張岐磊， 姚廣芹

（青島理工大學(xué)琴島學(xué)院， 山東 青島 266106）

1 主板設(shè)計(jì)

1.1 微控制器的選型

該報(bào)警器要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定及體積小巧，選擇封裝緊湊型STC15W204S單片機(jī)，這款15系列單片機(jī)是由宏晶生產(chǎn)的8引腳貼片封裝單片機(jī)，其具有超廣的供電電壓范圍，為2.5～5.5 V，采用單節(jié)18650電池供電的情況下可以省略電源模塊的設(shè)計(jì)。該單片機(jī)內(nèi)置有1 k字節(jié)的EEPROM存儲(chǔ)器，可以很方便地存儲(chǔ)報(bào)警目標(biāo)用戶的手機(jī)號(hào)碼，且該單片機(jī)內(nèi)置的4 k字節(jié)的程序存儲(chǔ)器與256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及4個(gè)I/O口，適合小型報(bào)警系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

1.2 GSM模塊的選型

GSM全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，是當(dāng)今應(yīng)用最為廣泛的移動(dòng)電話技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。為了確保該報(bào)警器能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警功能，方案選擇使用一片GSM模塊來(lái)使報(bào)警器能夠接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，這樣就可以將報(bào)警信號(hào)傳輸?shù)饺蛉魏斡惺謾C(jī)信號(hào)的地方。SIM800C模塊是由芯訊通無(wú)線科技有限公司生產(chǎn)的一款四頻GSM/GPRS模塊，為城堡孔封裝，其性能穩(wěn)定，外觀小巧，性價(jià)比高，可以低功耗實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、SMS和數(shù)據(jù)信息的傳輸。SIM800C尺寸為17.6 mm×15.7 mm×2.3 mm，能適用于各種緊湊型產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求。

圖1 系統(tǒng)原理圖

2 系統(tǒng)工作原理

如圖1所示，P4接單節(jié)18650電池，P3接一微動(dòng)開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)，在報(bào)警器待機(jī)狀態(tài)，由于微動(dòng)開(kāi)關(guān)的手柄被按下，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，整個(gè)電路板處于斷電狀態(tài)；當(dāng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)在外力作用下被釋放后，其常閉觸點(diǎn)接通，此時(shí)電池將為報(bào)警器電路提供電源，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)撥打預(yù)先設(shè)置好的報(bào)警電話號(hào)碼。當(dāng)用戶接到報(bào)警電話后，可手動(dòng)掛斷，此時(shí)報(bào)警器將認(rèn)為用戶已得知警情，并自動(dòng)進(jìn)入休眠省電模式。若用戶雖然收到報(bào)警電話，但并未掛斷，則報(bào)警器會(huì)認(rèn)為用戶未收到報(bào)警電話，報(bào)警器會(huì)在內(nèi)置定時(shí)器的控制下，每間隔10 min撥打一次報(bào)警號(hào)碼，直到用戶手動(dòng)掛機(jī)后，報(bào)警器將進(jìn)入休眠省電模式。

為了方便用戶根據(jù)自身需要修改報(bào)警電話號(hào)碼，在電路板上設(shè)計(jì)有K1設(shè)置鍵。在系統(tǒng)斷電狀態(tài)下按住K1鍵，然后松開(kāi)微動(dòng)開(kāi)關(guān)使系統(tǒng)進(jìn)入工作模式，當(dāng)狀態(tài)指示二極管D1開(kāi)始閃爍后，用戶使用手機(jī)撥打報(bào)警器的手機(jī)卡號(hào)碼，報(bào)警器收到來(lái)電后會(huì)自動(dòng)將主叫用戶的手機(jī)號(hào)碼存入單片機(jī)內(nèi)置的EEPROM存儲(chǔ)器，之后發(fā)光二極管D1熄滅，表明預(yù)設(shè)報(bào)警號(hào)碼成功。系統(tǒng)流程圖如圖2所示。

3 結(jié)語(yǔ)

該報(bào)警器使用一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)作為觸發(fā)報(bào)警的傳感裝置，在待機(jī)狀態(tài)報(bào)警器處于斷電狀態(tài)，不會(huì)消耗電池電量，故使得報(bào)警器具有長(zhǎng)達(dá)一年的超長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間，非常適合應(yīng)用于室外沒(méi)有電源供應(yīng)的場(chǎng)合。使用時(shí)只需要將微動(dòng)開(kāi)關(guān)釋放即可觸發(fā)報(bào)警，因此用戶可以根據(jù)自己實(shí)際需要監(jiān)控的場(chǎng)景的具體情況，合理設(shè)計(jì)機(jī)關(guān)觸發(fā)方式，可滿足用戶的各種不同需求。

圖2 主程序流程圖