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1、摘要Abstract第1章 绪论 1.1课题的背景及研究意义 1.2国内外电子秤发展及成果 1.3本课题的主要任务第2章 系统总体设计2.1 银行报警总体描述及操作方法2.2 系统方案选择2.3 传感器选择2.3.1 烟雾传感器2.3.2 光照传感器2.3.3 震动传感器2.3.4 人体热式感应传感器2.3.5 18B20温度传感器2.4 单片机选择2.5 通信模块选择2.6 显示器件选择第3章 硬件系统的设计3.1 电源电路设计3.2 单片机最小系统设计3.2.1 复位电路的设计3.2.2 时钟电路设计3.3 键盘电路的设计3.4采集模块的设计3.4.1 MQ-2烟雾传感器电路设计3.4.2
2、 DS18B20温度传感器3.4.3 震动检测模块3.4.4 光敏电阻模块电路设计3.4.5 人体热式感应电路设计3.5 报警电路的设计3.6 LED12864液晶显示设计3.7 数据存储电路的设计3.8 无线通信模块电路设计第4章 软件系统的设计4.1采集模块的软件设计4.1.1 MQ-2烟雾传感器软件设计4.1.2 DS18B20温度传感器软件设计4.1.3 震动检测模块软件设计4.1.4 光敏电阻模块软件设计4.1.5 人体热式感应软件设计4.2 LED12864液晶显示软件设计4.2.1 LED12864初始化软件设计4.2.2 LED12864液晶数据显示软件设计4.3 TC35无线
3、模块软件设计4.4 存储系统软件设计4.5 矩阵键盘软件设计第5章 系统仿真设计5.1 仿真软件proteus介绍5.2 仿真图演示第6章 总结及展望参考文献致谢附录附录1：原件目录表附录2：报警系统原路图附录3：程序清单摘要随着我们经济的快速发展，人们的生活水平也不断提高，大家对银行的概念已从最初满足简单的存储功能发展到注重对银行的人性化需求。安全，舒适，快捷，可靠的智能银行系统，已成为智能银行发展的主流趋势，其中，安全形势主要目标。智能安全防护系统是智能化银行建设中不可缺少的一项，而以往的做法是安装防盗门，防盗网，但普遍存在有碍美观，也不符合防火要求，而且不能有效的防止犯罪分子对住宅的入侵
4、，股利用高科技的电子防盗报警系统也就应运而生。目前我国大多数银行很简单，当发生警情时，不能有效地处理，因此，必须设计一种可以现场报警功能的装置，在发生警情时，除了自动报警外，同时可由办公人员报警，以便警情得到迅速处理，确保每一个银行和人员的生命财产安全。Abstract第1章 绪论1.1课题的背景及研究意义随着社会治安形势的不断严峻，采用恐怖极端手段暴力抢劫银行的犯罪案件时有发生，亟待我们提高防范水平和安全管理；在深化金融体制改革过程中，延续传统的保卫方式已经跟不上时代发展的步伐，在现代化银行制度建设过程中，安全防范理念发生了根本性变革，领先现代化高新科技提高防范水平已经成为大家的共识和行动；
5、银行为金库、ATM机等要害目标安全防护制定并完善了切合实际的管理制度，为银行监控项目建设奠定了科学、合理和实用可行的运行管理机制；安全防范技术与计算机、网络技术结合，安全防范系统出现了数字化、智能化和网络化的趋势，在国内外金融、电力、通信、流通等部门具备了成功实例，为银行监控项目的实施提供了经验；经过多年的发展，数字化、网络化技防产品已经取得了长足的发展，产品走向稳定和成熟，成本也在进一步降低，为银行监控系统的建设奠定了产品和技术基础。1.2国内外电子秤发展及成果近年来，我国自动报警技术实现了较快发展，但由于在实际应用中，自动报警系统的通讯协议不一致，自动报警工程技术水平还相对落后，还存在着一
6、些比较突出的问题。1. 适用范围过小我国自动报警系统技术比美、英等发达国家起步较晚，安装范围主要是高层民用建筑设计防火规范、建筑设计防火规范规定的场所和部位，而在易造成群死群伤的中小型公众聚集场所和社区居民家庭甚至部分高层住宅都没有规定安装自动报警系统，适用范围过小，防范措施不到位。2. 智能化程度低我国使用的探测器虽然都进行了智能化设计，但由传感器件探测的参数较少、支持系统的软件开发不成熟、各种算法的准确性缺乏足够验证、火灾现场参数数据库不健全等，自动报警系统难以准确判定粒子(烟气)的浓度、现场温度、光波的强度以及可燃气体的浓度、电磁辐射等指标，造成迟报、误报、漏报情祝较多。3. 网络化程度
7、低我国应用的火灾119报警系统形式基本上以区域火灾自动报警系统、集中火灾自动报警系统和控制中心火灾自动报警系统为主，安装形式主要是集散控制方式，自成体系，自我封闭，尚未形成区域性网络化火灾自动报警系统。4. 组件连接方式有待改善自动报警系统以多线制和总线制连按方式为主，探测器和报警器及控制器之间是采用两条或多条的铜芯绝缘导线或铜芯电缆穿管相接，存在耗材多、成本高、抗干扰能力差的缺点。同时，铜导线耐高温性能差、易磨损，系统施工维修复杂，影响了自动报警系统的可靠性和更广泛的应用。5. 火灾自动报警系统误报、漏报问题较多由于探测器的安装环境极其复杂，加之各种传感器在探测方式存在着某些先天不足，无法准
8、确地感应各种微妙变化，对过程中中所产生的各种情况存在探测“盲区”，误报、报现象时有发生。6. 超早期探测报警技术应用还几乎处于空白。针对上述问题，火灾自动报警应用技术应进一步着眼于当前国际发展的新形势，加快更新改造进程，加强对数字技术和新工艺、新材料的应用，改进系统能力，使自动报警应用技术向着高可靠、低误报和网络化、智能化方向发展。增加系统可靠性是现代探测报警技术的发展方向。智能式探测报警系统按其智能的分配可分为三种系统：一是探测智能，二是监控智能，三是探测智能和控制智能兼有。后者是智能化程度更高的系统，其可靠性更高，但缺点是成本高。人们对于自动报警系统期望在于，首先要求系统早期发现不正常情况
9、，其次是消除误报和降低系统的成本费。智能报警系统最终可能发展机器人智能报警系统。7. 国外自动报警应用技术的发展趋势主要表现1.通讯网络化：自动报警系统网络化是用计算机技术将控制器之间、探测器之间、系统内部、各个系统之间以及城市报警中心等通过一定的网络协议进行相互连按，实现远程数据的调用，对火灾自动报警系统实行网络监控管理，使各个独立的系统组成一个大的网络，实现网络内部各系统之间的资源和信息共享，使城市报警中心的人员能及时、准确掌握各单位的有关信息，对各系统进行宏观管理，对各系统出现的问题能及时发现并及时责成有关单位进行处理，从而弥补现在部分火灾自动报警系统擅自停用，值班管理人员责任心不强、业
10、务素质低、对出现的问题处置不及时、不果断等方面的不足。2.系统智能化：火灾自动报警系统智能化是使探测系统能模仿人的思维，主动采集环境温度、湿度、灰尘、光波等数据模拟量并充分采用模糊逻辑和人工神经网络技术等进行计算处理，对各项环境数据进行对比判断，从而准确地预报和探测火灾，避免误报和漏报现象。发生火灾时，能依据探测到的各种信息对火场的范围、火势的大小、烟的浓度以及火的蔓延方向等给出详细的描述，甚至可配合电子地图进行形象提示、对出动力量和扑救方法等给出合理化建议，以实现各方面快速准确反应联动，最大限度地降低人员伤亡和财产损失，而且火灾中探测到的各种数据可作为准确判定起火原因、调查火灾事故责任的科学
11、依据。此外，规模庞大的建筑使用全智能型自动报警系统，即探测器和控制器均为智能，分别承担不同的职能，可提高系统巡检速度、稳定性和可靠性。3.应用多样化：目前应用的探测器按其响应和工作原理基本可分为感烟、感温、火焰、可燃气体探测器以及两种或几种探测器的组合等，其中，感烟探测器一枝独秀，但光纤线性感温探测技术、火焰自动探测技术、气体探测技术、静电探测技术、燃烧声波探测技术、复合式探测技术代表了火灾探测技术发展和开发应用研究的方向。此外，利用纳米粒子化学活性强、化学反应选择性好的特性，将纳米材料制成气体探测器或离子感烟探测器，用来探测有毒气体、易燃易爆气体、蒸气及烟雾的浓度井进行预警，具有反应快、准确
12、性高的特点，目前己列为我国消防科研工作者的重点研究开发课题。4.设计小型化：自动报警系统的小型化是指探测部分或者说网络中的“子系统”小型化。如果自动报警系统实现网络化，那么系统中的中心控制器等设各就会变得很小，甚至对较小的报警设各安装单位就可以不再独立设置，而依靠网络中的设各、服务资源进行判断、控制、报警，这样自动报警系统安装、使用、管理就变得简洁、省钱、方便。5.高灵敏化：以早期智能预警系统为代表。该系统除采用先进的激光探测技术和独特的主动式空气采样技术以外，还采用了“人工神经网络”算法，具有很强的适应能力、学习能力、容错能力和井行处理能力，近乎于人类的神经思维。 1.3本课题的主要任务本设
13、计的主要任务是设计一个能够在没有人的时候对银行整体的一个安全监测，对火灾，温度，是否有人闯入和对保险柜是否有光的一系列检测。通过GSMTC35短信模块将检测到的信息发送到主机上面进行监测，如果没有外界的人进入或者火灾等，盗窃以及对火灾提前预测，将检测到的结果发送出去，以提前进行防御以及报警预防损失。主要实现功能：1. 火灾烟雾检测2. 有人进入震动检测3. 有光照检测4. 人体热式检测5. TC35短信发送6. 温度预测火灾7. 数据的存储以及读取8. 数据显示，功能设置，密码判别第2章 系统总体设计2.1 银行报警总体描述及操作方法本系统只要的设计是通过一STC89C52单片机为设计核心，通
14、过温度传感器，烟雾，光照，震动，人体热式等各种传感器的的检测为为外围设计一个可以检测银行在晚上没有人的时候的一系列安全。当检测到异常以后通过短信报警讲检测到的隐患发送到远程监控系统以提示银行的安全行为，为银行的安全运行提供的较高的保障，做到了预防与报警一体话的安全系统。2.2 传感器选择2.2.1 烟雾传感器2.2.1.1 模块描述1. 可以用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、烟雾等的探测；2. 灵敏度可调（图中蓝色数字电位器调节）3. 工作电压5V 使用前，供电至少预热2 分钟以上，传感器稍微发烫属于正常现象；4. 输出形式a 模拟量电压输出b 数字开关量
15、输出（0 和1）5. 设有固定螺栓孔，方便安装6. 小板PCB 尺寸：4.5cm * 1.8cm2.2.1.2 模块接口说明（4线制）1. VCC 5V 工作电压2. GND 外接GND3. DO 小板数字开关输出接口（0 和1）4. AO 小板模拟量输出接口2.2.1.3 使用说明1. MQ-2 传感器模块对环境液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、烟雾等较敏感。2. 模块在无上述气体影响或者气体浓度未超过设定阈值时，数字接口DO 口输出高电平，模拟接口A0 电压基本为0v 左右，当气体影响超过设定阈值时，模块数字接口D0 输出低电平，模拟接口A0 输出的电压会随着气体的影响慢慢增大；3. 小板数
16、字量输出D0 可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测环境气体；4. 小板数字量输出DO 可以直接驱动本店继电器模块，由此可以组成一个气体开关；5. 小板数字量输出DO 可以直接驱动本店有源蜂鸣器模块，由此可以组成一个气体报警器；6. 小板模拟量输出AO 可以和AD 模块相连，通过AD 转换，可以获得环境气体浓度精准的数值；2.2.2 光照传感器2.2.2.1 模块描述1. 可以检测周围环境的亮度和光强2. 灵敏度可调（图中蓝色数字电位器调节）3. 工作电压3.3V-5V5. 输出形式 a 模拟量电压输出b 数字开关量输出（0和1）6. 设有固定螺栓孔，方便安装7. 小板PC
17、B尺寸：3cm * 1.6cm2.2.2.2 模块接口说明（4线制）1. VCC 外接3.3V-5V电压（可以直接与5v单片机和3.3v单片机相连）2. GND 外接GND3. DO 小板数字量输出接口（0和1）4. AO 小板模拟量输出接口2.2.2.3 使用说明1. 光敏电阻模块对环境光强最敏感，一般用来检测周围环境的亮度和光强。2. 模块在无光条件或者光强达不到设定阈值时，DO口输出高电平，当外界环境光强超过设定阈值时，模块D0输出低电平；3. 小板数字量输出D0可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测环境的光强改变；4. 小板数字量输出DO可以直接驱动本店继电器模块，
18、由此可以组成一个光电开关；5. 小板模拟量输出AO可以和AD模块相连，通过AD转换，可以获得环境光强更精准的数值；2.2.3 震动传感器2.2.3.1 模块描述1. 可以检测周围环境的震动2. 灵敏度可调（图中蓝色数字电位器调节）3. 工作电压3.3V-5V5. 输出形式 ：数字开关量输出（0和1）6. 设有固定螺栓孔，方便安装7. 小板PCB尺寸：3cm * 1.6cm2.2.3.2 模块接口说明（3线制）1. VCC 外接3.3V-5V电压（可以直接与5v单片机和3.3v单片机相连）2. GND 外接GND3. DO 小板数字量输出接口（0和1）2.2.3.3 使用说明1. 震动传感器采用
19、MEC原装震动开关SW-18015P,灵敏度高，对环境震动敏感，一般用来检测周围环境的震动强度2. 模块在无震动或者震动强度达不到设定阈值时，DO口输出高电平，当外界震动强度超过设定阈值时，模块D0输出低电平；3. 小板数字量输出D0可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测环境的震动；4. 小板数字量输出DO可以直接驱动本店继电器模块，由此可以组成一个震动开关；2.2.3.4 模块应用1. 摩托车，汽车报警器的制作2. 防盗报警等2.2.4 人体热式感应传感器2.2.4.1功能特点:1、全自动感应:人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。
20、2、光敏控制可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。3、温度补偿(可选择，出厂时未设)：在夏天当环境温度升高至3032，探测距离稍变短，温度补偿可作一定的性能补偿。4、两种触发方式：（可跳线选择）a、不可重复触发方式:即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动从高电平变成低电平；b、可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。5、具有感应封锁时间(默认设置:2.5S封锁时间)：感应模块在每一
21、次感应输出后（高电平变成低电平），可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。(此时间可设置在零点几秒几十秒钟)。6、工作电压范围宽：默认工作电压DC4.5V-20V。7、微功耗:静态电流低I/O缓冲DR配合/W进行写数据或指令高DRI/O缓冲配合R进行读数据或指令低/低高无动作 忙标志:BF BF标志提供内部工作情况.BF=1表示模块在进行内部操作,此时模块不接受外部指令和数据.BF=0时,模块为准备状态,随时可接受外部指令和数据.利用S
22、TATUS RD 指令,可以将BF读到DB7总线,从而检验模块之工作状态. 字型产生ROM（CGROM） 字型产生ROM（CGROM）提供8192个此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制。DFF=1为开显示（DISPLAY ON),DDRAM 的内容就显示在屏幕上，DFF=0为关显示（DISPLAY OFF)。DFF 的状态是指令DISPLAY ON/OFF和RST信号控制的。 显示数据RAM（DDRAM）模块内部显示数据RAM提供642个位元组的空间，最多可控制4行16字（64个字）的中文字型显示，当写入显示数据RAM时，可分别显示CGROM与CGRAM的字型；此模块可显示三种字型，分别是半
23、角英数字型(16*8)、CGRAM字型及CGROM的中文字型，三种字型的选择，由在DDRAM中写入的编码选择，在0000H0006H的编码中（其代码分别是0000、0002、0004、0006共4个）将选择CGRAM的自定义字型，02H7FH的编码中将选择半角英数字的字型，至于A1以上的编码将自动的结合下一个位元组，组成两个位元组的编码形成中文字型的编码BIG5（A140D75F），GB（A1A0-F7FFH）。 字型产生RAM(CGRAM) 字型产生RAM提供图象定义(造字)功能, 可以提供四组1616点的自定义图象空间，使用者可以将内部字型没有提供的图象字型自行定义到CGRAM中，便可和C
24、GROM中的定义一样地通过DDRAM显示在屏幕中。 地址计数器AC地址计数器是用来贮存DDRAM/CGRAM之一的地址,它可由设定指令暂存器来改变，之后只要读取或是写入DDRAM/CGRAM的值时，地址计数器的值就会自动加一，当RS为“0”时而R/W为“1”时，地址计数器的值会被读取到DB6DB0中。光标/闪烁控制电路 此模块提供硬体光标及闪烁控制电路，由地址计数器的值来指定DDRAM中的光标或闪烁位置。2.5.6 指令说明模块控制芯片提供两套控制命令，基本指令和扩充指令如下：指令表1：（RE=0：基本指令）指 指 令 码功 能令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清除显示0000000
25、001将DDRAM填满20H,并且设定DDRAM的地址计数器(AC)到00H地址归位000000001X设定DDRAM的地址计数器(AC)到00H,并且将游标移到开头原点位置;这个指令不改变DDRAM 的内容显示状态开/关0000001DCBD=1: 整体显示 ONC=1: 游标ONB=1:游标位置反白允许进入点设定00000001I/DS指定在数据的读取与写入时,设定游标的移动方向及指定显示的移位游标或显示移位控制000001S/CR/LXX设定游标的移动与显示的移位控制位;这个指令不改变DDRAM 的内容功能设定00001DLXREXXDL=0/1：4/8位数据RE=1: 扩充指令操作RE
26、=0: 基本指令操作设定CGRAM地址0001AC5AC4AC3AC2AC1AC0设定CGRAM 地址设定DDRAM地址0010AC5AC4AC3AC2AC1AC0设定DDRAM 地址（显示位址）第一行：80H87H第二行：90H97H读取忙标志和地址01BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0读取忙标志(BF)可以确认内部动作是否完成,同时可以读出地址计数器(AC)的值写数据到RAM10数据将数据D7D0写入到内部的RAM (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM)读出RAM的值11数据从内部RAM读取数据D7D0(DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM)指令表2：（RE=1：
27、扩充指令）指 指 令 码功 能令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0待命模式0000000001进入待命模式,执行其他指令都棵终止待命模式卷动地址开关开启000000001SRSR=1：允许输入垂直卷动地址SR=0：允许输入IRAM和CGRAM地址反白选择00000001R1R0选择2行中的任一行作反白显示，并可决定反白与否。初始值R1R000，第一次设定为反白显示，再次设定变回正常睡眠模式0000001SLXXSL=0：进入睡眠模式SL=1：脱离睡眠模式扩充功能设定00001CLXREG0CL=0/1：4/8位数据RE=1: 扩充指令操作RE=0: 基本指令操作G=1/0：绘图开关设定
28、绘图RAM地址0010AC60AC50AC4AC3AC3AC2AC2AC1AC1AC0AC0设定绘图RAM先设定垂直(列)地址AC6AC5AC0再设定水平(行)地址AC3AC2AC1AC0将以上16位地址连续写入即可备注:当IC1在接受指令前,微处理器必须先确认其内部处于非忙碌状态,即读取BF标志时,BF需为零,方可接受新的指令;如果在送出一个指令前并不检查BF标志,那么在前一个指令和这个指令中间必须延长一段较长的时间,即是等待前一个指令确实执行完成。2.5.7 应用举例：1、使用前的准备:先给模块加上工作电压，再按照下图的连接方法调节LCD的对比度，使其显示出黑色的底影。此过程亦可以初步检测
29、LCD有无缺段现象。2、字符显示:带中文字库的128X64-0402B每屏可显示4行8列共32个1616点阵的汉字，每个显示RAM可显示1个中文字符或2个168点阵全高ASCII码字符，即每屏最多可实现32个中文字符或64个ASCII码字符的显示。带中文字库的128X64-0402B内部提供1282字节的字符显示RAM缓冲区（DDRAM）。字符显示是通过将字符显示编码写入该字符显示RAM实现的。根据写入内容的不同，可分别在液晶屏上显示CGROM（中文字库）、HCGROM（ASCII码字库）及CGRAM（自定义字形）的内容。三种不同字符/字型的选择编码范围为：00000006H（其代码分别是0000、0002、0004、0006共4个）显示自定义字型，02H7FH显示半宽ASCII码字符，A1A0HF7FFH显示8192种GB2312中文字库字形。字符显示RAM在液晶模块
