郭紅安+冀慎統(tǒng)

【摘要】 GSM短信息平臺(tái)的家庭防盜報(bào)警是由于通過調(diào)查社會(huì)中所出現(xiàn)的各種安防問題存在的隱患而產(chǎn)生的設(shè)計(jì)。由于我們對(duì)生活水平的追求，安全的安防系統(tǒng)是人們所必須擁有的，他不僅可以實(shí)現(xiàn)智能防盜報(bào)警，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，給我們的生活帶來了方便?！娟P(guān)鍵詞】 智能家居 防盜報(bào)警 遠(yuǎn)程監(jiān)控

一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路

基于51單片機(jī)的 GSM短信模塊家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)組成如圖1所示。

工作原理：利用紅外傳感器檢測(cè)人體所輻射的紅外線，每當(dāng)檢測(cè)到紅外信號(hào)產(chǎn)生變化時(shí)，就把紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)化為微弱的電信號(hào)，讓其經(jīng)過信號(hào)處理電路并且對(duì)進(jìn)入的電信號(hào)進(jìn)行濾波，放大，比較。則MCU就會(huì)收到一個(gè)高電平以判斷是否報(bào)警，如果MCU判斷出滿足報(bào)警的條件，就會(huì)發(fā)出控制信號(hào)并且通過串行通信接口RS232，就可以控制GSM模塊給用戶發(fā)短信息從而實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警的設(shè)計(jì)。

二、系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

從設(shè)計(jì)的要求總體來說該設(shè)計(jì)須包含如下結(jié)構(gòu)：報(bào)警電路、熱釋電紅外傳感探頭電路、復(fù)位電路、GSM短信模塊以及相關(guān)的控制管理軟件組成；

1、電源電路設(shè)計(jì)。在整個(gè)設(shè)計(jì)中電路很重要的作用，是提供器械運(yùn)轉(zhuǎn)的原動(dòng)力。設(shè)計(jì)中的電源為直流穩(wěn)壓電源。因?yàn)樵O(shè)計(jì)中的電壓需要5V的電壓，所以需要將220V的交流電壓通過降壓變成5V的直流電壓，供電路使用。1）電源變壓器：電源變壓器是一個(gè)降壓變壓器，它的的作用是將220V的交流電壓變換成較低的交流電壓，然后送給整流電路。在本設(shè)計(jì)中電源電路中取數(shù)值為22的η，所以降壓后副邊電壓值為10V。2）整流電路：橋式整流電路由4個(gè)二極管組成，它的主要作用是將50Hz的正弦交流電轉(zhuǎn)化成脈動(dòng)的直流電。整流后的電壓約為9V。3）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的作用是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨電壓波動(dòng)和負(fù)載電阻的變化而變化，這主要的功能要?dú)w功于芯片7805。

2、紅外探測(cè)信號(hào)輸入電路。紅外探測(cè)信號(hào)輸入部分由紅外線傳感器、信號(hào)放大電路、電壓比較器、數(shù)字信號(hào)輸入電路組成。當(dāng)紅外線傳感器J1探測(cè)到前方人體輻射出的紅外線信號(hào)時(shí)，J1的S端引腳會(huì)輸出微弱的電信號(hào)，經(jīng)過Q1等組成第一級(jí)放大電路的放大，然后通過C2輸入到運(yùn)算放大器UIA中進(jìn)行高增益、低噪聲放大。

3、時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)。反向放大器的輸入是XTAL1和輸出是XTAL2。由于這個(gè)機(jī)器所用的一個(gè)周期中含有6個(gè)狀態(tài)周期，還有就是在每個(gè)狀態(tài)周期的下面有2個(gè)振蕩周期，就可以計(jì)算出一共有12個(gè)振蕩周期，在外接振蕩頻率為12MHZ的石英晶體振蕩器時(shí)，一個(gè)振蕩周期為1/12us，故而一個(gè)機(jī)器周期為1us

4、復(fù)位電路的設(shè)計(jì)。復(fù)位方法有兩種，一種是自動(dòng)復(fù)位，另一種是手動(dòng)復(fù)位。單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后， 在RESET端持續(xù)給出2個(gè)周期的高電平時(shí)就可以完成復(fù)位操作本設(shè)計(jì)采用的是外部手動(dòng)按鍵復(fù)位電路。

5、RS-232通信的設(shè)計(jì)。由于PC機(jī)是系統(tǒng)的主控機(jī)，主機(jī)PC和單片機(jī)之間采用的是RS-232總線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信，所以在電路設(shè)計(jì)時(shí)采用RS-232通信收發(fā)器芯片為MAX232，它是美信（MAXIM）公司專為RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用+5V單電源供電。

6、GSM短信模塊。SIM900A是一款無線模塊。SIM900A模塊主要通過串口與單片機(jī)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)SIM900A模塊的控制。SIM900A的串口提供了多條控制線，包含數(shù)據(jù)信號(hào)線TXD和RXD，狀態(tài)信號(hào)線RTS和CTS，控制信號(hào)線DTR，DCD，DSR和RI。RXD數(shù)據(jù)接收信號(hào)線用于接收來自單片機(jī)的數(shù)據(jù)。由于SIM900A是一個(gè)功能完全的模塊，在設(shè)計(jì)時(shí)SIM900A模塊的電源管腳并連在一起，另外還需要連接SIM卡座，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)獨(dú)立的GSM終端。

本論文研究基于GSM短信模塊的家庭防盜報(bào)警器。通過以AT89S52為重要工作處理器核心單片機(jī)的防盜報(bào)警器。這個(gè)防盜報(bào)警器是利用被凍死熱釋電紅外線外傳感器檢測(cè)進(jìn)入安防內(nèi)人體的紅外線發(fā)出電信號(hào)，從而經(jīng)過一系列的電流電壓轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)家庭防盜報(bào)警。GSM報(bào)警器有很多的特點(diǎn)，其中包括使用戶能夠操作簡(jiǎn)單、易懂、靈活；并且安裝非常的方便、智能性高、誤報(bào)率低達(dá)到了遠(yuǎn)程監(jiān)控家居安全的目標(biāo)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]周航慈.單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)[D].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2010.

[2]何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編[M].北京：航天大學(xué)出版社，2011.

[3]何文緒，楊帆.傳感器與檢測(cè)技術(shù)[J].北京：高等教育出版社，2012（6）：79-92