要害部位进行多种监测、一旦监测到异常情况就触发报警服务的智能系统；它集防盗、防劫、防火、防燃气泄漏等功能于一体，一旦遇到异常即刻自动报警，系统中各安防设备相互通信配合，让居住者高枕无忧闭。

1.1.1 智能家居安防系统的应用需求

家居安防涵括众多子系统，以视频监控系统为例，在设计方案时，必须同时依据国家法规及结合业主的需求，充分考虑系统应用的安全性。以下是设计方案时需要兼顾的几点普适性思路：安防监控系统的设置要全面，考虑要周全，堵住防范漏洞，制造安全居住环境；在整体防范的要求上，对家中各个位置进行重点监视；在发生警情时必须能立即通过防范系统掌握警情、案发现场的具体情况以及采取相应措施。也就是说，必须快速准确地做出反应；系统技术先进，功能齐全，操作使用维修维护方便；具有良好的兼容性、易扩展性；具有良好的性价比。具体来说，在实际项目中，根据建筑物的具体布局，需要设计多重防护，要注重人防和技防的结合。首先，在大门口设置摄像机，作为第一道防护屏障。其次，在各个房间门口设置摄像机，作为整个建筑体的第二道防护屏障。另外，还要结合周界防范、可视对讲、电子巡更及报警系统等形成更多重防护屏障。通过层层设防，人防与技防结合，设计出一个性价比高、功能实用、设计全面、安全防护水平高的综合管理体系，使管理、保安人员能快速反应各类突发事件，并提供准确的现场资料。

1.1.2 智能家居安防系统的研究及应用现状

智能家居与安防子系统包括：闭路监控电视子系统、门禁子系统和入侵报警子系统。

在众多子系统中，闭路电视监控系统在智能家居安防中的比重越来越大。在家中，视频监控主要安装在出入口，将图像传送到信息中心平台，进行统一的全方位监控监测，形成幕帘状警戒面包围建筑，以立体空间监视建筑内部，使管理人员全面掌握建筑内各处的动态，阻止治安事件发生，并为迅速排除治安事件提供科学的依据。

从安全上考虑，在一个大型的小区中，监控系统已经不再是小范围的完成音视频监控功能便可了，它需要集成报警，实现多系统的联动。并且，随着网络的发展，数字化监控获得更快速发展，安防监控与110报警中心的联动开始得到应用。总的来说，方案必须要综合考虑各种因素，使系统达到安全可靠、技术先进、功能齐全、性价比高、操作维护简便等效果。

2 电路组成框图和基本工作原理

2.1 电路组成框图

智能家庭防盗报警系统是由无线发送 / 接受模块、报警模块、键盘模块、液晶显示模块、语音模块、DTMF解 / 编码模块等构成, 系统硬件总体框图如图 1 所示。

图 1系统硬件总体框图

2.2 电路基本工作原理介绍

当家中发生警情时, 此时家中设定的无线模块或者其他传感器模块会发出异常信号给单片机, 单片机接受到信号后立即发出现场声光报警信号来威慑侵入者, 同时将单片机自动拨打预先存储在 2 4 C 0 2 中的电话号码给主人或者小区物业报警, 以便及时采取防盗措施避免财产损失。

当主人在异地想监听家中的情况或者遥控家中的电器的开关时, 只需要拨打家中的固定电话号码, 因为该报警系统的电话接口是并联在电话机上的, 若铃声响

五次后无人接通( 具体次数可由软件设定) , 则该报警系统就自动模拟摘机, 在主人输入预定的密码后, 就可以监听家中的动静以及控制家中电器的关、断。

当主人在家无须设防时, 该报警系统还可以显示时钟、温度等等, 还可以设定起床闹铃等多重功能, 这些都可以结合软件和相关芯片来实现。

3 系统部分电路功能介绍

3.1 MCU模块

MCU 器件采用 ATMEL 公司生产的 AT89S51 芯片,如图 2 所示。AT89S51 是一个低功耗,高性能CMOS 8 位单片机,片内含 4k Bytes ISP(In-system programmable) 的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器,具有高密度、非易失性存储技术的特点, 芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元。