馮 洋

（渭南師范學(xué)院 物理與電氣工程學(xué)院,陜西 渭南 714000）

現(xiàn)代報警系統(tǒng)由簡單化、局部化逐步向著智能化、集成化的方向發(fā)展，為了克服傳統(tǒng)防盜報警系統(tǒng)通信方式存在線路被切斷或惡意占線的類似隱患或功耗很大等缺點(diǎn)，設(shè)計了一個基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的GSM短信模塊的家庭無線防火防盜報警系統(tǒng)[1]。

1 總體方案設(shè)計

本系統(tǒng)由單片機(jī)與GSM短信模塊、紅外煙霧傳感器、聲光報警模塊等組成，針對火災(zāi)信號，煙霧傳感器通過監(jiān)測煙霧的濃度來實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范，紅外傳感器主要用于防盜，當(dāng)系統(tǒng)檢測到危險信號時，自動實(shí)現(xiàn)聲光報警并通過GSM 模塊，給預(yù)先設(shè)置好的用戶號碼發(fā)送短信，及時通知用戶[2-4]。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖Fig. 1 Structure diagram of the system

2 硬件電路設(shè)計

2.1 微處理器電路

微處理器采用的是8位高性能的單片機(jī)STC89C52RC,該型號處理器能與51系列單片機(jī)完全兼容，它具有比51系列的單片機(jī)更為強(qiáng)大的功能，它的抗干擾能力強(qiáng)以及性能穩(wěn)定性高，可利用的資源比較豐富，8 KB 的flash存儲容量，512 B的RAM容量,時鐘晶振可達(dá)80 MHZ,性價比較高，可在高速低速應(yīng)用場合下均可良好應(yīng)用[5]。

2.2 GSM模塊電路連接

GSM是global system for mobile communications的簡寫，意思是：全球移動通信系統(tǒng)。GSM系統(tǒng)有以下重要特點(diǎn)：防盜能力強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)容量大，手機(jī)號碼資源豐富，通話清晰，穩(wěn)定性強(qiáng)不易受到干擾，信息靈敏，耗電量低，機(jī)卡分離等優(yōu)點(diǎn)，所以先如今被廣泛引用于世界上的各個國家。本設(shè)計采用的是西門子的TC35型GSM模塊，GSM模塊可以使用文字短信來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的小批量數(shù)據(jù)傳輸，與單片機(jī)通過串口通信，波特率為96009600bps，通過SIM卡座來實(shí)現(xiàn)SIM卡的安裝、應(yīng)用[6-7]。GSM模塊的引腳接線圖如圖2所示。

圖2 GSM模塊及管腳接線Fig. 2 The GSM module and pin connection

2.3 傳感器電路

2.3.1 紅外傳感器

對于防盜的紅外感應(yīng)器而言，本系統(tǒng)采用的是紅外線對射傳感器，對射紅外傳感器可適用于安裝在門窗和一切需要設(shè)防的位置，其采用的多光束綜合判斷，當(dāng)前方有障礙物遮擋其紅外感應(yīng)時，紅外設(shè)備就被觸發(fā)，極大的降低了傳感器的誤報現(xiàn)象；其次由于其安裝在門窗等位置，可使用戶夜間的正?；顒硬皇艿较拗疲@給用戶提供了便捷的夜間布防的可能性。

2.3.2 煙霧傳感器(也可檢測氣體泄露)

煙霧傳感器就是通過監(jiān)測煙霧的濃度來實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范的。該設(shè)計采用的是MQ-2氣體傳感器，它采用的氣敏材料是在二氧化錫(SnO2)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時，傳感器的電導(dǎo)率將隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。由于SnO2在清潔空氣中電導(dǎo)率較低，所以MQ-2氣體傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。并且簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。

圖3 紅外傳感器模塊電路圖Fig. 3 Diagram of infrared sensor module circuit

圖4 煙霧傳感器模塊電路圖Fig. 4 Diagram of smoke sensor module circuit

2.4 蜂鳴器聲光報警

當(dāng)紅外傳感器感應(yīng)到了有物體穿過或者煙霧傳感器（氣體泄漏傳感器）感測到了有煙霧和有害氣體濃度達(dá)到泄漏時，電路板上的顯示燈就會亮起，并且蜂鳴器會發(fā)出聲音，提示感應(yīng)器發(fā)現(xiàn)異物，可提醒人們注意！

圖5 蜂鳴器聲光報警電路Fig. 5 Diagram of buzzer sound and light alarm circuit

3 軟件設(shè)計

程序主要實(shí)現(xiàn)對家庭防火防盜的布防，啟動后，火焰?zhèn)鞲衅骱蜔熿F傳感器開始工作，GSM模塊和聲光報警模塊處于待命狀態(tài)。程序流程圖如圖6所示。

圖6 程序流程圖Fig. 6 Flow chart the software design

4 結(jié) 論

經(jīng)試驗(yàn)測試，本文設(shè)計的基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)GSM模塊防火防盜系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的要求, 能夠?qū)崿F(xiàn)一般家庭的防火防盜,并且以直觀的中文短信的方式，第一時間將具體的情況反應(yīng)到你的手機(jī)屏幕上，能確保你的家庭人身安全和財產(chǎn)安全。該系統(tǒng)自動化程度高、適應(yīng)能力強(qiáng)、系能可靠、且成本低，一般家庭都能接受，具有較強(qiáng)的實(shí)用價值。

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