基于单片机和GPRS实验室安全报警监控系统研究--《电子科技大学》2012年硕士论文
基于单片机和GPRS实验室安全报警监控系统研究
【摘要】：现今的职业学校很多课程的学习已经不局限于教室，而是在实验室，甚至是大型的车间和厂房。在实验室、车间中引进大量先进设备，因此，设备的安全监控成为重要的问题。
在安全监控系统中，无线通信技术所起到作用越来越大。计算机网络技术深入到人们的日常生活当中，也深入到人们的生产活动当中，在工业控制领域和安全保障领域也得到了很大的发展。前期的安全监控系统中，有较多的被测点、被测设备所处的地理位置离安全监控中心距离远，监测人员就必须花费大量时间、精力和金钱来布通信线并进行维护，有些被测点所处位置的自然环境恶劣，条件特殊，人们不容易到达或者根本不能由人来采集监控的信息。无线通信技术和计算机网络技术加入到安全监控系统中，就解决了这些问题。
本论文的主要技术路线是无线通信技术（General Packet Radio Service）和单片机技术，在安全监控系统的智能终端设计中涉及传感器技术的应用，在此基础之上，提出了适合学校实验室安全监控系统的方案。首先对现有的无线通信技术发展现状进行简要概述，并提出了整篇论文的结构；然后介绍在监控系统设计中应用到的硬件，单片机AT89S52，GPRS通信模块SIM300C等硬件的特点和应用，并对其软件开发进行设计。最终设计了一种基于SIMCOM公司的GPRS模块以及单片机的远程无线安全监控系统。此监控系统与实验室监控采集设备通过串口相连，用单片机AT89S52驱动GPRS通信模块SIM300C，通过GPRS无线通信网络与Internet建立连接，安全监控中心连接Internet接收相应的安全监测信息，安全监控中心与实验室监控采集设备的智能终端的可靠数据无线通信得以实现。
本系统是一套安全防盗、隐患探测和电源便利控制于一体的实验室监控系统。其中，防盗系统最大的作用就是提高盗贼的作案难度，以及及时通知实验员，并且具备一定阻吓和威慑能力；隐患探测主要是为了提前发现潜在的危险，以便实验员及时做出防范，消除隐患，防止不必要的意外发生；电源便利控制只要是计算机控制整个实验室系统的电源定时通断，或者特殊情况断电处理，并能使用短信通知相关人员。
【学位授予单位】：电子科技大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TP277;TP368.1
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简易多功能函数信号发生器毕业设计论文.doc 67页
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华北水利水电学院
North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power
毕 业 设 计
简易多功能函数信号发生器
信息工程系
电子信息工程
华北水利水电学院本科生毕业设计（论文）开题报告
学生姓名 占丹 学号
专业 电子信息工程
题目名称 简易多功能函数信号发生器
课题来源 导师提供
函数信号发生器是一种能能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。我们通过对电路的分析，参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。按照设计的方案选择具体的原件，焊接出具体的实物图，并在实验室对焊接好的实物图进行调试，观察效果并与课题要求的性能指标作对比。最后分析出现误差的原因以及影响因素。
课题的目的和意义
通过本次设计掌握产品设计的流程，能灵活的使用S52单片机，并根据设计要求选择合适的元器件，充分考虑了产品的成本，同时通过模块框图到电路图再到仿真，充分理解了相关软件，如proteus的使用，也对整个产品设计时的调试等必要的环节有了更深刻的体会。
本次设计的意义在于通过选元件，连线焊接，调试检测等过程，锻炼自己的理论联系实际的能力和实际操作能力，从而综合性地巩固所学的知识。这次设计使我们学会综合的运用所学专业知识去分析、解决实际问题；较熟练地掌握了通过文献检索、资料查询从而获取新知识的方法；巩固了计算机软件、硬件或应用系统设计和开发的基本能力。
系统的功能要求
本次设计包含以下部分：LCD液晶显示，电源部分，按键控制模块，数模装换模块。同时在设计上采用智能化、人性化的思路，使该系统具有了良好的显示效果和简便的操作。
设计思路如下：
1．在编程语言的选择上，充分考虑了软件编程的灵活性。所以本设计采用C语言作为编程语言。
2．在仿真工具的选择上，采用Proteus仿真软件。因为它实现了单片机仿真和分析电路仿真相结合，并支持主流单片机系统的仿真。
本设计的总体目标是：
在学习S52系列单片机的基础上，设计出的按键控制波形种类和频率的调节及相关功能部分的外围电路，从而实现设计产品的目标功能。其中主要的外围功能电路有：按键选择部分；LCD显示部分；数模转换部分；波形幅度调节部分；和信号放大部分；电源部分等。
通过对以上各功能的设计，制作出的信号发生器应具有以下功能：
1、基于S52系列单片机的硬件设计；
2、实现S52系列单片机液晶显示的硬件设计；
3、数模转换、放大电路的设计；
4、在未启动时时，LCD不显示，在启动后，LCD显示波形种类和频率。
5、最终达到以下功能
正弦波Upp≈5V
幅度连续可调;
三角波Upp≈5 V
幅度连续可调;
幅度连续可调
本设计的主要设计思路如下：先要根据所要实现的目标和已有的的硬件条件完成理论论证，而后根据需要编写程序，最后设计出原理图和生成仿真图，并用万能板实现理论功能（焊接），再结合软件检测系统，并进行调节。
总体设计软硬件结构图
硬件原路图
软件流程图
程序总体流程图
键盘扫描流程图
采取的主要技术路线或方法 总体设计采用的方法：
1.硬件设计
（1）画硬件流程框图，显示各个小模块的功能
（2）考虑各种因素选择元器件
（3）画出硬件原理图
2.软件设计
（1） 画流程图，确定程序的执行方案。
（2） 编程语言选用C语言。
（3） 程序的编写上，采用模块化的设计方法，使它具有易读、易改的特性。
（4） 仿真工具使用Proteus和Keil联调仿真软件。
3.焊接、调试
预期的成果及形式 通过设计能更深地了解硬件设计的基本流程和基本方法，能熟练地运用主要的设计工具Pr
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王老师从事单片机研究、开发和教学工作已近30年，完成几十项基于单片机的智能产品开发，归纳总结出了一点开发经验，今推介给同行借鉴，希望对大家工作有所帮助，欢迎大家讨论，多谢合作。1.需求分析，搞清问题；2.总体规划，制定路线；3.总体设计，提出方案；4.建立模型，解决问题；5.算法设计，求解模型；6.定义结构，围绕算法；7.编写程序，实现功能；8.编译程序，检查语法；9.调试程序，完善功能；10.测试功能，检查漏洞。联系方式： QQ: 王老师
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基于51单片机的竞赛抢答与积分统计系统
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二、《基于51单片机的竞赛抢答与积分统计系统》-资源简介：
XXXX学院本科毕业论文（设计）
（学生填写）
基于51的竞赛抢答与积分统计系统
课题内容：（研究现状、目标、意义等，空白不足可增加页面）
研究现状：
&&&&&随着社会的飞速发展，智力竞赛是目前学校、机关、企业、电视台等单位开展的一种常见的文体娱乐活动。但是组织智力竞赛的关键设备是抢答器，而在早期的市场上抢答器基本上都是由数字电路.模拟电路或者由两者相结合而成，虽然这一部分的抢答器精确度算比较高的了，但是也存在缺陷：
1.发生故障的可能性比较高。
2.受现场环境的影响比较大。
3.无法判断提前按键的行为。
因此需要更精确的抢答器来解决以上问题。
研究目标：
这次的论文设计主要用到的软件有Protues和Keil而且可以将整个布局分为如下的几个模块以及相应的功能。
1.抢答器模块：该模块有八个按钮分别接于P1.0~P1.7表示有八个选手可实现两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效。如有再次抢答需由主持人将S开关重新置,&清除&然后再进行下一次抢答。
2.复位模块：开始和复位键分别接于AT89c51上面的两个p接口，在单片机工作时，接电之前，断电后都要复位。在抢答器中复位则为定时模块做铺垫，在抢答之前要复位，抢答完也要复位。按了复位键，显示屏的状态是&start&&&。
3.计时模块：该模块主要是负责在选手抢答后的一个时间限制，并且需要另接在另一个p接口（时间减一秒）上，而且还能在数码管上面显示时间变化。
4.积分模块：主要负责的是计数选手回答问题的正确率，统计选手们的得分情况，做一个简单的手机APP来将结果显示在手机上面。
5.代码功能模块：采用汇编语言或者C语言编程，实现抢答器的所有功能。
研究意义：
&&&&如今随着电子科技的急速发展，对这一方面的要求也越来越高了。本次论文所用到的单片机就能解决如上的一系列问题，这次用到的单片机里面的抢答器仍然保留了原始单片机的一些功能并添加了一些新的功能，真正意义上体现了公平.公正.公开的原则。满足了广大人们的需求。
课题关键问题及难点：
1.软件方面
这需要跟你所选论文的题目以及相关的要求，需要用一系列代码去完成各自相应的功能，以及需要做一个简单的APP将自己所得到的情况在手机上面显示出来。
2.硬件方面
&&&&&需要用到Keil和Proteus这两个主要的硬件，需要我们在这两个硬件上面将我们的电路图以及完整的代码写入这个里面。
&&1. 如何构思整个论文的布局和需要哪些功能模块才能实现题目要求以及如何将各模块结合起来组成一个完整的布局。
&&2.在软件代码功能这一方面如何使用自己熟悉的代码去完成各个模块的功能。
&&3.在Proteus中如何绘制出整个电路图以及电路中各个软件是如何连接的以及单片机的常用接口分别具有哪些功能
拟采取的方式、方法及计划进程安排（主要技术路线）：
采取的方式、方法
&&在做简单APP时候主要用Android来实现，而Android主要是用Java语言来写。在编写单片机代码的时候主要采用汇编语言或者C语言来实现必须要以.hex文件的形式输出才能够导入到单片机里面。在做单片机的仿真图的时候进行一步步调试连接成一个完整的电路图。
计划进程安排
&& &课题的开选以及对这个课题查找相应的资料。
&& &&&开始写开题报告以及对这个题目的需要做出分析。
&& &&&开始准备相应的硬件。
&& &&&&开始编写软件代码模块，准备中期检查。
&& &&&&对系统进行测试和相关论文的撰写。
&& &&&修改论文，做答辩PPT，准备论文答辩。
[1]王东峰等.单片机C语言应用100例[M].电子工业出版社，2009.
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