毕业设计（论文）-校园自动监控与报警系统设计.doc

（2011 届）届） 专科毕业设计（论文）专科毕业设计（论文） 题题 目目 名名 称：称：校园自动监控与报警系统设计校园自动监控与报警系统设计 学学 院（部）：院（部）： 电气与信息工程学院电气与信息工程学院 专专 业：业： 电气自动化电气自动化 学学 生生 姓姓 名：名： 班班 级：级： 学号学号 指导教师姓名：指导教师姓名： 最终评定成绩：最终评定成绩： 2011 年 6 月 湖南工业大学专科毕业设计（论文） I 摘 要 论文详细介绍了学校监控与报警系统的原理、设计原则、设计思想、解决 方案等。解决了人力巡逻、单纯视频监控而无报警系统等传统监控报警的缺陷。 基于数字图像处理的监控报警系统是利用先进技术、采用数字图像处理技术、 红外报警技术、自动拨号技术实现时监控现场的自动监控管理。保安人员通过 监控系统随时掌握监控区域内的人员活动情况，检查各个重点部位的安全状况， 防祸患于未然。夜间静场后，可自动布防，一旦有人员出入防范区或出现其它 异常情况，红外报警系统会自动发出警报，并提示值班人员发生报警的区域部 位，显示可能采取对策的系统。同时配合前端摄像机、可实现人防、技防的统 一协调，及时制止破坏发生，同时为今后取证提供有力证据。使校园安全管理 实现人防、物防、技防相结合的安全防范系统。可以大大提高工作效率、节省 费用及提高信息自动化水平。 关键词：视频监控、报警、红外探测、自动拨号、信息 湖南工业大学专科毕业设计（论文） II ABSTRACT Paper introduces the monitoring and alarm system the school principle, design principles, design ideas, solutions. Solve the manpower to patrol alone video surveillance without the traditional alarm monitoring alarm system defects. Monitoring based on digital image processing system is the use of advanced technology, using digital image processing technology, multimedia technology and network technology, monitoring the scene when the automatic monitoring and management. Security staff to keep up through the monitoring system of personnel monitoring the activities within the region, check the security situation in various key positions, anti-scourge in the first place. After the silence and the night can be automatically deployed, once the officers to prevent access to areas or other abnormal situation occurs, infrared alarm system will automatically send an alert and prompt the regional alarm attendant position, the display may take countermeasures system. At the same time with the front of the camera, enabling air defense, the harmonization of anti-technology, timely and stop the destruction occurred at the same time provide strong evidence for further evidence. The campus security management to achieve air defense, physical defense, the combination of anti-technology security systems. Can greatly improve efficiency, save costs and improve the information level of automation. Key words: video monitoring, alarm, front-end, automatic dial-up, information 湖南工业大学专科毕业设计（论文） III 目 录 第一章 绪论1 1.1 课题背景及意义.1 1.2 校园监控报警现状.2 1.3 系统设计思想及原则.3 1.4 研究内容及论文结构.5 第二章 系统设备组成.6 2.1 前端结构.6 2.1.1 摄像机.6 2.1.2 防护罩8 2.1.3 云台.9 2.1.4 解码器10 2.2 传输设备.11 2.3 显示记录设备11 2.3.1 监视器11 2.3.2 字硬盘录像机12 2.4 控制设备13 2.4.1 视频切换器.14 2.4.2 画面分割器.14 2.4.3 系统控制键盘.16 2.5 本章小结16 第三章 控制管理.17 3.1 切换控制部份17 3.2 显示与记录部分17 3.3 报警联动17 3.4 本章小结18 第四章 红外自动报警系统19 4.1 热释电型红外探测器19 4.2 所用 CPU（AT89S51）简介.21 4.2.1 主要性能特点.21 4.2.2 管脚说明.22 4.3 基本工作原理及硬件24 4.3.1 声光报警部分.24 4.3.2 自动拨号部分.24 4.3.3 语音录放部分.25 4.3.4 串口通信部分.27 湖南工业大学专科毕业设计（论文） IV 4.4 软件部分29 4.4.1 程序流程图.30 4.4.2 声光报警程序.31 4.4.3 自动拨号程序.32 4.4.4 串口通信程序.33 4.5 本章小结34 第五章 总结与展望35 参考文献.36 致 谢37 湖南工业大学专科毕业设计（论文） 1 第一章 绪 论 1.1 课题背景及意义 对于某些敏感场景，如学校机房、银行、商店、停车场、军事基地等，出 于管理和安全的需要，人们必须知道该区域内发生的事件，于是采用某种特定 方法来监视该场景，并且及时地对发生的异常事件做出适当的反应，这就是所 谓的监控报警。 现代社会是一个人口密集、高度复杂的社会，人类的活动范围越来越大， 面临的突发事件和异常事件越来越复杂，监控的难度和重要性也越来越突出。 从监控技术的发展来看，大致可分为三个阶段：人力现场监控、人力视频 监控和自动监控与报警。所谓人力现场监控，即安排专人在现场对场景监控， 人力现场监控的应用可以追溯到原始社会，一直延续至今。所谓人力视频监控， 即用摄像机对场景拍摄，视频信号被采集到中央控制部门并被显示到监视器上， 由人对视频图像进行分析，得出恰当的判断。视频监控又分为两种，一种是早 期采用的模拟视频监控，一种是数字视频监控，这种监控技术引入了大量的计 算机技术来协助人采集和管理所有视频信息，监控系统的性能得到了有效的提 高。目前，市场上已经有比较成熟的数字视频监控系统出现。 随着数字信息时代的到来，数字化高新技术产品日益增加和完善。各行业 为了提高和完善生产管理水平和增加竞争力，都争先采用完善的高新技术产品。 监控报警系统是管理人员实现高质量管理的理想工具；也是保障公共安全、提 高防范能力必不可少的得力助手。 由于人工本身固有的不足，人力越来越难以胜任分析和理解采集到的数量 惊人的视频数据。所以有必要将视频监控与报警联动起来，形成了自动监控与 报警系统，对重要安全地点和敏感的公共场合进行全天候、自动的、实时的监 控。 数字监控系统与报警系统的结合即组成数字视频监控与报警系统。数字监 控系统主要由摄像部分、传输部分、控制部分、显示记录部分四大部分组成 1。 在摄像部分包含摄像一体机、室内全方位云台、监听器、防尘罩等等；传输部 分主要由线材组成；控制部分中包含有图像切换、控制设备等等；显示记录部 分中包含电脑控制主机、矩阵主机、硬盘录像机、显示器墙等等。可通过控制 软件中心来管理所有分布于不同位置嵌入式系统主机及摄像部分设备，可以通 过用户端软件及国际互联网实时查看校园环境动态，实现协助学校等部门管理 人员维护生活秩序。 湖南工业大学专科毕业设计（论文） 2 视频监控与报警系统效率高、可靠性高、便于记录、反应速度快、集成化 管理等优点，使管理者坐在控制室中就能控制前端的设备，观察到控制范围内 所有重要地点的情况与反应，为管理、保安系统提供了临场视觉效果，为监控 范围内各种设备的运行和人员活动提供了较为直观的监视手段。因此，视频监 控与报警系统已成为现代化管理和智能安防系统中不可缺少的组成部分。 目前，学校公共设施及师生的私人物品被盗事件、校门口恶性人身侵害事 件、楼梯垮塌践踏事件、社会流氓滋扰在校师生事件等，都是屡见不鲜，而这 些事件造成的负面影响非常恶劣。 面对如此错综复杂的校园治安形势, 必须利用有效的科技手段和管理方法 对其进行稳定的、长期的实时监控，保证校园的安全，积极寻求改变学校的安 全防范手段和途径，使校园的安全防范模式不断向信息化、综合化、网络化和 主动化方向发展，才能适应日益发展的社会要求。如何有效解决当前校园安全 存在的问题，确保校园安全，已经成为目前安防领域研究的一个重要命题。 所以，为加强学校安全防范整体力量, 有效保护学校及师生的财产安全, 监控公共场合秩序, 维护校园公共安全, 很有必要建立一套功能完善、覆盖范 围广泛的监控报警系统。在一定区域范围内警戒可能发生的入侵行为，对发生 的报警事件及时捕获、处理和记录相关影像，对重要的部门进出情况进行自动 记录，对重要区域提供有效的保护。 1.2 校园监控报警现状 现在院校一般都有以下特点：面积大、建筑分散、人数多、管理人员少、 许多学校存在分校，再一个就是很多学校建筑年久失修，加上学生自我保护意 思差，存在极大安全隐患。目前一些恶性事件的频发导致了家长对学校校园管 理的不信任，对教育部门管理的问责。学校由于监控的局限性，使得其对学校 的监控缺位，达不到监管的目的，更加走入了监控的怪圈。 对于校园安防监控报警系统，一些学校多采用传统的模拟视频监控系统。 某些学校甚至没有监控报警系统，而是完全采用人工巡逻的方式来作为学校的 安全防范措施。目前广泛使用的闭路监控系统大多为模拟系统，目前各个学校 基本上采用的是传统的模拟信号监控，具有极强的地域性，监控不可以随着管 理者的移动进行随时的监控，限制了管理者的活动，使得监控成为了一对一的 “死”监控，灵活性不足。其主要特点是：采用矩阵主机控制，通过电视墙监 视前端目标，采用长延时模拟录像机进行录像和回放；其主要缺点是：当录像 资料需要长时间备份时，需要大量的录像带，消耗大量的人力和物力，并且在 录像回放、检索时操作不方便。 因此，基于数字存储技术的数字视频监控系统应运而生，经过几年的发展， 湖南工业大学专科毕业设计（论文） 3 至今技术已经完全成熟，很好地解决了传统图像存储及回放等技术难题。数字 视频监控系统不仅存储费用低、效率高，而且还具有网络传输、远程传输和循 环存储等优点。与此同时，数字视频监控系统的数字化和传输网络化等先进技 术可以实现与防盗报警等系统联网联动，及时准确地反馈现场信息，为报警事 件提供充分可靠的依据。 虽然数字视频监控系统解决了模拟系统的很多缺点，但数字视频监控系统 也不是完美无缺的，针对某些监控点数非常多的情况（或需要通过电视墙来显 示现场情况的） ，靠单一的数字视频监控系统就不能很好地解决，而需数字系统 和模拟系统结合来实现，因此对不同的实际状况应区别对待，以求得最优化的 系统解决方案。 为了适应教育信息化的需要，按照视频监控与报警系统的技术规范，并结 合现代教育教学需求的特点，学校需采取人性化的、先进科学的设计思想和完 善的设备对校园进行数字视频监控与报警。 在学校应用数字视频监控与报警系统。首先, 其成本较低，可以利用现有 的校园局域网来进行图像的传输；其次 ，适合远距离实时传输，数字信号抗干 扰能力强，不易受传输线路信号衰减的影响；再次系统扩展能力强，还可以实 现报警联动及电子巡逻等。 1.3 系统设计思想及原则 学校人口密集，具有一定的流动性，有一定数量的实实训设备和其它固定 资产，也有许多无形资产的积累，为保证校园的安全是每个监控系统研究人员 义不容辞的责任和务。为此，利用现代化管理技术，在校园内设计、安装数字 视频监控系统，完成对校园主要地点和出入口进行实时录像监控。其所产生的 图像传输到电视监控中心，通过硬盘录象机的控制在监视器上分别显示，并在 情况发生时产生响铃报警。可根据需求对其进行操作、录像。监控中心的工作 人员根据图象显示进行图象切换、跟踪监视，从而达到及时发现情况和问题， 及时采取相应措施或在事后可通过录像对事件进行排查以发现问题。协助保卫 部门完成校园安全保卫工作，为师生提供一良好、稳定、安全的学习生活空间。 方案设计时教充分考虑到校园课室的各项需求，体现先进实用、人性化、操作 方便、自动化程度高、性价比突出的总体设计思想。 本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量等作为出发点， 并依此为学校提供先进、安全、可靠、高效的系统解决方案。详细如下： 合理性 采用先进合理的技术来架构系统，使整个系统安全平稳的运行，并具备未 来良好的扩展条件。 湖南工业大学专科毕业设计（论文） 4 先进性 系统的技术先进性是系统高性能的保证和基础，同时可有效地减少使用人 员和系统维护人员的麻烦。在投资费用许可的情况下，系统采用较先进的技术 和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的 发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。 稳定可靠性 只有稳定运行的系统，才能确保贵单位闭路监控系统平稳运行。高可靠度 是保障系统运行的基本要求，也是易维护性的保障。系统最重要的就是可靠性， 系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地、能连续地运行， 在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修 响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出 现故障时，影响面也要尽可能小。 易操作维护性 系统的易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统的条件。 经济性 力争有良好的性能价格比，所采用的产品应是简单，易操作，易维护，高 可靠度的。系统是否具有优良的性能价格比是判断一个系统优劣条件的重要依 据。 扩展性 良好的可扩展性则是为了以后的发展考虑。随着学校安防系统应用时间的 增长，未来对安防系统的要求会更高。可扩展性保证当系统有更多的要求时， 引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作，进一步扩展与提高系统 的性能。系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充 与升级换代的可能。所以系统中控制部件（软、硬件）采用集中式结构、嵌入 式等技术措施，可以方便灵活的进行扩充，充分保证系统在将来的适应性。 安全性 对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必须采取 多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏。 完善性 需具有强大的视频、音频和数据告警功能。当某台摄像机发生移动侦测报 警时，系统可实时启动录像，当发生报警时，及时处理报警信息并显示到特定 的设备。系统可选用手动、移动侦测、告警、定时录像四种录像方式；提供指 定周期的滚动删除功能，有效防止存储空间耗尽。 人性化 湖南工业大学专科毕业设计（论文） 5 注意场合、时间等设置监控，以免影响到学校师生的个人生活。 1.4 研究内容及论文结构 全文共分为以下五章： 第一章为绪论，首先介绍了视频监控与报警的应用背景及应用现状，说明 了在学校安装视频监控与报警系统的现实意义，接着对视频监控与报警系统的 设计思想、设计原则以及设计内容进行了一个概括性的阐述。 第二章介绍了本自动监控与报警系统所涉及的主要组成设备，详细介绍了 摄像机、解码器等前端设备，数字硬盘录像机、画面分割器等显示记录设备。 同时介绍了它们的部分选择参数。 第三章论述了本系统是如何进行切换控制、显示记录，对视频监控与报警 联动的控制也作了分析。 第四章详细分析了红外自动报警系统。详细介绍了热释电型红外探测器的 结构、原理等。对声光报警、自动拨号、语音录制等模块的结构及原理作了详 细的介绍分析。根据 PC 机需与单片机进行串口通信对系统所用的 AT89S51 单片 机的功能及原理等作了介绍。介绍完硬件需求后给出了报警系统的框图及控制 思想，分析并给出了具体实现方法。根据报警系统的流程给出了报警的系统流 程图、中断流程图，同时给出了相应的声光报警主程序、中断子程序、自动拨 号程序、串口通信程序等软件程序。 第五章对本文所做的设计工作进行了总结，并阐述了该系统存在的优点及 可作的进一步设计研究。 湖南工业大学专科毕业设计（论文） 6 第二章 系统设备组成 2.1 前端结构 前端的任务是对被摄体进行摄像，并把摄得的光信号转换成电信号 2。前 端设备在注重实用性的同时，兼顾装饰性和隐蔽性。针对各建筑单体的一层出 入口、楼梯口、走廊、重要房间、财务室、机房等重要部位，由于监视目标一 般固定地对准某个角度，轻易不会变化，结合建筑特办公装修情况，选用适当 的摄像机。 由前端摄像机及其辅助部件（如镜头、云台、防护罩、支架等）组成。 2.1.1 摄像机 摄像机作为电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”,把它监视的 内容变为图像信号，以使之传送给控制中心的监视器上。只有在前端采集了良 好的图像信号，才有可能在后端进行高质量的回显和存储。摄像机的图像质量 直接影响着整个监控系统的图像质量。 监控摄像机宜选用 CCD 黑白、彩色摄像机。黑白摄像机水平清晰度400 线，彩色摄像机水平清晰度270 线。信噪比要求46dB3。应根据监视目标 的照度选择不同灵敏度的摄像机。监视目标的最低环境照度应高于摄像机最低 照度的 10 倍。3当需要遥控时，可选用具有光对焦、光圈开度、变焦距的遥控 镜头装置。摄像机可选用体积小、重量轻、便于现场安装与检修的电荷耦合器 件（CCD）型摄像机。 根据工作环境应选配相应的摄像机防护套。防护套可根据需要设置调温控 制系统和遥控雨刷等。固定摄像机在特定部位上的支承装置，可采用摄像机托 架或云台。当一台摄像机需要监视多个不同方向的场景时，应配置自动调焦装 置和遥控电动云台。摄像机需要隐蔽时，可设置在天花板或墙壁内，镜头可采 用针孔或棱镜镜头。对防盗用的系统，可装设附加的外部传感器与系统组合， 进行联动报警。 （1）摄像机的设置位置、摄像方向及照明条件应符合下列规定 摄像机宜安装在监视目标附近不易受外界损伤的地方，安装位置不应影 响现场设备运行和人员正常活动。安装的高度，室内宜距地面 2.55m；室外 应距地面 3.510m，并不得低于 3.5m。 电梯厢内的摄像机应安装在电梯厢顶部、电梯操作器的对角处，并应能 监视电梯厢内全景。 湖南工业大学专科毕业设计（论文） 7 摄像机镜头应避免强光直射，保证摄像管靶面不受损伤。镜头视场内， 不得有遮挡监视目标的物体。 摄像机镜头应从光源方向对准监视目标，并应避免逆光安装；当需要逆 光安装时，应降低监视区域的对比度。 摄像机按颜色划分有彩色摄像机和黑白摄像机两种。摄像机靶面规格有： 1 英寸、1/2 英寸、2/3 英寸、1/3 英寸等。 （2）镜头的选择 摄取静态目标的摄像机，可选用固定焦距镜头，当有视角变化要求的动 态目标摄像场合，可选用变焦距镜头。镜头焦距的选择要根据视场大小和镜头 到监视目标的距离而定。 F=A × L/B 式中 F焦距(mm)； A像场、宽(mm)； L镜头到监视目标的距离； B视场高(L、B 采用相同的度量单位)。 选择镜头焦距时，必须考虑摄像机图像敏感器画面的尺寸，有 2/3” 、 1/2” 、1/3” 、1/4”四种型式，这四种模式都具有垂直 X 水平尺寸为 3X4 的方位 比，而四种模式摄像机对应于某一个镜头，则下一个模式正好与它上一个模式 摄像机相差一个镜头焦距的档次。如专 1/2”摄像机使用 16mm 镜头的视角范围 正好与 1/3“摄像机使用 12mm 焦距的镜头相同。以此类推。 对景深大、视场范围广的监视区域及需要监视变化的动态场景，一般对 应采用带全景云台的摄像机，并配置 6 倍以上的电动变焦距带自动光圈镜头。 使用电荷耦合器件(CCD)时，一般均应选择自动光圈镜头，对于室内照度 恒定或变化很小的时可选择手动可变光圈镜头，电梯轿箱内的摄像机镜头应根 据轿箱体积的大小选用水平视场角大于 70°的广角镜头。 随着小型化需要，镜头尺寸需缩小，除通常摄像机镜头的标准 C 接口外， 引入了 Cs 接口。由于 Cs 接口比 C 接口短 5mm，减小了镜头与敏感件的间距， 故 Cs 接口系统体积小、轻，且 Cs 接口镜头价格较便宜。Cs 接口摄像机可配用 Cs 接口镜头，也可使用 C 接口镜头再加上引入 5mm 隔条环。而 C 接口摄像机只 能配用 C 接口镜头，不能使用 Cs 接口的镜头。 摄像机镜头应从光源方向对准监视目标，避免逆光。镜头的焦距和摄像 机靶面的大小决定了视角，焦距越小，视野越大，焦距越大，视野越小4。若 要考虑清晰度，可采用电动变焦距镜头，根据需要随时调整。 通光量：镜头的通光量是用镜头的焦距和通光孔径的比值(光圈)来衡量 湖南工业大学专科毕业设计（论文） 8 的，一般用 F 表示。在光线变化不大的场合，光圈调到合适的大小后不必改动， 用手动光圈镜头即可。在光圈线变化大的场合，如在室外，一般均需要自动光 圈镜头。 （3）以智能高速彩色球形摄像机为例 摄像机内置 SONY 高品质摄像机，5 寸球体，室内/外全天候设计.内置万向 云台 0.5-240 度/秒无级变速，360 度连续旋转, 100 个预置位，自带标准 RS485 接口解码板，先进的可编程漫游。内置 460 线彩色摄像机，黑白/彩色自 动转换，18 倍光学变焦镜头,4 倍电子放大,自动聚焦/光圈,手动优先。 其基本参数： 信号格式：2：1 隔行扫描 分辨率：460 线 最低照度：彩色，1Lux/F1.2；黑白，0.1Lux/F1.2 同步系统：内同步 光学变焦:18 倍,4.1-73.8mm 数码变焦倍数: 4 信噪比：大于 50dB 视频输出：复合视频（1.0Vp-p）/75 欧 云台水平转速:0.5140 度/秒,预置位速度 240 度/秒 云台垂直转速:0.590 度/秒,预置位速度 140 度/秒 水平转角: 360°连续 垂直转角: 90° 控制方式:双绞线 预置位数量：100 聚焦 CPU 开放中断，INT0 允许中断 SETB IT0 ; 外部中断为边沿触发方式 MOV SP,#30H ; 指针入口地址 SETB P3.0 CLR P3.1 MOV P1,#0FFH ; 使 P1 口全部置 1 MOV P2,#00H ; P2 口清零 CLR P1.2 LP: JNB P1.0,LA ; 监测输入信号，是否有输入信号 LA: ACALL DELAY ; 延时消抖 JNB P1.0,ALARM ; 再次监测输入信号，若有输入信号转入报警子程序 AJMP LP DELAY:MOV R1，0AAH LD2: MOV R2，0BBH LD1: NOP DJNZ R2，LD1 DJNZ R1，LD2 RET ALARM:SETB P1.2 ; 开始报警使运行正常绿灯熄灭，红灯和声报警启动 CPL P3.0 CPL P3.1 ; 10S 钟定时 MOV 51H，#14H ; 10S 循环次数 MOV TMOD，#01H ; 定时器 T0 定时方式 1 MOV TL0，#0B0H ; 置 50ms 定时初值 MOV TH0，#3CH SETB TR0 ; 启动 T0 L2: JBC TF0,L1 ; 查询记数溢出 SJMP L2 L1: MOV TL0,#0B0H 湖南工业大学专科毕业设计（论文） 33 MOV TH0,#3CH DJNZ 51H,L2 ; 未到 10S 继续循环 SETB P3.0 ; 10s 到关闭报警 CLR P3.1 CLR P1.2 ; 报警结束，正常运行绿指示灯亮 LJMP LP ; 循环,继续工作 （2）外部中断 INTO 服务程序 PINT0: CLR EX0 ; 外部中断 0 服务程序开始，屏蔽外部中断 PUSH PSW PUSH ACC JNB P3.2,LN ; 监测是否有中断输入 LN: LCALL DELAY ; 延时消抖 JNB P3.2，LN1 AJMP LN2 ; 无中断输入,中断返回 LN1: SETB P3.0 CLR P3.1 CLR P1.2 ; 使报警结束，绿指示灯亮 POP ACC POP PSW SETB EX0 ; 开放外部中断 0 LCALL LP ; 在中断继续检测是否有输入信号 LN2: RETI END 4.4.3 自动拨号程序 SETB P1.0 ; 模拟摘机 MOV A,#92H ; M T8880 置为呼叫模式 MOV P0,A ; 写控制寄存器CRA CALL XHYPB ; 调用信号音判别子程序 JNB F0,HAN GOFF; 无信号音挂机 MOV A,#99H ; 允许信号音输出, 下一次为写控制寄存器CRB MOV P0,A ; 写控制寄存器CRA MOV A,#90H ; M T8880 置为突发模式 MOV P0,A ; 写控制寄存器CRB LOOP1:MOV A,R0 ; R0 为存储电话号码的地址指针 ORL A,#0F0H ANL A,#8FH MOV P0,A ; 发送第一位电话号码 MOV A,#0FFH MOV P0,A 湖南工业大学专科毕业设计（论文） 34 SETB P0.7 SETB P0.6 CLR P0.5 SETB P0.4 LOOP2:MOV A,P0 ; 读M T8880 状态寄存器 JNB ACC.1,LOOP2; 判发送寄存器是否为空,若是则发送下一位电话号 INC R0 ; 修改地址指针, 准备发送下一位电话号码 DJNZ R1,LOOP1 ; R1 中存放电话号码的位数 4.4.4 串口通信程序 单片机和微机进行通信时，首先要设置串行口的波特率为 9600，1 位停止 位，无奇偶校验。串口通信程序可以采用查询和中断的方式。由于单片机发送 子程序的查询和中断方式的资源占用是一样的，故发送采用查询，接收子程序 采用中断。 下面是单片机以方式 1 在直接传送下的中断接收和发送程序。 由于没有使用通信握手，所以通信双方都应做好通信准备。在计算机接收、 单片机发送时，由计算机先发送字母“R” ，通知单片机计算机已准备好，然后 计算机在事件驱动 I/O 方式下等待接收到字符“Y” ；当单片机接收到“R”时， 向计算机发送“Y” ，表示单片机也已准备好，这样，一旦计算机接收到“Y”就 表示双方都已准备好，二者之间就可以进行数据交换了。在计算机发送、单片 机接收时，计算机发送 1 帧数据，单片机响应中断，接收数据。 串口通信单片机程序： ORG 0000H AJMP START ORG 0023H ; 串行中断入口 LJMP S 设置定时器T1方式2 MOV PCON，#00H ; 使SMOD为0 MOV TLL，#0FDH ; 波特率为9600b/s MOV THL，#0FDH SETB EA ; 开全局中断 CLRE T1 ; 关T1中断 SETB ES ; 开串行中断 SETB TRL ; 开T1定时 MOV SCON,#50H ; 串行方式1，允许接收 SJMP $ S RI为1，执行接收子程序 SJMP SEND ; 否则，执行发送子程序 RECIVE:MOV A，SBUF ; 接收数据 CLR RI CJNE A，#52H，RE ; 是否接收到“R” MOV A，#59H ; 是，发送“Y” MOV SBUF，A SJMP ENDTR RE: MOV RL，A ; R1为接收数据存放地址 INC R1 SJMP ENDTR SEND: MOV A，R0 ; 发送数据，R0为存放数据的地址 MOV SBUF，A JNB TI，$ CLR TI INC R0 ENDTR: RETI ;中断返回 4.5 本章小结 本红外自动报警系统和般的防盗报警系统相比，有其自身的优势：首先， 具有良好的隐蔽性、防破坏性、极强的保密性和可靠性，受环境影响小。其次， 本系统具有很高的灵敏度，对人体红外探测装置经反复测试发现，当用手或身 体在人体红外探测装置前 120°夹角范围内前后距离不超过 6 m 出现时14,就较 灵敏的探测到报警输出信号。再次，当声光报警的同时，可与监控 PC 串口通信， 还可按预先设好的号码自动拨号。能够更好的在第一时间了解警情并作出决策。 本章从硬件及软件方面详细介绍了本系统。 湖南工业大学专科毕业设计（论文） 36 第五章 总结与展望 校园自动报警与监控系统实质上便是自动报警系统与视频监控系统的有效 结合。本系统能在实际可能发生受侵的情况及时自动报警，并且操作简便，环 节少，易学易用，不需要增加更多设备。当发生报警的时，总监控中心接到报 警信号后，可以制动驱动报警点附近的球型摄像机预制点，自动按照预先的设 定，转动到报警方向，便于监控中心核实监控、录像。即在案情发生时，除能 现场报警外，能自动进行录像，同时联动报警器还自动拨打固定电话或将警情 传到监控中心。 综合以上几章的设计论述可知：本自动监控报警系统由信息采集、信息传 输、信息处理等部分组成。即如图 5-1 所示： 事 故 信 号 视频监控系统 光 缆 、 电 话 线 自动报警系统 监控中心 接警中心 管 理 决 策 信息采集信息传输信息处理 图5-1 监控报警系统组成 本系统包括视频监控系统与红外报警系统（声光报警系统、电话报警系统） 。 可在事故信号产生时通过前端设备的探测自动发出报警铃声，通过光缆、 电话线将所得到的视频和音频信号传输到监控中心，提醒监控人员的注意，使 之采取相应的警发措施进行信息处理。同时将画面切换到报警地点，显示状况 并录像。 本系统侧重研究校园防盗入侵监控报警方面，在此基础上还可进行扩展， 如与火灾报警系统、烟雾报警系统等各类报警系统联动。这样，自动监控报警 系统将会更加完善、智能，我们的校园生活也将更有保障、更加美好。 湖南工业大学专科毕业设计（论文） 37 参考文献 1 张元敏.基于 AT89C52 的远程智能语音防盗报警系统设计J.现代电子技术， 2008(13)：100-103 2 韩照波.智能校园安全监控系统的研究J.安防科技，2007，23(3)：66-67. 3 肖兴达，李继方.基于热释电红外传感器的车流检测装置J.激光与红外， 2005，16(2)：73. 4 谭克俊，栾秀珍，房丽萍，范劲波.基于89C51单片机的数字视频监控系统 键盘及报警控制卡设计J.现代电子技术，2004，13(7)：80. 5 先柯桦.智能化校园的安防系统J.信息技术，2010，25(6)：266. 6 余金昌.基于校园网的远程数字视频监控系统设计J.有线电术， 2005，12(11)：59-62 7 房汉雄，王艳春.基于 51 系列单片机的被动式热释电型红外防盗报警器的 设计J.齐齐哈尔大学学报，2008，24(1)：41-42. 8 周梅，廖承虎，沈爱祥.基于AT89C51的多路温度检测报警系统J.电子测 量技术，2008，8(31)：141-142. 9 郑裕林.红外视频监控技术在城市监控报警联网系统的应用J.警察技术， 2010(5)：19. 10 薛小燕，赵生光.数字监控中自动报警系统的设计与实现J.多媒体技术 及其应用，2009，35(9)：282. 11 张迎新.单片机原理及应用(第 2 版)M.北京：电子工业出版社， 2009：295-296. 12 丁忠校.校园数字监控系统的运行效能研究J安防科技，2007(2)：57- 59. 13 张伟.PC 机与多单片机之间串口通讯的设计方法J.西安航空技术高等专 科学校学报，2007，25(1)：56. 14 焦丽江基于校园网络的集散式数字视频监控系统J大众科技， 2006(2)：54-55 湖南工业大学专科毕业设计（论文） 38 致 谢 在本课题设计的进行过程中，本人得到的指导老师的悉心指导，给予了我 最大的帮助，以极大的包容心对待我的种种不足，鼓励我一定能够顺利的完成。 尽心尽力的指导我们，关键时候给予我们必要的启发，引导我思考并由此得出 很多解决问题的方法，在此毕业论文完成之际，向黄老师致以诚挚的感谢。 感谢在大学课程学习中及毕业设计过程中所有老师的指导与帮助。老师们 教给了我很多专业方面的知识，教给了我如何去学习，也教给了我如何为人处 事。我想，老师们的渊博学识、敬业精神以及待人处事等都将在我以后的人生 道路中产生积极的影响。 另外，本论文的完成也离不开我们这组成员们的共同努力与支持。以及其 他同学的宝贵意见，在此一并感谢。 由于各种原因, 本次设计尚存在着一些不足之处,希望老师们多多指正，使 之更加完善。 学生签名： 日 期：2011 年 5 月 25 日 湖南工业大学专科毕业设计（论文）管理资料 1 2011 届届毕业设计毕业设计（ （论论文）文）课题课题任任务书务书 学院(部)：电气与信息工程学院 专业：电气自动化 指导教师学生姓名 课题名称校园自动监控与报警系统设计 内 容 及 任 务 针对学校设计一个自动监控与报警系统，使学校师生的生命财产安 全有一定的保障。主要运用单片机作为报警的 CPU。监控区有情况时， 监控与报警同步响应，并能够判断警情是否真实。 拟 达 到 的 要 求 或 技 术 指 标 1.要求警情发生时监控中心能第一时间知晓警情地点并作出反应， 录像、录音等。 2.要求当检测到信号变化时，将其送给 CPU。 3.要求 CPU 判断是否报警，如果满足报警条件，发出控制信号，完 成报警。 4.要求 CPU 控制电话机摘机拨号 5.要求单片机与 PC 机串口通信等。 6.自己将系统设计得尽