摘 要摘 要本文研究了防盜門非法開啟遠程監控系統，通過用戶輸入的開門密碼來開啟防盜門，并且當非法輸入時，會產生報警并發送短信給戶主。該設計主要以單片機為核心控制器，以tc35gsm模塊為傳輸中介，設計了一套無線監控系統。該系統成功的解決了單片機與tc35gsm模塊的通信問題，實現了系統的遠程無線監控。經實驗檢驗，該系統具有易攜帶、實用簡單、網絡覆蓋面廣、資費低廉等優點。具有一定的實用性和推廣價值。關鍵詞：遠程監控；tc35gsm模塊；at89s52單片機29目 錄目 錄摘 要iabstract錯誤！未定義書簽。第1章 緒 論11.1 課題背景11.2 國內外研究現狀及發展11.3 課題研究的內容及意義2第2章 遠程監控系統設計的理論基礎32.1 系統的主控芯片at89sc51芯片32.2 系統的短信發送模塊tc35gsm模塊52.3 系統的密碼矩陣鍵盤62.4 系統的顯示系統72.5 系統的報警系統8第3章 系統的硬件電路設計93.1 系統總體框圖93.2 控制系統的電路設計103.3 顯示系統的電路設計113.4 報警系統的電路設計133.5 系統整體電路圖錯誤！未定義書簽。第4章 系統軟件設計及分析94.1 程序設計流圖184.2 程序設計19結論錯誤！未定義書簽。參考文獻錯誤！未定義書簽。致謝錯誤！未定義書簽。附錄錯誤！未定義書簽。 齊齊哈爾大學畢業設計（論文）第1章 緒 論隨著21世紀的到來，我們居住的地球正處在一個信息革命和知識經濟的時代，我國經濟迅猛發展，生產力及人民生活水平不斷提高。住宅除了滿足人們的基本居住要求外，還必須滿足辦公、教育、娛樂、會客、健身儲物等多種要求，與此同時，人們對生活的安全性和高效性提出了更高的要求，智能化防盜門由此產生。對于一個住宅而言，居民的安全是首要的。1.1 課題背景隨著時代的不斷進步，改革開放的深入發展，電子電器技術的飛速進步，人們的生活水平有了很大程度的提高，家庭和社會上的高檔貴重物品越來越多，也就使一些不法分子有機可乘。這就導致人們對自己所處環境的安全性提出了更高的要求，尤其在家居安全方面，不得不時刻留意那些不速之客，現在很多小區都安裝了智能報警系統，因此大大提高了小區的安全程度，有效保證了居民的人身財產安全。此外，防盜系統技術性能穩定、防盜功能強等特點使防盜門非法開啟遠程監控受到廣大用戶和專業人士的歡迎。 所謂防盜門非法開啟遠程監控是一種能夠發出短信及報警的電子系統。這種系統可以是現場的，也可以是遙控的。它是人力防盜最重要的補充措施。防盜監控系統作為一種防盜的技術措施，是完全必要的，它甚至能起到人力防范所不能起到的作用，可以說它是一位忠實的“警衛”。 近年來，隨著技術和社會的發展，在越來越多的生活和工業控制領域都開始強調“無線”的概念，在工業控制領域中數據的傳輸上越來越多的采用無線數據的傳送。對于短距離的通信可以采用一般的無線電技術，但是如果無線通信系統的覆蓋范圍很廣，顯然需要無線設備具有很大的發送功率。這樣相應的無線電設備會非常的龐人和昂貴。隨著電子技術的飛速發展，使得手機的更新速度越來越快，價格也越來越便宜。手機的通信是數據的無線收發的過程，這個過程遵循特定的協議。由于手機的數據傳輸屬于無線傳輸，主要的運營設備及網絡支持已由移動、聯通等大的運營商建設的很完善。手機信號覆蓋范圍廣，在信息傳遞性能方面穩定、可靠。因此本設計采用手機中的gsm模塊為信息傳遞的載體，與單片機結合起來構成遠距離無線防盜監控系統，可以實現遠程數據傳送、遠程監控的功能。 目前國內使用的各類防盜、保安警報器基本都是以超聲波、主動式紅外發射接收以及微波等技術為基礎。而這里所設計的防盜門非法開啟遠程監控系統是以單片機芯片控制gsm模塊來發送信息。1.2 國內外研究現狀及發展在當今高速發展的社會中，人們對自身所處的環境越來越關心，居家安全已成為當今小康之家優先考慮的問題。當人們上班家中無人，或者僅有老人孩子在家，或者晚上在家熟睡，必須確保家庭成員和財產的絕對安全。為了保障住宅內的財產和居民的安全，必然將運用各種高新信息技術，預防和解決家居的入室盜竊作案犯罪的發生。防盜門的非法開啟遠程監控就顯得尤為重要。家庭自動化系統是適應現代生活對家庭功能逐漸增長的需求發展起來的一個系統，該系統的內容、構成和配置因國度、家庭的經濟實力、家庭的知識結構以及個人喜好的不同而不同。因此，家庭自動化系統的配置與住宅小區的定位（安置型、實用型、舒適型還是豪華型）以及住戶的類型比例（經濟實力、知識結構等）有著密切的關系。隨著微電子技術與網絡技術的飛速發展，人們對于居住環境的安全、方便、舒適提出了越來越高的要求，因此防盜門遠程監控系統就隨之出現，也隨著改革開放的深入和市場經濟的迅速發展、提高，城市外來流動人口大量增加，帶來許多不安定因素，刑事案件特別是入室盜竊、搶劫居高不下，因此防盜門遠程監控系統是智能化小區建設中不可缺少的一項，而以往的做法是安裝防盜門、防盜網，但普遍存在有礙美觀，不符合防火要求，而且不能有效地防止犯罪分子對住宅的入侵，故利用高科技的電子防盜報警系統也就應運而生。目前我國大多數家庭都是雙職工，當發生警情時，不能有效地處理，因此，必須設立小區報警中心，在發生警情時，除了現場報警外，同時還向小區的保安中心進行電腦聯網報警，以便警情得到迅速處理。針對以上情況，適合我國國情的防盜門遠程監控系統應運而生，該系統具有性能穩定、價格適中、系統容量大、誤報率極低、施工操作方便等優點，是一套先進的電子科技安防系統，是入室盜竊、搶劫等犯罪分子的克星，同時是在發生意外情況時緊急求助的最好幫手，它改善了傳統的防范設施只防不報的弱點，給小區、家庭帶來全新的安全概念，建立一個可靠和開放的安全環境。現在中國的智能防盜系統已經很成熟并得到迅猛發展，該系統經中國安全技術防范認證中心強制ccc認證，歐洲ce認證，美國ul認證。以優質的服務、強硬的產品質量為商鋪、家庭的治安防范、緊急求援服務提供了有力的保障。1.3 課題研究的內容及意義該課題主要完成基于單片機和gsm模塊的防盜門非法開啟遠程監控系統設計，系統整體采用tc35gsm模塊為無線監控的終端，在防盜門上安裝密碼鎖，如果三次輸入的密碼錯誤，則at89sc51單片機控制gsm模塊發出報警，并將信息發送給用戶，實現遠程監控功能。設計要完成的主要內容有：1. 判斷是否為合法開啟與非法開啟；2. 當合法開啟時，打開防盜門不會發出報警，也不發送防盜門被開啟的短信；3. 當非法開啟時，打開防盜門將發出報警，同時給發送防盜門被開啟的短息；4. 當某一用戶忘記開啟密碼時，如果輸入三次密碼錯誤，打開防盜門將發出報警，同時給發送防盜門被開啟的短息；為了實現上述功能和操作方便，本設計中密碼鍵盤采用44矩陣鍵盤，顯示器采用1602型lcd顯示器。信息發送模塊采用西門子tc35gsm模塊，當非法開啟時由報警系統發出告警信息，有效地恐嚇非法入侵者。同時用戶接收到非法開啟信息后，可以根據不同的情況采取相對應的措施，使家庭財產及人身安全有所保障。齊齊哈爾大學畢業設計（論文）第2章 遠程監控系統的理論基礎2.1 系統的主控芯片at89sc51芯片2.1.1 單片機at89c51簡介at89c51是美國atmel公司生產的低電壓，高性能cmos8位單片機，片內含4k bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（eprom）和128bytes的隨機存取數據序存器（ram），器件采用atmel公司的高密度/非易失性存儲技術生產，兼容標準mcs-51指令系統，片內置通用8位中央處理器（cpu）和flash存儲單元，at89c51單片機為許多嵌入式控制系統提供了一種靈活行高且價廉的方案。2.1.2 單片機at89c51的主要特性8031 cpu與mcs-51 兼容 4k字節可編程flash存儲器(壽命：1000寫/擦循環) 全靜態工作：0hz-24khz 三級程序存儲器保密鎖定 128*8位內部ram 32條可編程i/o線 兩個16位定時器/計數器6個中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內振蕩器和時鐘電路2.1.2 管腳說明單片機at89c51共有40個引腳，其雙列直插封裝方式的引腳功能如圖2-4所示。圖2-4 stc89c51雙列直插封裝方式的引腳圖40只引腳按其功能可分為3類：電源及時鐘引腳、控制引腳、i/o口引腳。各引腳功能如下：vcc、gnd：單片機電源引腳。vcc接+5v電源，為stc89c51電源的正極輸入端；gnd為電源接地端。xtal1、xtal2：時鐘引腳。分別為片內振蕩電路的輸入端和輸出端。本設計中，這兩個接口分別接頻率為12mhz晶振的兩端，同時并聯兩個30pf的電容。是為系統提供基本時鐘信號的，保持各部分同步。rst：單片機的復位引腳。高電平有效，當單片機運行時，在此引腳上加上持續時間超過2個機器周期（24個時鐘振蕩周期）的高電平時，就可以完成復位操作。復位電路有兩種，一種是上電復位，一種是按鍵復位。psen：全稱是程序存儲器允許輸出控制端，低電平有效。 ale：地址鎖存允許信號。ea：程序存儲器的內外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內部程序存儲器讀指令。此設計中直接與電源相連即可。p0口：雙向8位三態i/o口，此口為地址總線（低8位）及數據總線分時復用口，每個口可獨立控制。51單片機p0口內部沒有上拉電阻，因此，不能正常地輸出低/高電平，需要在使用時外接上拉電阻，一般接入10k的排阻。p1口：8位準雙向i/o口，內部帶有上拉電阻，每個口可獨立控制，但是這種接口沒有高阻態，而輸入也不能鎖存，因此，它不是真正的雙向i/o口。p2口：8位準雙向i/o口，內部帶有上拉電阻，此口與地址總線（高8位）復用，每個口可獨立控制，與p1口相似。p3口：8位準雙向i/o口，內部帶有上拉電阻，雙功能復用口，每個口可獨立控制，當作普通i/o口時與p1口相似，此外，它還提供特殊功能，其特殊功能引腳分配如下：p3.0 ：rxd 串行通信輸入。p3.1 txd 串行通信輸出。p3.2 int0 外部中斷0 輸入，低電平有效。p3.3 int1 外部中斷1 輸入，低電平有效。p3.4 t0 計數器0 外部事件計數輸入端。p3.5 t1 計數器1 外部事件計數輸入端。p3.6 wr 外部隨機存儲器的寫選通，低電平有效。p3.7 rd 外部隨機存儲器的讀選通，低電平有效。2.2 系統的短信發送模塊tc35gsm模塊2.2.1 tc35gsm模塊的介紹通信模塊采用西門子tc35 gsm模塊，tc35是西門子公司推出無線通信gsm模塊，它工作在gsm900和gsm1800雙頻段，功耗在egsm900（4類）和gsm1800（1類）分別為2w和1w，通過接口連接器和天線連接器分別連接到sim卡讀卡器和天線。tc35模塊提供rs-232數據口，采用at指令，符合etsi標準gsm0707和gsm0705，tc35的數據接口（cmos電平）通過at指令可雙向傳輸指令和數據，可選擇波特率為300-115kbit/s，自動波特率為1.2-115 kbit/s。tc35支持txt和pdu格式的sms（短消息），可通過at指令或關斷信號實現重啟和故障恢復。通過tc35模塊自帶rs232通訊接口可以方便地實現與pc機或單片機的通信。tc35產品模塊有電源口、串行口和天線口三個插接口，單片機通過串行口傳送at指令控制tc35收發短信或撥打電話。短信息服務 是gsm系統中提供的一種gsm 終端 （手機） 之間， 通過服務中心進行文本信息收發的應用服務，其中服務中心完成信息的存儲和轉發功能。 短信息服務作為gsm 網絡的一種基本業務， 已得到越來越多的系統運營商和系統開發商的重視 ，基于這種業務的各種應用也蓬勃發展起來。 由于網絡在全國范圍內實現了聯網和漫游 ，具有網絡能力強的特點 ，用戶無需另外組網 ，在極大提高網絡覆蓋范圍的同時為客戶節省了昂貴的建網費用和維護費用 。同時， 他對用戶的數量也沒有限制 ，克服了傳統的專網通信系統投資成本大、維護費用高 、且網絡監控的覆蓋范圍和用戶數量有限的缺陷 。比傳統的集群系統在無線網絡覆蓋上具有無法比擬的優勢 ，加上 gsm的sms 本身具備的數據傳送功能 ，都使得這些應用得到迅速的普及。利用gsm短信息系統進行無線通信還具有雙向數據傳輸功能，性能穩定 ，為遠程數據傳送和監控設備的通信提供了一個強大的支持平臺。 在此以 gsm網絡作為數據無線傳輸網絡 ，開發出一個遠程故障報告系統。他可以應用在銀行 、儲蓄點、機房監控、 電信機房動力環境監控 、通信行業遠端無人值守站機房監控和遠程維護（ 如移動通信基站 、微波站 、光纖中繼站等）及其他無人值守點（ 如倉庫 、辦公樓等） 監控及城市公用事業實時監控維護系統像煤氣調壓站 、自來水、污水管網和熱力系統 、電力系統城市中電網等情況中。gsm模塊主要應用領域有無線終端、工業監測與控制（例如：無線溫度濕度監測與控制）、遠程抄表系統、智能家居控制系統等。本實驗板特點如下：1、通過電腦串口連接pc機，發送at指令，也可以和單片機連接，使用單片機發送at指令。2、實驗板上帶有啟動的硬件電路，使用者不用再去額外的使用單片機的i/o接口。3、使用大功率電源芯片作為模塊供電核心，有力保證gsm模塊長時間穩定工作。4、sim卡電路采用嚴格的電氣隔離，保證通話質量和模塊穩定性。5、板子上共有二個led燈：電源指示燈、網絡注冊指示燈，為開發提供最大的便利。6、二極管防反接保護，大電容濾波，布局合理。 7、模塊所有引腳均已引出，方便用戶進行二次開發。8、藍色pcb，全貼片元件焊接，體積小，外形精致，系統性能可靠。2.2.2 tc35gsm模塊的構成tc35i模塊主要由gsm基帶處理器、gsm射頻模塊、供電模塊（asic）、內存、zif連接器、天線接口六部分組成。通過zif連接器與單片機實現電路接口，通過該接口讀取或發送tc35i模塊中的數據，將是tc35i模塊的應用核心。tc35i模塊的主要特性與技術指標：（1）頻段為雙頻gsm900mhz和gsm1800mhz(phase2/2+)；（2）支持數據、語音、短消息和傳真；（3）電源(3.3-4.8)v；（4）可選波特率(300115)kbp，動波特率（4.8-115）kbps；（5）sim電壓3v/1.8v。2.3 系統的密碼矩陣鍵盤2.4.1 矩陣鍵盤的功能及要求本設計的功能如下：（1）設置6位密碼，密碼通過鍵盤輸入，若密碼正確，則將鎖打開。（2）密碼可以由用戶自己修改設定（只支持6位密碼），鎖打開后才能修改密碼。修改密碼之前必須再次輸入密碼，在輸入新密碼時候需要二次確認，以防止誤操作。（3）報警、鎖定鍵盤功能。密碼輸入錯誤數碼顯示器會出現錯誤提示，若密碼輸入錯誤次數超過3次，蜂鳴器報警并且鎖定鍵盤。電子密碼鎖的設計主要由三部分組成：44矩陣鍵盤接口電路、密碼鎖的控制電路、輸出八段顯示電路。另外系統還有led提示燈，報警蜂鳴器等。系統功能要求：密碼鎖設計的關鍵問題是實現密碼的輸入、清除、更改、開鎖等功能：(1)密碼輸入功能：按下一個數字鍵，一個“”就顯示在最右邊的數碼管上，同時將先前輸入的所有“”向左移動一位。(2)密碼清除功能：當按下清除鍵時，清除前面輸入的所有值，并清除所有顯示。(3)密碼更改功能：將輸入的值作為新的密碼。(4)開鎖功能：當按下開鎖鍵，系統將輸入與密碼進行檢查核對，如果正確鎖打開，否則不打開。2.3.1 矩陣鍵盤的設計如圖所示，本系統采用44矩陣鍵盤，16個按鍵分為輸入數字鍵：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；功能鍵clr、en、f1、f2、f3、f4。圖322.4 系統的顯屏2.4.1 1602a,lcd顯示屏的介紹本設計采用1602a，lcd顯示屏，該顯示屏的外形如下： 1602a,lcd顯示屏2.4.2 1602a,lcd顯示屏的管腳說明1602采用標準的16腳接口，其中:第1腳：vss為地電源第2腳：vdd接5v正電源第3腳：v0為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產生“鬼影”，使用時可以通過一個10k的電位器調整對比度第4腳：rs為寄存器選擇，高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：r/w為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當rs和rw共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當rs為低電平rw為高電平時可以讀忙信號，當rs為高電平rw為低電平時可以寫入數據。第6腳：e端為使能端，當e端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執行命令。第714腳：d0d7為8位雙向數據線。第15腳：背光電源正極第16腳：背光電源負極2.5 系統的報警器本設計中報警器采用蜂鳴器來實現，蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產品中作發聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。在本設計中，蜂鳴器有兩個功能：其中一個功能是用來指示操作的按鍵是否能成功的按下；另外一個功能是當用戶輸入密碼錯誤的次數超過了3次，鳴笛以示報警。齊齊哈爾大學畢業設計（論文）第3章 系統的硬件電路設計3.1 系統的總框圖3.1.1 系統硬件組成框圖本設計以單片機at89c51為核心，其外接16個按鈕組成的44鍵盤，通過4511和7406等驅動電路與單片機相連，以實現密碼等輸入功能；lcd用于密碼的顯示等功能；利用發光二極管作為指示燈，用于顯示電子密碼鎖的狀態（鎖合、鎖開、鍵有效和錯誤）；當密碼輸入錯誤或超過3次，就會啟動報警系統，同時鎖合鍵盤。此系統硬件簡潔，將復雜的硬件功能用軟件實現，因此系統控制靈活，能很好地滿足本設計的基本要求和擴展要求。 at89c51gsm模塊蜂鳴器lcd顯示屏44鍵盤復位電路電源時鐘電路 圖3.1.1 總體硬件組成框圖3.2 控制系統的電路設計3.2.1 單片機控制系統單片機作為整個硬件系統的核心，它既要協調整機工作的控制器，又是數據處理器。它由單片機、時鐘電路、復位電路等組成。為了簡化電路、降低成本、提高可靠性，本系統采用at89c51作為主控制器，它是一款與mcs51完全兼容且內部自帶有4kb的flash存儲器及256kb ram單元的芯片，因此可以不需另外擴展eeprom及靜態ram就可以實現所需功能。單片機最小系統是軟硬件系統連接的橋梁。其中單片機最小系統的電路圖如圖2.4所示。圖2.4 單片機最小系統單片機的時鐘信號用來提供單片機片內各種微操作的時間基準，時鐘信號通常用兩種電路形式得到:內部振蕩和外部振蕩。mcs-51單片機內部有一個用于構成振蕩器的高增益反向放大器，引腳xtall和xtal2分別是此放大電器的輸入端和輸出端，由于采用內部方式時，電路簡單，所得的時鐘信號比較穩定，實際使用中常采用這種方式，如圖2.4所示在其外接晶體振蕩器(簡稱晶振)或陶瓷諧振器就構成了內部振蕩方式，片內高增益反向放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起可構成一個自激振蕩器并產生振蕩時鐘脈沖。圖2.4 c1和c2構成并聯諧振電路，它們起穩定振蕩頻率、快速起振的作用，其值均為30p左右，晶振頻率選12mhz。為了初始化單片機內部的某些特殊功能寄存器，必須采用復位的方式，復位后可使cpu及系統各部件處于確定的初始狀態，并從初始狀態開始正常工作。單片機的復位是靠外電路來實現的，在正常運行情況下，只要rst引腳上出現兩個機器周期時間以上的高電平，即可引起系統復位，但如果rst引腳上持續為高電平，單片機就處于循環復位狀態。復位后系統將輸入/輸出(i/o)端口寄存器置為ffh，堆棧指針sp置為07h, sbuf內置為不定值，其余的寄存器全部清0，內部ram的狀態不受復位的影響，在系統上電時ram的內容是不定的。復位操作有兩種情況，即上電復位和手動(開關)復位。本系統采用上電復位方式，圖2.4中r2和c3組成上電復位電路，其值r取為1k，c取為22f。3.2.2 單片機與tc35i模塊的硬件連接單片機與gsm模塊一般采用串行異步通信接口，通信速度可設定，通常為9600bps。采用這種rs232電纜方式進行連接時，數據傳輸的可靠性較好，單片機硬件設計采用2個ttl轉rs232電平電路，連接到tc35i的串口上。具體的硬件電路，如圖所示。圖3.2.2接口電平轉換電路3.2.3 震蕩特性xtal1和xtal2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅動器件，xtal2應不接。有余輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。3.2.4 芯片擦除整個perom陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ale管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節被重復編程以前，該操作必須被執行。 此外，at89c51設有穩態邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，cpu停止工作。但ram，定時器，計數器，串口和中斷系統仍在工作。在掉電模式下，保存ram的內容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。3.2.5 復位電路 圖3.2.5時鐘電路工作后，在rest管腳上加兩個機器周期的高電平，芯片內部開始進行初始復位（如圖3.2.3）。3.2.6 振蕩電路圖3.2.6本設計晶振選擇頻率為12mhz，電容選擇30pf如圖（3.2.4）。經計算得單片機工作胡機器周期為：12（112m）=1us。3.2.7 at89c51掉電存儲單元的設計掉電存儲單元的作用是在電源斷開的時候，存儲當前設定的單價信息。at89c51是atmel公司的2kb字節的電可擦除存儲芯片，采用兩線串行的總線和單片機通訊，電壓最低可以到2.5v，額定電流為1ma，靜態電流10ua(5.5v)，芯片內的資料可以在斷電的情況下保存40年以上，而且采用8腳的dip封裝，使用方便。其電路如圖2.11所示。圖3.2.7 掉電存儲電路原理圖圖中r8、r10是上拉電阻，其作用是減少at89c51的靜態功耗，由于at8951的數據線和地址線是復用的，采用串口的方式傳送數據，所以只用兩根線scl（移位脈沖）和sda（數據/地址）與單片機傳送數據。每當設定一次單價，系統就自動調用存儲程序，將單價信息保存在芯片內；當系統重新上電的時候，自動調用讀存儲器程序，將存儲器內的單價等信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。3.3 顯示系統的電路設計本系統設計的顯示電路是為了給使用者以提示而設置的。考慮到為了節約單片機的口資源，本系統的顯示采用串行顯示的方式，只使用單片機的兩個串行口，就可以完成單片機的顯示功能。電路設定：當程序檢測在5分鐘內沒有按鍵操作的時候，就關閉顯示。這個功能使用程序來實現的，一旦沒有按鍵動作就啟動一個定時器，檢測在5分鐘內沒有按鍵動作的時候，啟動一個程序，關閉顯示，這樣可以達到節省電能的目的。從單片機串口輸出的信號先送到左邊的移位寄存器（74hc164）,由于移位脈沖的作用，使數據向右移，達到顯示的目的。移位寄存器74hc164還兼作數碼管的驅動，插頭1（header1）接電源，插頭2（header2）接數據和脈沖輸出端。電路中的三個整流管d1d3的作用是降低數碼管的工作電壓，增加其使用壽命。圖3.3 顯示電路原理圖 3.4 報警電路設計為了讓非法開啟者在非法開啟防盜門時受到影響及恐嚇，本設計采用的是報警電路，一旦發生非法開啟行為，非法開啟者將從聽覺感覺的到。設計中用蜂鳴器實現聲報警。蜂鳴器額定工作電流小于等于30ma，而對于stc89c51單片機，而單片機p口的灌電流為1.6ma，拉電流為60ua，由此可見，僅靠單片機的p口電流是不能驅動蜂鳴器的，必須使用集晶體管放大電路，為了是單片機消耗的功率更小，所以使用pnp晶體管8500。一旦溫濕度超過設定的上下限值，通過軟件編程給連接三極管的p17一個有效地低電平，從而引起聲音報警，提醒人們做出相應措施。圖3.4報警電路3.5 系統整體電路圖at89c51單片機是整個電路的核心部分；振蕩電路為cpu產生賴以工作的時序；顯示燈是通過cpu輸出的一個高電平，通過三極管放大，驅動繼電器吸合，使外加電壓與發光二極管導通，從而使發光二極管發光，電機工作?，F在來進行修改密碼操作。修改密碼實質就是輸入的新密碼去取代原來的舊密碼。密碼的存儲用來存儲一位地址加1，密碼位數減1，當八個地址均存入一位密碼，即密碼位數減為零時，密碼輸入完畢，此時按下確認鍵，新密碼產生，跳出子程序。為防止非管理員任意的進行密碼修改，必須輸入正確密碼后，按修改密碼鍵，才能重新設置密碼。密碼輸入值的比較主要有兩部分，密碼位數與內容任何一個條件不滿足，都將會產生出錯信息。當連續三次輸入密碼出錯時，就會出現報警信息，led顯示出錯信息，蜂鳴器鳴叫，提醒人注意。系統整體電路采用分模塊設計，包括顯示電路、lcd點陣行驅動電路、lcd點陣列驅動電路、報警電路、智能按鍵控制電路、時鐘電路、復位電路等。本章中，已經分模塊對各部分電路做了詳細設計說明，通過以上敘述，本設計的整體設計思路比較清晰。如圖3-11和圖3-12所示，給出了系統整體電路圖。其中3-12是用dxp2004所畫電路圖的整體布局圖。接下來就是要根據電路圖，編寫程序、仿真、調試。本設計的原理圖如下圖所示：圖3.5 系統原理圖第4章 系統軟件設計及分析4.1 程序設計流程圖圖4.1.1主程序流程圖圖4.1.2 修改密碼流程圖4.2 程序設計防盜門非法開啟遠程監控系統源程序：#includevoid view_input_password(void);void view_input_error(void);void key1(void);void key2(void);void key3(void);void newpassword(void);void again(void);void key(void);void input_view(void);void voice(void);void view_again(void);void oldpassword(void);unsigned int x,y,i,j,k,falg;unsigned int counter=0;unsigned int password6=5,6,7,9,10,11;unsigned int check6;unsigned int check26;void delay();void newpassword(void);main() p0=0;ea=0;start:falg=0; delay(); while(1) p0=0; key1(); if(counter=3) /輸入錯誤超過3次報警 p0_1=1;p0_2=0; voice(); counter=0; for(i=0;i255;i+) for(j=0;j255;j+) view_input_error(); p3_0=1; goto start; for(k=0;k6;k+) key(); checkk=falg; if(falg=8)k=0;p1=0xff;goto start;/取消 if(falg=4) /輸入未夠6位都視作錯誤k=0;p1=0xff;counter+;p0_1=1;p0_2=0;voice(); for(y=0;y100;y+) view_input_error();goto start; input_view(); delay(); key(); if(falg=8)k=0;p1=0xff;continue; if(falg=4)/按下確認鍵盤，密碼開始比對 for(k=0;k6;k+) if(checkk=passwordk)falg=1;continue; if(checkk!=passwordk) falg=0;counter+;p0_1=1;p0_2=0;voice(); for(i=0;i100;i+) view_input_error();goto start; if(falg=1)/6位都正確，開鎖 p0_1=0;p0_2=1;voice(); for(k=0;k100;k+) for(i=0;i200;i+) p3=0xcd;p1=0x7f;/p for(i=0;i200;i+) p3=0xcf;p1=0xbf;/a for(i=0;i200;i+) p3=0xab;p1=0xdf;/s for(i=0;i200;i+) p3=0xab;p1=0xef;/s break; if(falg!=1)p0_1=1;p0_2=0;voice();for(i=0;i100;i+) view_input_error();goto start; while(1) p1=0xff;voice(); key(); if(falg=16)p3=0xff;p1=0x00;p0_2=0;delay();goto start;/上鎖鍵 if(falg=12)/修改鍵 delay(); key2(); for(k=0;k6;k+) key(); checkk=falg; input_view(); delay(); if(falg=8)k=0;continue; if(falg=4)k=0;counter=0;goto start; key(); if(falg=8)k=0;continue; if(falg=4) for(i=0;i6;i+) if(checki=passwordi)falg=1;continue; if(checki!=passwordi) counter=0;falg=0; for(j=0;j500;j+) for(k=0;k500;k+) view_input_error();goto start; falg=0;for(k=0;k70;k+) p0=0xff; for(i=0;i200;i+) p3=0xcd;p1=0x7f;/p for(i=0;i200;i+) p3=0xcf;p1=0xbf;/a for(i=0;i200;i+) p3=0xab;p1=0xdf;/s for(i=0;i200;i+) p3=0xab;p1=0xef;/s while(1) p1=0xff; key3(); for(k=0;k6;k+) key(); checkk=falg; input_view(); delay(); if(falg=8)k=0;p1=0xff;continue; if(falg=4)k=0;falg=0;counter=0; for(j=0;j50;j+) view_input_error(); goto start; if(k=6)for(j=0;j50;j+)again();break; delay(); while(1) for(k=0;k6;k+) key(); check2k=falg; input_view(); delay(); if(falg=8)k=0;continue; if(falg=4)k=0;falg=0;counter=0; for(j=0;j25;j+) view_input_error(); goto start; if(k=6)break;delay();key();if(falg=4) for(i=0;i6;i+) if(check2i=checki)continue; if(check2i!=checki) counter=0;falg=0; for(j=0;j500;j+) view_input_error();goto start; for(i=0;i6;i+) passwordi=checki; goto start; /*鍵盤掃描子程序*/ void key(void)while(1) p2=0xfe;if(p2_4=0)falg=1;break; if(p2_5=0)falg=2;break; if(p2_6=0)falg=3;break; if(p2_7=0)falg=4; break; p2=0xfd;if(p2_4=0)falg=5; break; if(p2_5=0)falg=6; break; if(p2_6=0)falg=7; break; if(p2_7=0)falg=8; break; p2=0xfb;if(p2_4=0)falg=9; break; if(p2_5=0)falg=10;break; if(p2_6=0)falg=11;break; if(p2_7=0)falg=12;break; p2=0xf7;if(p2_4=0)falg=13;break; if(p2_5=0)falg=14;break; if(p2_6=0)falg=15;break; if(p2_7=0)falg=16;break; /*輸入密碼顯示子程序*/ void input_view(void)switch(k) case 0:p1=0xef;p3=0x01;break; case 1:p1=0xcf;p3=0x01;break; case 2:p1=0x8f;p3=0x01;break; case 3:p1=0x0f;p3=0x01;break; case 4:p1=0x0e;p3=0x01;break; case 5:p1=0x0a;p3=0x01;break; /*顯示“input”子程序*/void view_input_password(void) for(x=0;x200;x+) p3=0x48;p1=0xfe;/i for(x=0;x200;x+) p3=0x43;p1=0x7f;/n for(x=0;x200;x+) p3=0xcd;p1=0xbf;/p for(x=0;x200;x+) p3=0x62;p1=0xdf;/u for(x=0;x200;x+) p3=0x69;p1=0xef;/t /*沒有輸入時一直顯示“input”*/void key1(void)while(1) view_input_password(); p2=0xfe;if(p2_4=0)falg=1;break; if(p2_5=0)falg=2;break; if(p2_6=0)falg=3;break; if(p2_7=0)falg=4; break; p2=0xfd;if(p2_4=0)falg=5; break; if(p2_5=0)falg=6; break; if(p2_6=0)falg=7; break; if(p2_7=0)falg=8; break; p2=0xfb;if(p2_4=0)falg=9; break; if(p2_5=0)falg=10;break; if(p2_6=0)falg=11;break; if(p2_7=0)falg=12;break; p2=0xf7;if(p2_4=0)falg=13;break; if(p2_5=0)falg=14;break; if(p2_6=0)falg=15;break; if(p2_7=0)falg=16;break; /*顯示“error”子程序*/void view_input_error(void)for(x=0;x200;x+) p3=0xe9;p1=0xfe;/e for(x=0;x200;x+) p3=0x41;p1=0x7f;/r for(x=0;x200;x+) p3=0x41;p1=0xbf;/r for(x=0;x200;x+) p3=0x63;p1=0xdf;/