基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)GSM短信的防火防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(bào)警系統(tǒng)由簡(jiǎn)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(bào)警系統(tǒng)通信方式存在線(xiàn)路被切斷或惡意占線(xiàn)的類(lèi)似隱患或功耗很大等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的GSM短信模塊的家庭無(wú)線(xiàn)防火防盜報(bào)警系統(tǒng)[1]。

1 總體方案設(shè)計(jì)

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(bào)警模塊等組成，針對(duì)火災(zāi)信號(hào)，煙霧傳感器通過(guò)監(jiān)測(cè)煙霧的濃度來(lái)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(cè)到危險(xiǎn)信號(hào)時(shí)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警并通過(guò)GSM 模塊，給預(yù)先設(shè)置好的用戶(hù)號(hào)碼發(fā)送短信，及時(shí)通知用戶(hù)[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(jì)

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(hào)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(chǔ)容量，512 B的RAM容量,時(shí)鐘晶振可達(dá)80 MHZ,性?xún)r(jià)比較高，可在高速低速應(yīng)用場(chǎng)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(jiǎn)寫(xiě)，意思是：全球移動(dòng)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(hào)碼資源豐富，通話(huà)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(gè)國(guó)家。本設(shè)計(jì)采用的是西門(mén)子的TC35型GSM模塊，GSM模塊可以使用文字短信來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的小批量數(shù)據(jù)傳輸，與單片機(jī)通過(guò)串口通信，波特率為96009600bps，通過(guò)SIM卡座來(lái)實(shí)現(xiàn)SIM卡的安裝、應(yīng)用[6-7]。GSM模塊的引腳接線(xiàn)圖如圖2所示。

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

2.3 傳感器電路

2.3.1 紅外傳感器

對(duì)于防盜的紅外感應(yīng)器而言，本系統(tǒng)采用的是紅外線(xiàn)對(duì)射傳感器，對(duì)射紅外傳感器可適用于安裝在門(mén)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(shí)，紅外設(shè)備就被觸發(fā)，極大的降低了傳感器的誤報(bào)現(xiàn)象；其次由于其安裝在門(mén)窗等位置，可使用戶(hù)夜間的正?；顒?dòng)不受到限制，這給用戶(hù)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(cè)氣體泄露)

煙霧傳感器就是通過(guò)監(jiān)測(cè)煙霧的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范的。該設(shè)計(jì)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(shí)，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(duì)液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對(duì)天然氣和其它可燃蒸汽的檢測(cè)也很理想。并且簡(jiǎn)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(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)，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(bào)警

當(dāng)紅外傳感器感應(yīng)到了有物體穿過(guò)或者煙霧傳感器（氣體泄漏傳感器）感測(cè)到了有煙霧和有害氣體濃度達(dá)到泄漏時(shí)，電路板上的顯示燈就會(huì)亮起，并且蜂鳴器會(huì)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(bào)警電路Fig. 5 Diagram of buzzer sound and light alarm circuit

3 軟件設(shè)計(jì)

程序主要實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭防火防盜的布防，啟動(dòng)后，火焰?zhèn)鞲衅骱蜔熿F傳感器開(kāi)始工作，GSM模塊和聲光報(bào)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(cè)試，本文設(shè)計(jì)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(shí)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(cái)產(chǎn)安全。該系統(tǒng)自動(dòng)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(jià)值。

[1] 劉云霞.淺談智能小區(qū)的安防系統(tǒng)[J].科技資訊,2010(6):130-130.LIU Yun-xia.Introduction the security system in intelligent residential area[J].Science & Technology Information,2010,(6):130-130.

[2] 劉海斌, 廖夢(mèng)林, 宋 寒, 等.基于GPRS彩信模塊的多功能家庭安防系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2011(6): 63-81.LIU Hai-bin, LIAO Meng-lin, SONG Han, et al.Multifunctional home security system based on GPRS MMS module[J].Modern Electronics Technique, 2011(6): 63-81.

[3] 謝衛(wèi)華，宋蟄存.基于單片機(jī)的家庭智能防火防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新,2009(46):148-155.XIE Wei-Hua,SONG Zhe-Cun.A design of the intelligent fire alarm system of household base on microcontroller[J].Development ＆Innovation of Machinery ＆ Electrical Products,2009(46):148-155.

[4] 賈麟.基于單片機(jī)的家居報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)建[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2011(14):43-81.JIA Lin.Home alarm system based on single chip microcomputer[J].Industrial &Science Tribune, 2011(14):43-81.

[5] 姚敏,謝光奇,朱青山, 等. 基于STC89C52為主控制器的多功能放到系統(tǒng)[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2011(15):10-28.YAO Min,XIE Guang-qi,ZHU Qing-shan,et al.The anti-theft system that is based on the STC89C52 mainly multitasking controller[J].The Chinese Modern Education Technology and Equipment,2011(15):10-28.

[6] 張敬普,李永明.基于GSM短信通訊的家居智能監(jiān)控系統(tǒng)[J].電子設(shè)計(jì)工程, 2011(21):97-107.ZHANG Jing-pu,LI Yong-ming.Intelligent home monitoring system based on GSM communication[J].Electronic Design Engineering,2011(21):97-107.

[7] 張占新,孟 如,孟慶洪,等. 基于MC35的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J].微計(jì)算機(jī)信息,2005.21(75):100-102.ZHANG Zhan-xin,MENG Ru,MENG Qing-hong,et al.The wireless date acquisition system based on MC35[J].Micro Computer Informati on,2005,21(75):100-102.