李建　樊建強

摘 要

論文以C8051F330單片機連接TC35i模塊共同組成一個短信報警系統(tǒng)，利用TC35i模塊的GSM移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)在有人經(jīng)過此地時，傳感器會通過紅外掃描遠(yuǎn)程控制技術(shù)進行掃描確認(rèn)，在確定有人進入的情況下，會自動觸發(fā)聯(lián)動系統(tǒng)，把報警地點的具體情況可靠、簡便的以最直觀的短信形式通知到主人以及相關(guān)部門的手機或電話上，以便主人及相關(guān)部門及時到達現(xiàn)場并做出相應(yīng)的對策進行搶險。

【關(guān)鍵詞】單片機 短信報警 系統(tǒng)設(shè)計

我們生活的當(dāng)下社會里，高科技產(chǎn)品隨著技術(shù)的成熟日趨增多，我們的生活也在不斷變化著，所使用的電子產(chǎn)品也越來越多，然而在使用過程中，難以避免會出現(xiàn)危險情況，如今的我們年輕人多數(shù)忙于工作，無暇顧及家庭中的瑣碎事務(wù)，因此家庭生活中各種家務(wù)重?fù)?dān)多數(shù)落于老人和孩子身上，而這些對于他們來說并不容易，有些生活上的防護意識較弱，容易導(dǎo)致危險事情的發(fā)生，僅僅是最初的防護已經(jīng)不能滿足我們?nèi)粘Ｉ畎踩男枰?，因此我們對防護措施的要求也會越來越高。隨之產(chǎn)生了家用報警系統(tǒng)，短信具有方便、快捷、受外界干擾影響小等的特點，因此這也成為選擇短信報警系統(tǒng)的優(yōu)勢。

1 系統(tǒng)組成

如圖1所示。

本系統(tǒng)由主機部分、從機部分、執(zhí)行部分組成；主機部分組成主要有C8051F330單片機以及無線接收系統(tǒng)等；從機部分的組成主要有紅外線傳感器、氣體煙霧傳感器、分機、無線發(fā)射模塊等；執(zhí)行部分主要有TC35i模塊的GSM模塊通過GSM網(wǎng)絡(luò)來向主人以及相關(guān)部門通知所在范圍的緊急情況。

1.1 主機部分

主機部分相當(dāng)于人的大腦，擁有著這個系統(tǒng)的決定權(quán)，由C8051F330單片機處理來自傳感器的信息，經(jīng)過信息的采集以及比較來使其控制系統(tǒng)作出相應(yīng)的動作。C8051F330單片機在此系統(tǒng)中作為主機核心部分，由它來對從機部分通過各種探測器監(jiān)測到的環(huán)境數(shù)據(jù)來進行與提前做好的預(yù)設(shè)值進行對比，以這些數(shù)據(jù)值的大小來判斷環(huán)境內(nèi)不同地方不同的溫度、可燃?xì)怏w濃度的變化，以及是否有人闖入相應(yīng)區(qū)域內(nèi)。

型號為C8051F330的單片機和8051這兩個是全部兼容的，型號為CIP-51的內(nèi)核是被它使用的微型的控制器，如果8052是標(biāo)準(zhǔn)的，那么它的全部外設(shè)部件和型號為CIP-51的內(nèi)核相同，包含16位的4個定時器/計數(shù)器、全雙工UART的特效配置是一種具有增強型的波、一個端口是SPI的增強型的、RAMS的內(nèi)部的字節(jié)是768、空間高速度的地址的有著特殊功能的寄存器（SFR）的字節(jié)為128、8051的結(jié)構(gòu)的流水線、兼容的內(nèi)核CIP-51（能夠達到25MIPS），全速，不能侵入的形式的調(diào)試接口在它的片內(nèi)而形成，8kb的閃存的存儲器能在系統(tǒng)中進行編程，SMBus/I2C由字節(jié)為768的RAM的片內(nèi)的存儲硬件來得到的、增強型的UART與增強型的SPI，這兩者進行串行的接口，擁有模擬的多路器，單端的差分電路具有16個通道，它內(nèi)部的振蕩器的頻率為25MHz，定時器是16位的，它有4個，具有捕捉/比較的模塊三個，計數(shù)器/定時器陣列（PCA）是可編程的，有防盜功能，I/O端口有17個。

TC35i模塊的引腳中為1-5的引腳號連接的是電壓為4.2v的電源，接地的是引腳號為6-10的引腳，10uF的穩(wěn)定電壓的電容C1是電源和大地連接而的到的；15號的引腳是IGT和NPN型的三級管的c極連接起來的，三極管的b極和P1.1口的單片機連到一起的，e極和大地連接到起來的。三極管不能導(dǎo)通的時候，IGT呈現(xiàn)為高的電平，這是由于低的電平是有三極管的b極而輸入的；當(dāng)三極管能導(dǎo)通的時候，b極是高的電平，e極和c極，兩級之間幾乎是短路的，IGT是低的電平，TC35i模塊的啟動需要高于100ms的高的電平，這種高的電平是由單片機的P1.1口輸出來的，引腳號為18的引腳與型號為C8051F330的單片機的P0.4口引腳相連接，引腳號為19的引腳和單片機型號為C8051F330的P0.5口連接起來進行串口的通信，因此TC35i模塊是被單片機控制而實現(xiàn)的；SIM的引腳號是24-29；狀態(tài)指示的引腳為32號，那么就能夠連接成圖中那樣的電路，模塊的狀態(tài)是由發(fā)光的二級管而指示的。

把C8051F330單片機用來作控制芯片，端口P0.0與無線模塊CC1100的SI相連接，P0.1口與模塊CC1100的SO2相連接，P0.2口與模塊CC1100的SCK相連接，P0.6口與模塊CC1100的GDO0相連接，P0.7口無線模塊CC1100的CSN引腳相連，TXD（P0.4）和模塊TC35i的18號引腳相連，RXD（P0.5）和TC35i模塊的19號引腳相連接，以使串口通信，P1.1口和模塊TC35i的15號引腳相連接，用作啟動模塊。本系統(tǒng)設(shè)計中主要運用單片機串口與TC35i數(shù)據(jù)口之間的通信。

1.2 分機部分

分機部分相當(dāng)于人的眼睛，擁有著這個系統(tǒng)的監(jiān)測功能，隨時查看各種突發(fā)狀況以及環(huán)境中的事物變化異常。

1.2.1 紅外傳感器

紅外傳感器主要是根據(jù)熱輻射的原理制作而成，探測器可探測紅外輻射，由于紅外輻射和物體之間的相互作用而成的光學(xué)效應(yīng)，一般情況下紅外傳感器就是運用這種相互作用來探測感知事物的。它根據(jù)人體輻射出的紅外線信號被被動式熱釋電人體紅外線傳感器檢測到的。

1.2.2 氣體泄漏傳感器

本設(shè)計中采用的氣體泄漏傳感器，它利用體內(nèi)的可燃性氣體，自主進行電化學(xué)氧化還原反應(yīng)，然后根據(jù)這些化學(xué)反應(yīng)，我們可以辨別其氣體成分及其氣體濃度。本設(shè)計中采用電化學(xué)型氣體傳感器，它在工作電源方面要求比較低，并且功耗低，因此它的應(yīng)用廣泛。電化學(xué)型氣體傳感器主要是通過氣體中測量氣體濃度和固定的參比電極的兩個電極之間的化學(xué)電位差來工作的。

1.2.3 煙霧傳感器

本設(shè)計中煙霧報警器采用離子式煙霧傳感器，它具有很多的優(yōu)勢，因此被廣泛的應(yīng)用到各個消防報警系統(tǒng)，具有先進的技術(shù)，它的性能遠(yuǎn)比氣敏電阻類的火災(zāi)報警器要高，工作穩(wěn)定可靠，讓我們使用過程更加便捷。離子型煙霧傳感器是通過帶電粒子的正常運動被煙霧竄逃外電離室擾亂，電流、電壓的改變決定了空氣中的煙霧狀況，此傳感器性能遠(yuǎn)優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)報警器，煙霧粒子較小時離子式煙霧報警器速度要優(yōu)于光電煙霧報警器。

在本次系統(tǒng)設(shè)計中，因為我們在設(shè)計的結(jié)構(gòu)中需要兩個不同大小的電壓，有一款穩(wěn)壓芯片正好適合此系統(tǒng)，因此我選擇它，它有+5V的輸入電壓和+3.3V的穩(wěn)定電壓，由此，可以滿足設(shè)計的需要。

由主機部分發(fā)出指令，控制整個系統(tǒng)的動作。使控制部分做出相應(yīng)的反應(yīng)，減少其家庭人員及財物損失。

GSM模塊主要是通過GSM網(wǎng)絡(luò)來進行信息交換的，利用GSM網(wǎng)絡(luò)做鋪墊使系統(tǒng)更加成熟、穩(wěn)定可靠。

1.3 控制部分

由主機部分發(fā)出指令，控制整個系統(tǒng)的動作。使控制部分做出相應(yīng)的反應(yīng)，減少其家庭人員及財物損失。

GSM模塊主要是通過GSM網(wǎng)絡(luò)來進行信息交換的，利用GSM網(wǎng)絡(luò)做鋪墊使系統(tǒng)更加成熟、穩(wěn)定可靠。

2 系統(tǒng)流程圖

開始由系統(tǒng)初始化，啟動各個分機系統(tǒng)以及TC35i模塊，通過各地點傳感器的監(jiān)測，獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，由無線發(fā)射模塊發(fā)送數(shù)據(jù)到主機，主機部分由無線接收模塊接收數(shù)據(jù)并傳送到主機，進行與預(yù)設(shè)值比較，由比較結(jié)果得出是否有異常情況發(fā)生，如有異常則啟動遠(yuǎn)程通知并報警，如無異常則不啟動報警。開始系統(tǒng)初始化，CC1100模塊與各個傳感器初始化，監(jiān)測環(huán)境中各個地點的煙霧濃度、溫度、熱釋紅外等的變化，經(jīng)過采集這些數(shù)據(jù)信息，通過無線發(fā)射模塊傳送到主機部分。

3 結(jié)論

文中提出的系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)了智能家庭網(wǎng)絡(luò)生活的多面發(fā)展性，簡單修改就可以擴展更多的功能，具有很大的實用性，以及以很廣的覆蓋面的GSM網(wǎng)絡(luò)為核心基礎(chǔ)，擁有及時便捷的特點，更體現(xiàn)了高性價比的一面，經(jīng)濟實惠、方便可靠。目前的技術(shù)環(huán)境下，GSM工業(yè)模塊已在汽車防盜系統(tǒng)、移動定位系統(tǒng)等各個領(lǐng)域展示著自己擁有的成熟優(yōu)良特性。

參考文獻

[1]高明明，惠曉威，林森.基于GSM短信的智能家居控制系統(tǒng)的研究[J].微計算機信息.2010（34）：22-37.

[2]吳青，仵博.基于TC35i的GSM報警器的設(shè)計與實現(xiàn)[J].微計算機信息.2009（02）：13-17.

[3]陳凱，秦實宏，王敏，李寒，陳騰.基于GSM模塊TC35I的收發(fā)控制系統(tǒng)設(shè)計[J].武漢工程大學(xué)學(xué)報.2011（01）：11-22.

[4]吳玉田，王瑞光，鄭喜鳳，肖傳武.GSM模塊TC35及其應(yīng)用[J].計算機自動測量與控制.2002（08）：20-25.

作者簡介

李建（1984-），女，山西省大同市人?，F(xiàn)為山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院教師。研究方向為電子通信。

作者單位

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院 山西省太谷縣 030800