GSM手机短信火灾报警器课件

1、 毕 业 设 计题 目： GSM手机短信火灾报警器 学 院： 电气与信息工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 学 号： 指导老师： 完成时间： 年 月 日 河南城建学院毕业设计（论文） 摘要摘 要火灾是一种终极型灾害，大多数灾害最后都可能导致火灾。火灾能给人类社会带来巨大的损失。然而，旧时的火灾报警器已经不能满足现代人的要求，有线的火灾报警器具有一定的局限性，经常出现线路故障等问题，而无线火灾报警器能打破局域限制，减少因线路故障引起的不便。同时GSM手机短信火灾报警器，双向通信更能在第一时间满足设计要求，同时实现远程无人控制，做到安全，经济的最优化。系统采用AT89S52,该芯片具

2、有高速、低耗能、功能强、价格低、寿命长，适合运行较为复杂的算法；采用MQ-2烟雾传感器经ADC0832模数转化芯片同时配合DS18B20温度传感器作为探测器，报警系统将传感器输出的电信号送入AT89S52中，得到的数字信号由单片机系统进行处理分析，判断火灾是否发生。当检测信号为火灾发生时，由GSM模块发出火灾给用户手机，检测终端进行声光报警。系统的结构简单，性能稳定，使用方便，智能化程度高。由于采用了温度传感器和烟雾传感器相结合的探测方法，比使用单一的探测器能更加准确报警，降低了误报率。关键词：烟雾传感器MQ-2；GSM模块；DS18B20温度传感器58河南城建学院本科毕业设计（论文） Abs

3、tractAbstractFire is a kind of ultimate disaster, most disasters last may result in a fire. Fire can bring huge loss to human society. Old fire alarm, however, have already can't meet the requirements of modern people, cable fire alarm has some limitations, often appear the problem such as line

4、fault, and wireless fire alarm system can break the local limit, reduce the inconvenience caused by the failures of the line. GSM SMS fire alarm at the same time, the two-way communication can meet the design requirements in the first time, at the same time for the remote control, security, the opti

5、mization of the economy.System USES AT89S52, the chip has a high speed, low energy, strong function, low price, long service life, suitable for running more complex algorithms; With MQ - 2 smoke sensor ADC0832 modulus conversion chip with DS18B20 temperature sensor as the detector at the same time,

6、the alarm system will be the sensor output signal to the AT89S52 and processing of digital signal by single chip microcomputer system analysis, to determine whether a fire happened. When the signal is the fire, made by the GSM module to the user mobile phone, fire detection terminal for sound and li

7、ght alarm.System structure is simple, stable performance, easy to use, intelligentize degree is high. With the combination of temperature sensor and smoke sensors detect method, probe can be more accurate than using a single alarm, reduces the rate of false positives.Keywords: smoke sensor MQ - 2; T

8、he GSM module; DS18B20 temperature sensor河南城建学院本科毕业设计（论文） 目录目 录摘 要IAbstractII1 绪 论11.1 GSM手机短信火灾报警器概述11.2 国内外火灾报警器发展及现状11.2.1 国内无线火灾报警系统的发展现状21.2.2 国外火灾报警器发展与现状21.3 未来无线火灾报警系统发展趋势31.4 课题研究的目的与意义32 GSM手机短信火灾报警器的总体设计方案42.1 设计方案要求42.2 火灾报警器的技术要求42.3 GSM手机火灾报警器总体设计流程53 系统硬件设计73.1 单片机的选定及最小系统73.2 声光报警电路9

9、3.3 烟雾探测器103.3.1 常用烟雾传感器简介103.3.2 烟雾传感器应满足的基本条件103.3.3 模数转换芯片ADC08332113.3.4 烟雾传感器电路设计123.4 温度传感器检测123.4.1 DS18B20简介123.4.2 温度传感器的电路设计及实物图133.4.3 温度传感器的检测设计143.5 继电器控制电路143.6 GSM模块153.6.1 GSM简介153.6.2 GSM模块的设计与实现163.7 LCD12864液晶显示电路183.7.1 LCD12864液晶显示介绍193.8 按键设计204 GSM手机短信火灾报警器的软件设计214.1 程序设计框图214

10、.2 程序设计22结 论23参考文献24致 谢25附 录26附录A：电路原理图26附录B：PCB图片27附录C：实物图片28附录D：系统程序29主程序（MAIN）29液晶显示程序（DISPLAY）48按键功能程序（KEY）5012864LCD数据控制程序（12864）53模数转化程序（ADC0832）55温度采集程序（DS18B20）56河南城建学院本科毕业设计（论文） 1.绪论1 绪 论1.1 GSM手机短信火灾报警器概述火灾报警器，一般有火灾探测器，区域报警器和集中报警器组成；也可以根据工程的要求同各种灭火设施和通信装置联动，以形成中心控制系统。即有自动报警、自动灭火、安全疏散诱导等组成一

11、个完整的消防控制系统。火灾探测器是探测火灾的仪器，在火灾发生的初期阶段，将伴随产生的烟雾、高温和火光。这些烟雾、温度和光强可以通过探测器转变为电信号报警或者使自动灭火系统启动，及时扑灭火灾。也可以控制有关通信设备传输给消防控制室。GSM手机短信火灾报警器是一款新兴的智能火灾报警器，它以便宜的价格、娇小的身姿、实用的功能已经受到业界的广泛关注。相信在不久的将来，它将有更广阔的应用市场。1.2 国内外火灾报警器发展及现状火灾报警器，从发展过程来看，大体分为三个阶段。第一阶段：19世纪40年代到20世纪40年代在这段期间的火灾报警器以单线的感温报警为主，因此称为单线制火灾报警器。此类报警器以一般的报

12、警为主，辅助一些简单的联动功能。由于受限于这一时期的电子技术和传感器技术，报警的可靠性、准确性和灵敏度均不高。第二阶段：20世纪50年代到70年代这段期间的火灾报警已经有单线制变为多线制。多线制火灾报警器与上一代火灾报警器的区别在于火灾探测器和控制器不再是一对一而是多对一的关系，而且多线制可以保证每个探测点都能准确发出报警信号。探测器和模块均采用地址编码形式，其线制一般有二线制、三线制、四线制，因此多线制报警系统过于复杂的设计与布线，使得安装和维护都很不方便，并且成本也比单线制报警器高很多。此类系统的报警形式为开关量，它的灵敏度在制造时通过硬件决定，不可调整。此类系统可以进行现场编程，并初步具

13、有系统自检以及对外围器件的故障检测等功能。第三阶段：20世纪80年代至今，由于计算机技术的快速发展因此形成了智能型火灾自动报警器。探测器的报警形式采用数字量，并可通过软件对其灵敏度根据使用场合、时间进行设定和调整。对探测器的使用环境参数变化较大的场所，灵敏度设定相对低一些，对环境较稳定或一些重要的场所，灵敏度设定相对较高一些，这一功能可提高系统的稳定性及可靠性，减少误报。1.2.1 国内无线火灾报警系统的发展现状与世界上先进工业国相比，我国火灾报警器产品起步较晚，某些地方和国外有些差距，存在品种不全，结构复杂，操作繁琐，维护费用高等问题。但随着我国相关技术的发展，我国火灾报警器与国外知名品牌的

14、差距越来越小。在1975年开始技术引进和研制投产，并与1979年开始自主研制、规模生产并投入市场。最初的产品大多数为多线制（N+1）和电位信号传输方式，消防联动上市多线制硬件组合，火灾误报几乎成为当时国内厂商的共同难题。在国外大企业大量占领中国市场的时候，中国企业抓住了机遇，顶住了挑战，先是一批国家的科研院所，后是一批国营企业、民营企业，业内也吸引和凝聚了一大批国内的技术和管理精英，花了十多年的时间，通过几次产品更新换代，就使自己的产品紧紧跟上了国际水平，并且夺回了大部分国内市场，使得现在大多国外产品的优势逐渐丧失。目前而言，我国基本占据的是国内市场，对外国市场还处于初始阶段。中国企业已做好了

15、充分的准备，进军海外市场。现状与特点：消防报警产品是一个系列产品，包括火灾探测设备、信息传输设备、报警分析控制器、消防控制联动。是物理传感器技术、自动控制、计算机技术、数据传输和管理、智能楼宇等技术的综合集成，属于高新技术。由于中国多年的基本建设的迅速发展，具备了和国外知名企业抗衡的能力。在目前中国许多冠名以高新技术的行业中，中国企业大多做的是中下游的制造与服务，分区极少一部分的利润，像消防报警产品那样既拥有自我知识产权，又拥有大量市场的行业其实是很少的。在消防报警产品的技术含量上，国内产品和国外产品的差距不是很大，许多指标已经超越，存在的问题是：类似于国外消防报警产品的大批量规模化的生产并未

16、成熟，才刚处于起步阶段，有待于积累经验和技术；同时也导致了在产品一致性和长期稳定性上有一些差距；国内正在形成权重的大型企业和集团，这样可以带领国内的各家企业去冲击海外市场，并最终占领海外的消防报警市场。1.2.2 国外火灾报警器发展与现状国外火灾报警产品相对于我国来说起步较早。技术发展比较成熟，一些较发达的国家，具有火灾预防、报警、扑救、善后处理等比较完善的消防体系。政府每年都要拨出大笔资金用于消防设备的更新、人员培训以及消防设备维护。他们的产品，价格便宜，产品美观，功能齐全，操作简单，可靠性高，便于维护和更换。例如法国、英国、加拿大、美国、澳大利亚等发达国家在建设和应用城市火灾自动报警控制系

17、统方便均有丰富的经验。这些国家将自动火灾报警作为公共报警手段接入监控系统，并有效运行多年，能及时准确的报警，使消防指挥中心能够快速准确判断火灾地点、火灾情况，并调度消防部队快速到达火灾现场，减少火灾带来的经济以及人员损失。1.3 未来无线火灾报警系统发展趋势随着科学技术的发展，以及对消防安全的要求，无线火灾报警系统将会更加广阔的发展空间。未来无线火灾报警系统将会更加智能化、自动化、高度集成化、更容易的操作以及便于维护。安全性更高更加可靠、误报、漏报等问题将会得到进一步的解决。伴随着电子、计算机、通讯和现代控制技术的快速发展，网络化发展。目前，国内外关于无线火灾报警系统的研究方兴未艾，由于其与有

18、线系统在工程安装上无可比拟的优越性，正越来越被人们看好。随着我国对消防安全要求的进一步提高，应用领域将逐渐扩展，需要量将会逐年加大，随着该项目产品批量的增加，新工艺的采用，将使成本大大下降，产品将会以一个合理的价位走进千千万万个家庭，为正在兴起的家庭安防潮流注入新的活力。1.4 课题研究的目的与意义随着科技、经济的快速发展，安全隐患越来越多，而火灾时安全隐患中比较严重的一项。每年由于火灾，造成了大量的人员伤亡以及财产损失。所以火灾报警系统的建立事非常重要的，其性能的好坏更是直接影响到用户的经济利益与生命财产安全。但随着无线通讯技术以及电子技术的引入，旧式的多线制、总线制的火灾报警器已经不能满足

19、用户的要求。为满足用户的新要求，无线火灾报警器被研制出来。无线火灾报警系统是近几年来在国外发展起来的新型火灾报警系统，它是利用无线火灾探测装置发出的火警信号和故障信号，并进行报警的火灾自动报警专用设备。无线火灾报警系统与传统的有线系统二者的主要硬件成分几乎是一致的，但它们的区别在于前者是通过无线电信号而不是用导线将各个装置连成一个系统。这样能更灵活，更便捷的实现火灾报警，减少了由于线路的问题而线路的问题而导致整个火灾报警系统不能正常工作的情况，进而更有效地减少火灾所带来的危害。无线火灾报警系统具有能在火灾初期，将燃烧产生的热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，使人

20、们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火灾，最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失，是人们同火灾做斗争的有力工具。河南城建学院本科毕业设计（论文） 2.GSM手机短信火灾报警器的总体设计方案2 GSM手机短信火灾报警器的总体设计方案2.1 设计方案要求设计方案主要包括以下几项功能：（1）火情探测功能：为提高火灾报警的准确性和及时性，火灾报警器采用MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器作为火情探测的传感器；（2）无线数据传输功能：当有火灾报警情况发生时，单片机要启动数据发送模块将探测器自身引导码、状态码发送给GSM模块，GSM模块接收到数据后，将接收到的数据传送到指定的手机中

21、，判断火情的发生，并确定是否报警；（3）声光报警功能：当有检测到火灾发生时，蜂鸣器和LED进行声光报警；（4）显示功能：用LCD12864液晶显示由温度传感器与烟雾传感器的检测到的数据，同时可以再屏幕上显示温度上限和烟雾传感器调节的温度；（5）模拟灭火装置：采用继电器控制LED灯，模拟通过手机短信控制火灾的灭火装置的启动与关闭。2.2 火灾报警器的技术要求本次火灾报警器采用了无线数据传输模块GSM进行数据传输，提高了报警器的可操作性，减少了一些由于线路问题而出现的故障，满足家庭、工厂、仓库、机房等场所的无人控制。火灾报警器采用的单片机处理器成本均比较低，对于完整的系统而言，要求系统应符合体积小

22、、重量低、功耗低、数据传输性可靠和成本低廉等技术要求。GSM手机短信报警器通过模拟电路采集温度和烟雾信号，由单片机进行信号处理，通控制GSM手机模块发送报警信息，蜂鸣器和发光二极管实现声光报警，并且接受指定手机号码发送的内用控制继电器进行相关动作的操作。传统的火灾报警器只能实现在火灾发生时，自动的进行声光报警。不能够提醒不在现场的负责人第一时间知道火灾的发生，从而不能够及时的采取有效地措施。GSM手机火灾报警器与现代的无线通信技术相结合，在火灾的第一时刻为人所知，经查实确认火情后，可以及时通报消防队救火，并通告火灾区域内人员，按指定路线撤离。并能够立即起动消防系统灭火和排烟，及时切断灾区电源，

23、以防电气失火，同时启动安全疏散人员的照明系统。最大限度的保证人身的安全，同时使经济损失降低到最低。2.3 GSM手机火灾报警器总体设计流程火灾报警器的总体设计结构如下：温度传感器指定手机GSM模块（TC35）LED灯光报警蜂鸣器声音报警AT89S52烟雾传感器继电器控制电路按键电路LCD12864液晶图2.1 火灾报警器的总体设计结构基于AT89S52单片机的GSM手机短信火灾报警器，以单片机最小系统为中心，扩展外围功能电路：声光报警，12864LCD液晶显示，GSM手机短信双向通信，温度、烟雾双重检测，多种模式自由切换。因此本次课题的研究方法是根据功能要求选择合理的单片机系统，设计最优的硬件

24、电路，完善程序的设计，实现所需的各种功能。研究阶段：（1）确定单片机型号的选择，实现功能和成本的最优化；（2）确定功能的要求，选择满足功能的模块化电路；（3）仿真论证，组合模块化的电路，满足理论的可行性；（4）硬件电路的焊接与调试；（5）程序的设计与调试；（6）软硬件的结合，实现设计的要求。河南城建学院本科毕业设计（论文） 3.系统硬件设计3 系统硬件设计3.1 单片机的选定及最小系统单片机是把卫星计算机中的微处理器、存储器、I/O借口、定时器/计数器、串行接口、终端系统等电路集成到一片电路芯片上形成微型计算机。单片机是应测控领域的需要而诞生的，用以实现各种测试和控制。它的组成结构既包含通用微

25、型计算机中的基础组成部分，又增加了具有实时测控的一些部件。单片机是GSM手机短信火灾报警器的重要组成部分，它要接收来自传感器的模拟信号，对信号进行分析处理，同时控制后续的电路相应的工作。另外考虑到降低功耗、成本以及可靠性等方面，本系统选择了AT89S52单片机。图3.1 AT89S52AT89S52单片机简介：AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Fla

26、sh，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。AT89C52即能按照正常的方法进行编程，也可在线进行编程。它是把通用的Flash存储器和微处理器结合在一起的，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。特别是单片的P3口的第二功能，

27、在此次火灾报警器的重要应用。表3.1 P3口的第二功能端口引脚第二功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2INT0（外中断0）P3.3INT1（外中断1）P3.4T0（定时/计数器0）P3.5T1（定时/计数器1）P3.6WR（外部数据存储器写选通）P3.7RD（外部数据存储器读选通）图3.2 单片机的最小系统电路图3.2 声光报警电路声音报警电路采用5V蜂鸣器，该蜂鸣器声音响亮，成本低，耗能低，适合实验。光照报警电路采用LED灯以实现光照对视觉的冲击模拟。图3.3 声音报警电路 图3.4 光照报警电路当检测到火灾信号单片机的P05和P04同时置0时，三极管Q1和L

28、EDD2导通实现声光报警。3.3 烟雾探测器火灾的起火过程一般情况下伴有烟、热、光三种燃烧产物。在火灾初期，由于温度较低，物质多处于阴燃阶段，所以产生大量烟雾。烟雾是早期火灾的重要特征之一，感烟式火灾探测器就是利用这种特征而开发的，能够对可见的或不可见的烟雾粒子响应的火灾探测器。它是将探测部位烟雾浓度的变化转换为电信号实现报警目的一种器件。3.3.1 常用烟雾传感器简介（1）离子感烟式探测器是点型探测器它是在电离室内含有少量放射性物质，可使电离室内空气成为导体，允许一定电流在两个电极之间的空气中通过，射线使局部空气成电离状态，经电压作用形成离子流，这就给电离室一个有效的导电性。当烟粒子进入电离

29、化区域时，它们由于与离子相接合而降低了空气的导电性，形成离子移动的减弱。当导电性低于预定值时，探测器发出警报。感烟式火灾探测器适宜安装在发生火灾后产生烟雾较大或容易产生阴燃的场所；它不宜安装在平时烟雾较大或通风速度较快的场所。（2）光电感烟探测器也是点型探测器它是利用起火时产生的烟雾能够改变光的传播特性这一基本性质而研制的。根据烟粒子对光线的吸收和散射作用。光电感烟探测器又分为遮光型和散光型两种。（3）气敏式烟雾传感器气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。它主要包括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器等，其中用的最多的是半导体气敏传感器。它的应用主要有：一氧化碳气体的检测、

30、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂（R11、R12）的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警；还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。3.3.2 烟雾传感器应满足的基本条件（1）对检测信号的响应速度快，重复性好；（2）长期工作稳定性好；（3）使用寿命长；（4）检测范围广；（5）基于以上条件本次设计采用MQ2烟雾传感器，该传感器具有广泛的探测范围，可以有效地检测化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等，具有及时的预警功能。并且

31、 灵敏度高、响应恢复快速、稳定性优异、寿命长、驱动电路简单，可用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置。图3.5 烟雾传感器的电路设计图3.6 烟雾传感器的实物图片3.3.3 模数转换芯片ADC08332ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片。由于它体积小，兼容性，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经有很高的普及率。ADC0832作为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0-5V之间。芯片转换时间仅为32S，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转

32、换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。3.3.4 烟雾传感器电路设计单片机对ADC0832 的控制原理正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK和DO/DI的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同

33、时由处理器向芯片时钟输入端CLK输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第1个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2位数据用于选择通道功能。此时通过烟雾传感器MQ-2探测的电压信号通过ADC0832传输给单片机，单片机经过信号处理做出是否发生火灾的判断。当判断为火灾时信号经单片机处理通过串口传输到GSM模块，在通过GSM模块发送到指定手机。3.4 温度传感器检测本系统要求体积小，相对于传统温度传感器精度高、稳定性好、电路简单、控制方便，综上所述本系统采用DS18B20温度传感器。3.4.1 DS18B20简介（1）

34、适应电压范围更宽，电压范围：3.05.5V，在寄生电源方式下可由数 据线供电；（2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯；（3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温；（4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内；（5）温范围55+125，在-10+85时精度为±0.5；（6）可编程 的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为0.5、0.25；、0.125和0.0625，可实现高精度测温；（7）在9位分辨

35、率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快；（8）测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力；（9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。3.4.2 温度传感器的电路设计及实物图DS18B20具有温度检测盒数据处理组成两部分。DS18B20先初始化，当有个脉冲信号输入到温度传感器时，温度传感器内的模块就会检测脉冲信号，将检测完的脉冲信号存储到存储器中，再第二个脉冲输入时，前一个存储的数据将会输出。图3.7 温度传感器的电

36、路设计图3.8 温度传感器的实物图3.4.3 温度传感器的检测设计当温度传感器检测到环境温度超过一个设定的温度时，单片机控制蜂鸣器发出报警信号，从而达到火灾报警的效果。系统初始化的设定温度为40，也可以通过按键手动设定需要报警的温度值。3.5 继电器控制电路此次选用继电器用于模拟GSM模块的双向通信功能，通过指定手机发送“开”、“关”命令，用LED灯对应的亮灭来演示功能的正常与否。其中LED灯可以代表火灾系统中的消防安全设备，如喷水阀门、防火门窗。图3.9 继电器的电路设计3.6 GSM模块3.6.1 GSM简介GSM模块是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，

37、具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。GSM是Global System For Mobile Communications的缩写，由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准，GSM是全球移动通信系统(Global System for Mobile communications)的简称。它的空中接口采用时分多址技术。自90年代中期投入商用以来，被全球超过100个国家采用。GSM标准的设备占据当前全球蜂窝移动通信设备市场80%以上。GSM系统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、

38、手机耗电量低、机卡分离。其主要技术特点如下：（1）频谱效率。由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码技术，使系统具有高频谱效率；（2）容量。由于每个信道传输带宽增加，使同频复用栽干比要求降低至9dB，故GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小（模拟系统为7/21）；加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减少越区切换的次数，使GSM系统的容量效率（每兆赫每小区的信道数）比TACS系统高35倍；（3）话音质量。鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和话音编码的定义，在门限值以上时，话音质量总是达到相同的水平而与无线传输质量无关；（4）开放的接口。GSM标

39、准所提供的开放性接口，不仅限于空中接口，而且报刊网络直接以及网络中各设备实体之间，例如A接口和Abis接口；（5）安全性。通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，达到安全的目的。鉴权用来验证用户的入网权利。加密用于空中接口，由SIM卡和网络AUC的密钥决定。TMSI是一个由业务网络给用户指定的临时识别号，以防止有人跟踪而泄漏其地理位置；（6）与ISDN、PSTN等的互连。与其他网络的互连通常利用现有的接口，如ISUP或TUP等；（7）在SIM卡基础上实现漫游。漫游是移动通信的重要特征，它标志着用户可以从一个网络自动进入另一个网络。GSM系统可以提供全球漫游，当然也需要网络运营者之间的某些协议，例如

40、计费。3.6.2 GSM模块的设计与实现本次设计采用GSM模块的组成：（1）电源模块；（2）TC35模块；（3）移动服务商手机卡。本次设计仅利用GSM模块TC35的短信功能，使用串口通信协议。因此利用单片机的P3口的第二功能，即P30的串行输入口RXD和P31的串行输出口TXD。这里设计的软件中短信中心号码的处理和指定手机号码的处理是值得注意的地方。（1）如郑州的移动中心号码是+8613800371500，这里使用TC35的AT指令，编写如下：code uchar CSCA="AT+CSCA="+8613800371500"r"/短信服务中心号码；（2）

41、指定手机号码的处理：我们所用的手机号码是11位，也就是奇数个，为了满足协议中的奇偶交换的问题，我们自号码的最后一位加上F使之达到12位。如移动号换成程序中的号码为：5131987228F3编写程序为uchar code Mnumbler_Table12='5','1','3','1','9','8','7','2','2','8','F','3' /发送命令的手机号码；（3）编写

42、的内容处理：此次为火灾报警器的制作。我编写的内容为“检测到火灾报警，请及时处理！”编辑的程序为：uchar code Sms1_Pdu="0011000D91688135802069F50008011C68C06D4B5230706B707E62A58B66FF0C8BF753CA65F659047406FF01"/发送的短信内容：检测到火灾报警，请及时处理！；本设计有单片机与GSM模块通过串口连接。通过温度、烟雾传感器检测到火灾时，经单片机处理数据，将检测到的信号通过串口通信，由单片机将数据传输给GSM模块，GSM能将接收到的数据，通过AT指令发送到指定手机接收端。（4）

43、单片机串口通信I/O口。图3.10 GSM（TC35）实物图图3.11 GSM模块电路设计图3.12 独立电源电路3.7 LCD12864液晶显示电路图3.13 LCD12864电路设计图3.14 LCD12864实物图本设计采用LCD12864带有中文字库的液晶显示屏，设计电路如上图所示，实现当前温度值、当前烟雾值、设定温度的上限、烟雾值上限以及三种报警模式的显示。3.7.1 LCD12864液晶显示介绍12864是128×64点阵液晶模块的点阵数简称。带中文字库的128×64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图

44、形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64，内置8192个16×16点汉字，和128个16×8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字。也可完成图形显示。低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。基本特性：（1）低电源电压（VDD:+3.0-+5.5V）；（2）显示分辨率:128×64点；（3）内置汉字字库，

45、提供8192个16×16点阵汉字(简繁体可选)；（4）内置128个16×8点阵字符；（5）2MHZ时钟频率；（6）显示方式：STN、半透、正显；（7）驱动方式：1/32DUTY，1/5BIAS；（8）视角方向：6点；（9）背光方式：侧部高亮白色LED，功耗仅为普通LED的1/51/10；（10）通讯方式：串行、并口可选 ；（11）内置DC-DC转换电路，无需外加负压；(12)无需片选信号，简化软件设计；(13)工作温度:0-+55,存储温度:-20-+60。3.8 按键设计本次设计的按键部分满足S2用于温度和烟雾调节的选择，配合S3和S4的加减功能，手动调节设定的报警值。S

46、5为报警功能的强制解除键。S2单独使用时是三种报警模式的切换，使设计可以既可以仅温度报警，也可以仅烟雾报警，还能够温度和烟雾同时报警。使本次设计使用的场合更加多元化。图3.15 按键电路设计原理图河南城建学院本科毕业设计（论文） 4.GSM手机短信火灾报警器的软件设计 4 GSM手机短信火灾报警器的软件设计主程序和子程序相互配合共同完成手机短信的火灾报警，同时实现GSM模块的双向通信。4.1 程序设计框图DS18B20初始化采集温度和烟雾浓度并进行处理判断火灾是否发生发送手机短信结束GSM接收短信开关LED灯亮灭否是开始LCD初始化GSM初始化4.2 程序设计本设计程序设计部分包含主程序（MA

47、IN），液晶显示程序（DISPLAY）,按键功能程序（KEY），12864LCD数据控制程序（12864），模数转化程序（ADC0832），温度采集程序（DS18B20）。主程序中含有系统初始化的程序，当GSM模块（TC35）与单片机相连接未检测到信号时，LCD12864屏幕上显示系统初始化，当GSM模块信号正常时，屏幕显示设计的功能。主程序及各个模块程序详见附录河南城建学院本科毕业设计（论文） 结论 结 论GSM手机短信火灾报警器对现代建筑及人民的财产及人身安全起着极其重要的安全保障作用。研制GSM手机短信火灾报警器能有效地降低人身伤亡和财产损失。本次设计的GSM手机短信火灾报警器由检测模块

48、和报警模块组成。芯片采用AT89S52，应用程序以C语言编写，充分利用芯片的内部资源，提高了代码的执行效率。同时根据用户的要求及检测环境不同，设置不同的模式。采用12864显示检测的状况，实现人机交互。同时增加了GSM模块，更加有利于对火灾做出判断及实施相应的措施，减少火灾的危害。河南城建学院本科毕业设计（论文） 参考文献参考文献1张毅刚.单片机原理及其应用（第二版）M.高等教育出版社，2010.52阎石.数字电子技术基础（第五版）M.高等教育出版社，20043童诗白.模拟电子技术基础（第四版）M.高等教育出版社，2006.54姚海军.C语言程序设计M.西安电子科技大学出版社，2008.85高

49、有堂.电子电路设计制版与仿真（PROTEL DXP）郑州大学出版社，2005.16全国大学生电子设计竞赛组委会编.全国大学生电子设计竞赛获奖作品精选M.(1994-1999).北京理工大学出版社，2003.37林志琦.基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真M.北京航空航天大学出版社，200488-bit Microcontroller With 8K Bytes Flash AT89C52.ATMEL,199998-bit Microcontroller With 4K Bytes in-system programble Flash AT89S51,2001108-bit Microco

50、ntroller With 8K Bytes in-system programble Flash AT89S52,2001河南城建学院本科毕业设计（论文） 致谢 致 谢本论文在贺伟导师的悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识、严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严于律己、宽以待人的崇高风范，朴实无法、平易近人的人格魅力对本人影响深远。不仅使本人树立了远大的学习目标、掌握了基本的研究方法，还使本人明白了许多为人处事的道理。本次论文从选题到完成，每一步都是在导师的悉心指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！在写论文的过程中，遇到了很多的问题

51、，在老师的耐心指导下，问题都得以解决。所以在此，再次对老师道一声：老师，谢谢您！时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。离校日期已日趋渐进，毕业论文的完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文的顺利完成，一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！在此我向河南城建学院电气与信息工程学院的所有老师表示衷心的感谢，谢谢你们辛勤栽培，谢谢你们在教学的同时更多的是传授我们做人的道理，谢谢你们孜孜不倦的教诲！大学期间所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识，更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式、表达能力和广阔视野。很庆幸这些年来我遇到了如此多的良师益友，无论在学习

52、上、生活上，还是工作上，都给予了我无私的帮助和热心的照顾，让我在一个充满温馨的环境中度过美好的大学生活。感恩之情难以用言语量度，谨以最朴实的话语致以最崇高的敬意。最后要感谢的是我的父母，他们不仅培养了我对中国传统文化的浓厚的兴趣，让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依，而且也为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望！我一定会好好孝敬他们，报答他们！爸妈，我爱你们！“长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。”这是我少年时最喜欢的诗句。就用这话作为这篇论文的一个结尾，也是一段生活的结束。希望自己能够继续少年时的梦想，永不放弃。

53、河南城建学院本科毕业设计（论文） 附录 附 录附录A：电路原理图图附录1电路原理图附录B：PCB图片图附录2 PCB图片附录C：实物图片图附录3 实物图片附录D：系统程序主程序（MAIN）#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar Set_temp=40; /设定的温度uchar C_temp=0;uchar set_flag=0;uchar data discop4=0; / 0 2 4 6 8 101214161820222426uchar code dis_tab="欢迎使用烟雾浓度当前温度"uchar code dis_tab1="系统初始化"uchar ad_dat1=0; /读取滤波后的AD值uch