基于单片机的宿舍安防报警系统软件设计
基于STC12C5A60S2单片机实现了宿舍安防报警系统的软件设计，系统主要包括数据采集模块、数据接收模块、GSM模块和电源模块。利用DHT11温湿度传感器监测室内温湿度指标，MQ-2烟雾传感器监测室内可燃性气体指标，热释电人体红外传感器实现防盗功能。同时利用GSM模块将上述监测到的数据传输至主控端进行处理，在上位机中可实现对温湿度、可燃性气体等环境参数的实时监测及防盗报警。基于Keil开发完成了各功能模块的程序设计，以及基于QT平台完成了上位机设计，最终联合硬件测试实现了系统功能。 关键词 单片机，安防报警，GSM模块, QT平台
目 录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 安防技术现状和发展趋势 2
1.3 课题主要研究内容 2
2 总体方案论述 3
2.1 设计思路 3
2.2 系统结构 3
2.3 系统工作原理 4
3 软件设计 4
3.1 keil集成开发环境 4
3.2 软件系统框图 5
3.3 程序设计流程图 7
3.4 程序分析 8
4 上位机设计 15
4.1 qt平台 15
4.2 上位机实现功能 15
4.3 主要控件和功能实现 16
4.4 信号与槽 17
4.5 sqlite3数据库 18
4.6 建立数据库流程 19
4.7 qtserialport 21
4.8 qtserialport运行步骤 21
5 软件调试部分 23
5.1 软件调试 23
5.2 调试遇到的问题 24
6 系统联调 24
结论 29
致谢 30
参考文献 31
1 引言
1.1 研究背景
近年来，由于教育政策的不断变化，各地高校招生规模随之扩大，在校人数的急剧增长，随之带来的宿舍内安全隐患也越来越多[1]。而那些传统又简单的防护范措施开始暴露 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
出越来越多的问题，保障学生的生命与财产安全变得越来越迫在眉睫。步入新世纪以来，人们的生活水平提高和消费能力的加强，学生也开始使用很多高端用品，随之带来的问题就如何保护学生的财产安全。由于学生防患意识较为薄弱，小偷开始频繁进入安全防护系数不高的高校宿舍进行盗窃，学生宿舍以往制作简易的门窗已经根本不能阻挡小偷偷盗的步伐。此外，现在的学生开始在宿舍频繁使用大功率电器产品，由于使用不当或者宿舍电路老化种种原因，极易造成火灾，从而进一步造成更为严重的损失。所以利用我们在技术上学习到知识，研究出更加实用方便，科技性更强，保护措施更加完备的安防防盗报警系统来进一步保护学生们的个人财产，让宿舍盗窃犯罪概率进一步降低甚至杜绝掉。
目前市面上已出现多种防火防盗系统，如用于防火灾事故的烟雾、温度检测报警系统，用于防盗的摄像监控系统，声响、震动检测报警系统等，但这些系统功能单一、各自独立，适应性差，如果将所有的报警系统安装完成，因为其大型设备安装，麻烦，成本太高，也不能为大学生所使用。由于目前报警系统存在的这些缺陷，导致宿舍发生火灾、抢劫、偷盗等重大事故时不能立即报警，很容易失去稍纵即逝的绝佳救援时间[2]。
通过单片机技术和现代化电子通信技术设计的智能宿舍报警系统具备之前报警系统的全部功能，并且经过改进之后，其性能稳定、能够进行全天候工作、比之前节约用电，安装使用的过程也变得简便。防盗系统监测模块前端装有红外线探头的传感器，这种红外探头一般使用了较为先进的热释电技术，这种传感器误报率极低、抗电磁干扰能力强、功耗小也进行了大幅度改进；报警模块主要包括声、光报警，形式更加多样化、报警速度相当可观。当系统监测模块检测出异常信号．报警模块会将不安全的报警信息以声音和指示灯形式传输到非常远的范围之外。同时安防信息传输模块能在出现危险情况的时候第一时间将信息汇报给信息采集处，让人们能对所监控范围进行高精度和高灵敏的监控防护[3]。 1.2 安防技术现状和发展趋势
现代社会信息技术更新换代迅速，偷盗犯罪也开始向智能化方向发展，这就要求制作报警产品的开发商也需要跟上步伐，不能满足于传统的报警设备，要学会在报警系统的应用层面、技术层面开始不断加入许多更加新型的技术，从而保证报警系统的功能更加完善以及实用性更强。由于报警系统特有的空间及环境检测防范技术以及防护过程中的时效性使其在安防技术中变得至关重要。改革开放之后防盗报警系统在我国逐步兴起，到了21世纪前后进入迅猛的发展阶段。此外随着我国安防行业的不断深入发展，普通民众通过互联网等一些手段对于安防了解熟悉程度的不断提升，安防系统逐步走进千家万户，防盗报警系统的发展前景可以说是一片光明。市场的不断扩张，应用范围的持续增长，需求量的明显提升，用户对于使用的报警系统具备功能性的要求也相应增多。在未来很长一段时间里，报警系统在安全防范系统中依会占据重要地位，这种技术也必然会随着互联网的发展而逐步向数字化智能化的领域延伸。现代社会数字化智能化发展水平越来越高，智能化安防技术的发展也已经取得了长足的进步。由于数字化智能安防行业的特殊性，国家也开始逐步重视起来，加大对智能安防产业的扶持工作。
智能化安防技术的主要工作就是对所服务的内容进行信息化处理、对必要的图象进行传输和保存、以及所测数据的存储处理等等方面。对于最基础的智能化安防系统来说，一个健全的智能化安防系统包含门禁、报警和监控三大部分。现在安防行业开始逐步转型进入智能家居行业，它在这方面机具竞争力与优势，唯一需要解决的难题就是安防监控、安防传感器远程报警。大到国家、城市、企业的安全领域，小到社区的智能化保护，安防都已经不可或缺。
1.3 课题主要研究内容
本课题研究目标是设计一个简便实用的宿舍安防报警系统。它可以满足人们对于宿舍出现的各式各样的危险监控与防护。
本课题分为软件部分和硬件部分，软件部分分为上位机程序设计、下位机程序设计。上位机部分的设计主要是通过QT平台设计一个窗体界面，用于对下位机发送来的数据进行记录和查询。下位机部则需要设计各功能模块的程序，通信接口程序以及电路板程序。 2 总体方案论述
目 录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 安防技术现状和发展趋势 2
1.3 课题主要研究内容 2
2 总体方案论述 3
2.1 设计思路 3
2.2 系统结构 3
2.3 系统工作原理 4
3 软件设计 4
3.1 keil集成开发环境 4
3.2 软件系统框图 5
3.3 程序设计流程图 7
3.4 程序分析 8
4 上位机设计 15
4.1 qt平台 15
4.2 上位机实现功能 15
4.3 主要控件和功能实现 16
4.4 信号与槽 17
4.5 sqlite3数据库 18
4.6 建立数据库流程 19
4.7 qtserialport 21
4.8 qtserialport运行步骤 21
5 软件调试部分 23
5.1 软件调试 23
5.2 调试遇到的问题 24
6 系统联调 24
结论 29
致谢 30
参考文献 31
1 引言
1.1 研究背景
近年来，由于教育政策的不断变化，各地高校招生规模随之扩大，在校人数的急剧增长，随之带来的宿舍内安全隐患也越来越多[1]。而那些传统又简单的防护范措施开始暴露 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
出越来越多的问题，保障学生的生命与财产安全变得越来越迫在眉睫。步入新世纪以来，人们的生活水平提高和消费能力的加强，学生也开始使用很多高端用品，随之带来的问题就如何保护学生的财产安全。由于学生防患意识较为薄弱，小偷开始频繁进入安全防护系数不高的高校宿舍进行盗窃，学生宿舍以往制作简易的门窗已经根本不能阻挡小偷偷盗的步伐。此外，现在的学生开始在宿舍频繁使用大功率电器产品，由于使用不当或者宿舍电路老化种种原因，极易造成火灾，从而进一步造成更为严重的损失。所以利用我们在技术上学习到知识，研究出更加实用方便，科技性更强，保护措施更加完备的安防防盗报警系统来进一步保护学生们的个人财产，让宿舍盗窃犯罪概率进一步降低甚至杜绝掉。
目前市面上已出现多种防火防盗系统，如用于防火灾事故的烟雾、温度检测报警系统，用于防盗的摄像监控系统，声响、震动检测报警系统等，但这些系统功能单一、各自独立，适应性差，如果将所有的报警系统安装完成，因为其大型设备安装，麻烦，成本太高，也不能为大学生所使用。由于目前报警系统存在的这些缺陷，导致宿舍发生火灾、抢劫、偷盗等重大事故时不能立即报警，很容易失去稍纵即逝的绝佳救援时间[2]。
通过单片机技术和现代化电子通信技术设计的智能宿舍报警系统具备之前报警系统的全部功能，并且经过改进之后，其性能稳定、能够进行全天候工作、比之前节约用电，安装使用的过程也变得简便。防盗系统监测模块前端装有红外线探头的传感器，这种红外探头一般使用了较为先进的热释电技术，这种传感器误报率极低、抗电磁干扰能力强、功耗小也进行了大幅度改进；报警模块主要包括声、光报警，形式更加多样化、报警速度相当可观。当系统监测模块检测出异常信号．报警模块会将不安全的报警信息以声音和指示灯形式传输到非常远的范围之外。同时安防信息传输模块能在出现危险情况的时候第一时间将信息汇报给信息采集处，让人们能对所监控范围进行高精度和高灵敏的监控防护[3]。 1.2 安防技术现状和发展趋势
现代社会信息技术更新换代迅速，偷盗犯罪也开始向智能化方向发展，这就要求制作报警产品的开发商也需要跟上步伐，不能满足于传统的报警设备，要学会在报警系统的应用层面、技术层面开始不断加入许多更加新型的技术，从而保证报警系统的功能更加完善以及实用性更强。由于报警系统特有的空间及环境检测防范技术以及防护过程中的时效性使其在安防技术中变得至关重要。改革开放之后防盗报警系统在我国逐步兴起，到了21世纪前后进入迅猛的发展阶段。此外随着我国安防行业的不断深入发展，普通民众通过互联网等一些手段对于安防了解熟悉程度的不断提升，安防系统逐步走进千家万户，防盗报警系统的发展前景可以说是一片光明。市场的不断扩张，应用范围的持续增长，需求量的明显提升，用户对于使用的报警系统具备功能性的要求也相应增多。在未来很长一段时间里，报警系统在安全防范系统中依会占据重要地位，这种技术也必然会随着互联网的发展而逐步向数字化智能化的领域延伸。现代社会数字化智能化发展水平越来越高，智能化安防技术的发展也已经取得了长足的进步。由于数字化智能安防行业的特殊性，国家也开始逐步重视起来，加大对智能安防产业的扶持工作。
智能化安防技术的主要工作就是对所服务的内容进行信息化处理、对必要的图象进行传输和保存、以及所测数据的存储处理等等方面。对于最基础的智能化安防系统来说，一个健全的智能化安防系统包含门禁、报警和监控三大部分。现在安防行业开始逐步转型进入智能家居行业，它在这方面机具竞争力与优势，唯一需要解决的难题就是安防监控、安防传感器远程报警。大到国家、城市、企业的安全领域，小到社区的智能化保护，安防都已经不可或缺。
1.3 课题主要研究内容
本课题研究目标是设计一个简便实用的宿舍安防报警系统。它可以满足人们对于宿舍出现的各式各样的危险监控与防护。
本课题分为软件部分和硬件部分，软件部分分为上位机程序设计、下位机程序设计。上位机部分的设计主要是通过QT平台设计一个窗体界面，用于对下位机发送来的数据进行记录和查询。下位机部则需要设计各功能模块的程序，通信接口程序以及电路板程序。 2 总体方案论述
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