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(bào)警系統(tǒng)

董悅

遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

本文設(shè)計(jì)的防盜報(bào)警系統(tǒng)是基于GSM的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了GSM模塊、SIM卡的電路設(shè)計(jì)以及器件的選擇等。本論文設(shè)計(jì)的防盜報(bào)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(bào)警通過(guò)短信發(fā)送消息的形式，這種報(bào)警方式所投入的開(kāi)發(fā)成本不會(huì)很高，而且可靠性也比較強(qiáng)，在現(xiàn)在的很多住戶中使用十分廣泛。

防盜報(bào)警 短息信息 GSM

1　引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)生活的物質(zhì)水平要求也越來(lái)越高，防盜報(bào)警用在家電器中的情況也很多，防盜報(bào)警可以用來(lái)對(duì)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(chǎng)對(duì)防盜報(bào)警的需求越來(lái)越多，防盜報(bào)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(bào)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(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是資金投入成本比較低，所以本論文設(shè)計(jì)的防盜報(bào)警就是基于GSM實(shí)現(xiàn)的?；贕SM的防盜報(bào)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(bào)警的操作，通過(guò)短信提醒進(jìn)行報(bào)警。傳統(tǒng)的用電話進(jìn)行報(bào)警受電話的局限性比較大，因?yàn)槿绻坏┯腥藢?duì)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(huì)影響報(bào)警的功能，從而會(huì)影響居民的住宅安全。相對(duì)于傳統(tǒng)意義上的通過(guò)電話進(jìn)行報(bào)警，在性能方面有很大的明顯優(yōu)勢(shì)。

2　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)的探測(cè)模塊選擇的是微波探測(cè)與紅外探測(cè)，通過(guò)短信進(jìn)行自動(dòng)發(fā)送進(jìn)行報(bào)警。探測(cè)方法用到的是把微波探測(cè)和紅外探測(cè)進(jìn)行合并。利用相與關(guān)系進(jìn)行報(bào)警的觸發(fā)。防盜報(bào)警系統(tǒng)的功能擴(kuò)充通過(guò)增加別的傳感器來(lái)實(shí)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(shí)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(hào)進(jìn)行傳送，然后再把反彈出的能量進(jìn)行接收。這個(gè)模塊所需要的電壓最大是12V，最小是3.5V，同時(shí)當(dāng)雷達(dá)和人之間的距離在30米以內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)感應(yīng)到人的存在，就會(huì)將人體的能量進(jìn)行反彈，如果這個(gè)距離超過(guò)30米，則識(shí)別不到物體的存在，探測(cè)的角度通常是180度，該模塊的另一個(gè)功能是可以進(jìn)行休眠，并以一種自動(dòng)的形式表現(xiàn)出來(lái)。其中電位器可以調(diào)節(jié)觸發(fā)的時(shí)間以及靈敏度。為了讓防盜警報(bào)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(kāi)關(guān)量。

3.2紅外傳感器

本文采用的是主動(dòng)式紅外對(duì)射傳感器，只需要將其放置在需要設(shè)置報(bào)警的地方即可，比如窗戶，墻壁上等。通過(guò)多光束進(jìn)行描述來(lái)判斷是否有障礙物存在，如果有障礙物擋住傳感器，就會(huì)觸發(fā)報(bào)警設(shè)備，能很大的改善報(bào)警誤報(bào)的現(xiàn)象。

3.3煙霧傳感器

煙霧傳感器主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)防火報(bào)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(qiáng)，在很多的報(bào)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(shì)。

4　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)中通過(guò)單片機(jī)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(hào)從無(wú)線的遙控裝置中發(fā)射出來(lái)，單片機(jī)所收到的信號(hào)的狀態(tài)也會(huì)隨著發(fā)出的信號(hào)變化而變化。當(dāng)單片機(jī)接收到的信號(hào)的狀態(tài)是布防狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)就會(huì)通過(guò)檢查PA1與PA2這2個(gè)端口的I/O引腳產(chǎn)生報(bào)警。

圖2　主程序的功能圖

控制的主機(jī)是直接將GMS模塊和單片機(jī)進(jìn)行組合形成，其中主機(jī)控制方式選擇手機(jī)進(jìn)行控制，短信發(fā)送時(shí)設(shè)置了規(guī)則，如果手機(jī)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(jī)沒(méi)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(bào)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(jì)

短信防盜報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)框圖如圖3所示。

圖3　短信防盜報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)框圖

短信防盜報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)電路圖如圖4所示。

5.1單片機(jī)

本文選擇的控制器是PIC18E452，PIC18E452在性能方面有很大的優(yōu)勢(shì)，其中EEPROM擦寫(xiě)的次數(shù)可以達(dá)到100萬(wàn)次，同時(shí)PIC18E452里面設(shè)置的定時(shí)器是帶有獨(dú)立的RC振蕩器，運(yùn)行效率高，還有三個(gè)外部中斷腳，這幾個(gè)引腳的作用主要是用來(lái)進(jìn)行檢測(cè)報(bào)警傳感器，PIC18E452的另一個(gè)作用是可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位的功能，程序中存儲(chǔ)的字節(jié)可以達(dá)到32K，對(duì)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(lái)也很簡(jiǎn)潔，HRH GSM Modem包含51單片機(jī)以及GSM引擎，GSM引擎的可靠性強(qiáng)，傳送的信號(hào)穩(wěn)定性與可靠性比較強(qiáng)。GSM Modem能接收和發(fā)送短信、進(jìn)行GSM的語(yǔ)音聊天、Wifi應(yīng)答等。

圖4　短信防盜報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)電路圖

本文選擇SIM900A作為GSM模塊，SIM900A的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)送短信時(shí)速度快、效率高。GSM Modem的TXD對(duì)應(yīng)著發(fā)送端，而RXD對(duì)應(yīng)接收端，另外TXD和RXD分別和單片機(jī)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(lái)，同時(shí)SIM900A的串口與單片機(jī)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(yǔ)

本文的防盜報(bào)警系統(tǒng)的基于GSM技術(shù)而設(shè)計(jì)的，報(bào)警的方式是通過(guò)短信的方式發(fā)送給收信人。在性能方面操作簡(jiǎn)單、安裝便捷而且出現(xiàn)警報(bào)錯(cuò)誤的情況比較少，所以對(duì)人們的生活中安全提供了保障，適用范圍也會(huì)很廣。

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