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        基于GSM短信模塊的家庭防盜報警系統(tǒng)

        2016-10-22 01:35:17董悅
        數(shù)碼世界 2016年10期
        關(guān)鍵詞:單片機系統(tǒng)設(shè)計

        董悅

        遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

        ?

        基于GSM短信模塊的家庭防盜報警系統(tǒng)

        董悅

        遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

        本文設(shè)計的防盜報警系統(tǒng)是基于GSM的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行硬件設(shè)計和軟件設(shè)計,重點介紹了GSM模塊、SIM卡的電路設(shè)計以及器件的選擇等。本論文設(shè)計的防盜報警把GMS網(wǎng)絡(luò)作為通信的媒介,采用SMS進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,系統(tǒng)報警通過短信發(fā)送消息的形式,這種報警方式所投入的開發(fā)成本不會很高,而且可靠性也比較強,在現(xiàn)在的很多住戶中使用十分廣泛。

        防盜報警 短息信息 GSM

        1 引言

        隨著社會的發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,人們對生活的物質(zhì)水平要求也越來越高,防盜報警用在家電器中的情況也很多,防盜報警可以用來對家用電器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,隨著電子信息化的不斷發(fā)展,電子市場對防盜報警的需求越來越多,防盜報警系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)與壓力也是前所未有。目前關(guān)于防盜報警的系統(tǒng)是基于GSM技術(shù)的,其發(fā)展已經(jīng)取得了很大進(jìn)步,采用基于GSM的防盜報警系統(tǒng)的優(yōu)勢是資金投入成本比較低,所以本論文設(shè)計的防盜報警就是基于GSM實現(xiàn)的?;贕SM的防盜報警能夠?qū)崿F(xiàn)借用發(fā)送短信的通信方式進(jìn)行向外界報警的操作,通過短信提醒進(jìn)行報警。傳統(tǒng)的用電話進(jìn)行報警受電話的局限性比較大,因為如果一旦有人對電話進(jìn)行攔截,或者將電話線剪斷,又或者是斷電的情況下這都會影響報警的功能,從而會影響居民的住宅安全。相對于傳統(tǒng)意義上的通過電話進(jìn)行報警,在性能方面有很大的明顯優(yōu)勢。

        2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        本系統(tǒng)的探測模塊選擇的是微波探測與紅外探測,通過短信進(jìn)行自動發(fā)送進(jìn)行報警。探測方法用到的是把微波探測和紅外探測進(jìn)行合并。利用相與關(guān)系進(jìn)行報警的觸發(fā)。防盜報警系統(tǒng)的功能擴(kuò)充通過增加別的傳感器來實現(xiàn)。本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

        圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

        3 傳感器

        3.1微波傳感器

        微波傳感器的實現(xiàn)利用多普勒效應(yīng)。系統(tǒng)中的多普勒傳感器選擇的是HB200A,主要是把功率比較低的微波信號進(jìn)行傳送,然后再把反彈出的能量進(jìn)行接收。這個模塊所需要的電壓最大是12V,最小是3.5V,同時當(dāng)雷達(dá)和人之間的距離在30米以內(nèi)時,系統(tǒng)就會感應(yīng)到人的存在,就會將人體的能量進(jìn)行反彈,如果這個距離超過30米,則識別不到物體的存在,探測的角度通常是180度,該模塊的另一個功能是可以進(jìn)行休眠,并以一種自動的形式表現(xiàn)出來。其中電位器可以調(diào)節(jié)觸發(fā)的時間以及靈敏度。為了讓防盜警報中添加防火和防盜的功能,增加了煙霧傳感器,氣體泄漏傳感器等,傳感器中輸出的值是開關(guān)量。

        3.2紅外傳感器

        本文采用的是主動式紅外對射傳感器,只需要將其放置在需要設(shè)置報警的地方即可,比如窗戶,墻壁上等。通過多光束進(jìn)行描述來判斷是否有障礙物存在,如果有障礙物擋住傳感器,就會觸發(fā)報警設(shè)備,能很大的改善報警誤報的現(xiàn)象。

        3.3煙霧傳感器

        煙霧傳感器主要是用來實現(xiàn)防火報警,本文采用的離子式傳感器,技術(shù)上比較先進(jìn),而且可靠性也比較強,在很多的報警系統(tǒng)中應(yīng)用很廣泛,在性能方面比氣敏的電阻傳感器有很大的優(yōu)勢。

        4 系統(tǒng)軟件設(shè)計

        該系統(tǒng)中通過單片機的控制I/O端口,可以與GSM模塊進(jìn)行通信處理。當(dāng)布防和撤防信號從無線的遙控裝置中發(fā)射出來,單片機所收到的信號的狀態(tài)也會隨著發(fā)出的信號變化而變化。當(dāng)單片機接收到的信號的狀態(tài)是布防狀態(tài)時,單片機就會通過檢查PA1與PA2這2個端口的I/O引腳產(chǎn)生報警。

        圖2 主程序的功能圖

        控制的主機是直接將GMS模塊和單片機進(jìn)行組合形成,其中主機控制方式選擇手機進(jìn)行控制,短信發(fā)送時設(shè)置了規(guī)則,如果手機是有接收短信的權(quán)限,那么接收短信的控制方式是以特殊的形式進(jìn)行控制,如果該手機沒有獲取接收短信的權(quán)限,那么發(fā)送短信的控制方式就是以密碼的形式進(jìn)行控制,而報警部分信息發(fā)送的接收方至多是8部。主程序功能圖如圖2所示。

        5 硬件設(shè)計

        短信防盜報警系統(tǒng)硬件設(shè)計框圖如圖3所示。

        圖3 短信防盜報警系統(tǒng)硬件設(shè)計框圖

        短信防盜報警系統(tǒng)硬件設(shè)計電路圖如圖4所示。

        5.1單片機

        本文選擇的控制器是PIC18E452,PIC18E452在性能方面有很大的優(yōu)勢,其中EEPROM擦寫的次數(shù)可以達(dá)到100萬次,同時PIC18E452里面設(shè)置的定時器是帶有獨立的RC振蕩器,運行效率高,還有三個外部中斷腳,這幾個引腳的作用主要是用來進(jìn)行檢測報警傳感器,PIC18E452的另一個作用是可以實現(xiàn)復(fù)位的功能,程序中存儲的字節(jié)可以達(dá)到32K,對于存放代碼而言則綽綽有余。

        5.2GSM模塊

        本文通信方式選擇的是HRH GSM Modem,HRH GSM Modem相比較于以往的GSM通信擺脫了那種繁瑣的解析方式,而且使用起來也很簡潔,HRH GSM Modem包含51單片機以及GSM引擎,GSM引擎的可靠性強,傳送的信號穩(wěn)定性與可靠性比較強。GSM Modem能接收和發(fā)送短信、進(jìn)行GSM的語音聊天、Wifi應(yīng)答等。

        圖4 短信防盜報警系統(tǒng)硬件設(shè)計電路圖

        本文選擇SIM900A作為GSM模塊,SIM900A的優(yōu)點是發(fā)送短信時速度快、效率高。GSM Modem的TXD對應(yīng)著發(fā)送端,而RXD對應(yīng)接收端,另外TXD和RXD分別和單片機的P3.0與P3.1相連接。

        5.3SIM卡電路

        系統(tǒng)中的SIM900A模塊需要和SIM卡的卡座進(jìn)行外連接起來,同時SIM900A的串口與單片機的串口相互連接。SIM卡的電路圖如圖5所示。

        圖5 SIM卡電路圖

        6 結(jié)語

        本文的防盜報警系統(tǒng)的基于GSM技術(shù)而設(shè)計的,報警的方式是通過短信的方式發(fā)送給收信人。在性能方面操作簡單、安裝便捷而且出現(xiàn)警報錯誤的情況比較少,所以對人們的生活中安全提供了保障,適用范圍也會很廣。

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        [3] 樊振方,彭愛華,周健等.基于GSM網(wǎng)絡(luò)的汽車防盜報警系統(tǒng)設(shè)計[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2006(03):96-113

        [4] 羅維平,向陽,吳雨川.基于單片機的GPS/GSM車輛監(jiān)控系統(tǒng)的移動單元[J].武漢科技學(xué)院學(xué)報,2007(04):189-195

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