董悅

遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

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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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