王廬山

摘? 要：本文介紹了一種Android手機(jī)作為移動(dòng)控制端， STC89C52RC單片機(jī)為底層主控芯片，人體遠(yuǎn)紅外熱釋電傳感器、防闖入光幕及振動(dòng)傳感器作為檢測裝置，通過WIFI通信來實(shí)現(xiàn)Android手機(jī)移動(dòng)端遠(yuǎn)程監(jiān)控防盜系統(tǒng)。單片機(jī)將檢測到的防盜傳感器開關(guān)信號(hào)，上傳到移動(dòng)手機(jī)端，移動(dòng)端軟件通過數(shù)據(jù)分析。系統(tǒng)可以設(shè)置布防和解除布防模式，在布防模式下，當(dāng)檢測到有人闖入時(shí)，Android手機(jī)收到報(bào)警提示，用戶可以通過手機(jī)控制警笛警燈發(fā)生報(bào)警聲，同時(shí)遠(yuǎn)程拍照取證。實(shí)踐證明，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和廣闊的市場前景。

關(guān)鍵詞：Android 單片機(jī)? 防盜? 遠(yuǎn)程控制? 光幕

中圖分類號(hào)：TP277? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）09（a）-0126-03

Abstract：This paper introduces an Android mobile phone as the mobile control terminal， STC89c52rc single chip as the bottom main control chip， human far-infrared pyroelectric sensor， anti intruder light curtain and vibration sensor as the detection device， through WiFi communication to realize the Android mobile phone remote monitoring and anti-theft system. SCM will detect the anti-theft sensor switch signal， upload to the mobile phone， mobile software through data analysis. The system can set and remove the deployment mode. In the deployment mode， when someone intrudes， the Android mobile phone receives an alarm prompt， and the user can control the siren and alarm light to generate an alarm sound through the mobile phone， and take a remote photo to obtain evidence at the same time. It has been proved that the system is simple in structure， high in reliability and low in cost. It has strong practical value and broad market prospect.

Key Words：Android SCM;Anti-theft;Remote control;Light curtain

1? 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示，基于Android手機(jī)與單片機(jī)的智能防盜系統(tǒng)是在傳統(tǒng)防盜系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，配置了人體遠(yuǎn)紅外熱釋傳感器、防闖入光幕墻及振動(dòng)傳感器等防盜采集設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、單片機(jī)底層控制設(shè)備、智能移動(dòng)終端等處理控制設(shè)備，通過Android移動(dòng)端上位機(jī)應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)防盜系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、驅(qū)動(dòng)控制層等部分組成。

2? 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 單片機(jī)控制單元

單片機(jī)控制單元選用STC89C52RC單片機(jī)為控制核心，單片機(jī)與時(shí)鐘電路、電源電路及復(fù)位電路一起構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)。外接人體遠(yuǎn)紅外熱釋傳感器、防闖入光幕及振動(dòng)傳感器，用于檢測是否有人闖入。單片機(jī)通過串口與Wifi模塊連接，接收Android移動(dòng)端發(fā)來的控制命令，向 Android移動(dòng)端上傳防盜傳感器的數(shù)據(jù)。單片機(jī)控制系統(tǒng)接收Android移動(dòng)端發(fā)來的控制命令，解析命令，從而發(fā)出控制信號(hào)，控制報(bào)警燈及警笛的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警的功能。

2.2 人體遠(yuǎn)紅外熱釋傳感器單元

人體遠(yuǎn)紅外熱釋電傳感器放在用戶大門外面，用于檢測是否有人進(jìn)入到限定區(qū)域。人體遠(yuǎn)紅外熱釋電傳感器模塊，是基于紅外光電技術(shù)。自動(dòng)感應(yīng)，當(dāng)人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉高電平，輸出低電平。傳感器有兩種觸發(fā)模式：不可重復(fù)觸發(fā)模式和重復(fù)觸發(fā)模式，當(dāng)工作在不可重復(fù)模式時(shí)，模塊感應(yīng)輸出高電平后，延時(shí)一段時(shí)間，輸出自動(dòng)從高電平跳變?yōu)榈碗娖?。?dāng)工作在重復(fù)觸發(fā)方式時(shí)，感應(yīng)輸出高電平后，延時(shí)時(shí)間段內(nèi)，如果有人在感應(yīng)范圍移動(dòng)，輸出保持高電平，直到人離開，延時(shí)一段時(shí)間后高電平跳變?yōu)榈碗娖健?/p>

感應(yīng)模塊可以設(shè)置封鎖時(shí)間，在封鎖時(shí)間段，不接受任何感應(yīng)信號(hào)。此功能可有效抑制各種干擾。

模塊靈敏度高，可靠性強(qiáng)。把模塊的輸出信號(hào)連接到單片機(jī)的IO口上，單片機(jī)通過檢測高低電平，就可以判斷是否有人闖入。

2.3 防闖入光幕墻單元

光幕墻模塊用于檢測是否有人破門而入，電路如圖2所示。

模塊放在住宅大門的兩側(cè)，檢測非法開門。光幕墻模塊的一端安裝有多個(gè)紅外光電發(fā)射管，另一端相應(yīng)的有相同數(shù)量的紅外光電接收管。當(dāng)一對(duì)紅外發(fā)射管、紅外接收管之間沒有障礙物時(shí)，紅外光電發(fā)射管發(fā)出的紅外光信號(hào)能順利到達(dá)紅外光電接收管。紅外光電接收管接收到紅外光信號(hào)后，輸出低電平;當(dāng)有障礙物的時(shí)，紅外光電發(fā)射管發(fā)出的紅外光信號(hào)不能到達(dá)紅外接收管，電路輸出為高電平。

光幕墻模塊的輸出端與單片機(jī)相連，通過單片機(jī)檢測高低電平，就可以檢測到是否有人闖入。

2.4 振動(dòng)傳感器單元

震動(dòng)模塊用來檢測系統(tǒng)的震動(dòng)，震動(dòng)傳感器安裝到汽車的車門上。震動(dòng)檢測電路如圖3所示，當(dāng)沒有震動(dòng)發(fā)生時(shí)，由于R6和R12的分壓作用，使得Q1基極電壓約等于發(fā)射極的電壓，故三極管Q1處于截止?fàn)顟B(tài);Q1集電極為低電平，CD4013中的D觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端為低電平，所以觸發(fā)器輸出端狀態(tài)不變，維持低電平;當(dāng)有震動(dòng)發(fā)生時(shí)，震動(dòng)傳感器Y1產(chǎn)生很高的不規(guī)則脈沖電壓信號(hào)，這個(gè)電壓和R6和R12的分壓進(jìn)行迭加，使得Q1基極電壓小于發(fā)射極的電壓，故三極管Q1處于導(dǎo)通狀態(tài);Q1集電極為高電平，CD4013中的D觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端從低電平跳變?yōu)楦唠娖?，所以觸發(fā)器輸出端變?yōu)楦唠娖?延時(shí)一段時(shí)間后，又恢復(fù)成高電平。模塊輸出端與單片機(jī)直接相連，通過單片機(jī)來檢測高低電平，從而檢測環(huán)境是否有震動(dòng)，起到報(bào)警作用。

2.5 警燈警笛驅(qū)動(dòng)單元

警燈警笛采用購買現(xiàn)成的產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)采用NPN三極管和繼電器驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī)相連，當(dāng)單片機(jī)輸出低電時(shí)，三極管Q1導(dǎo)通，繼電器JDQ通電，開關(guān)閉合，警燈警笛模塊得電，發(fā)出報(bào)警聲音和光，報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路如圖4所示。

3? 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1 底層軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)首先對(duì)程序進(jìn)行初始化，之后開始檢測人體遠(yuǎn)紅外熱釋傳感器、防闖入光幕墻及振動(dòng)傳感器的信號(hào)，關(guān)閉警燈警笛。然后將當(dāng)前防盜傳感器數(shù)據(jù)通過Wifi上傳到上位機(jī)Android移動(dòng)端，上位機(jī)應(yīng)用進(jìn)行智能分析，判斷是否有人闖入。接著等待上位機(jī)發(fā)送控制指令，接收指令成功后，單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)工作模式進(jìn)行操作。在布防模式下，單片機(jī)解析上位機(jī)的命令，當(dāng)上位機(jī)發(fā)出報(bào)警控制信號(hào)時(shí)，警燈警笛工作，發(fā)出報(bào)警聲音和光，同時(shí)上位機(jī)會(huì)自動(dòng)拍照取證。在非布防模式下，單片機(jī)對(duì)理會(huì)上位機(jī)的命令，報(bào)警系統(tǒng)不工作。

3.2 Android移動(dòng)端軟件設(shè)計(jì)

上位機(jī)Android移動(dòng)端應(yīng)用程序采用Android編寫，編程環(huán)境采用 Studio，上位機(jī)主要通過Wifi與單片機(jī)的數(shù)據(jù)通信，傳輸用戶所設(shè)定的相關(guān)參數(shù)值和控制命令，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制功能。系統(tǒng)上位機(jī)界面主要包括門、窗、人異常檢測及布防控制等選項(xiàng)，該界面實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前防盜傳感器的情況，用于用戶對(duì)當(dāng)前防盜實(shí)時(shí)的監(jiān)測。同時(shí)當(dāng)有盜竊發(fā)生時(shí)，上位機(jī)Android移動(dòng)端應(yīng)用程序還要啟用遠(yuǎn)程拍照取證。

4? 結(jié)語

基于Android手機(jī)與單片機(jī)的智能防盜系統(tǒng)集信息采集、傳輸、應(yīng)用與指揮決策于一體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)家庭防盜遠(yuǎn)程監(jiān)控。根據(jù)設(shè)計(jì)思想制作實(shí)物，經(jīng)驗(yàn)證功能實(shí)現(xiàn)良好。本系統(tǒng)利用單片機(jī)和Android平臺(tái)的結(jié)合，不僅實(shí)現(xiàn)低成本檢測、顯示和報(bào)警，而且通過串口WiFi設(shè)備還能將系統(tǒng)數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)接脩舻闹悄苁謾C(jī)上，真正實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的智能防盜報(bào)警。

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