防盜報警系統(tǒng)設計

摘 要：文章主要介紹了一種基于AT89C51單片機、紅外熱釋傳感器和GSM短信模塊的防盜報警器，借助安全可靠、操作方便的GSM移動網(wǎng)絡傳遞警情，以短消息的形式，把報警地點的情況反映到用戶的手機屏幕上。文章介紹了基于單片機與GSM網(wǎng)絡無線遠程防盜報警系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)，并對其開發(fā)意義、硬件連接等進行了敘述。

關鍵詞： AT89C51單片機；紅外熱釋傳感器；GSM模塊；AT指令

引言

近年來，隨著人們生活水平的提高，生活方式的改變，人們對于防盜報警有了更高的要求，以適應如今復雜多變的生活環(huán)境。目前市場上的防盜報警系統(tǒng)是走高端路線，價格相對來說比較貴，不適用與大眾群體。針對這一現(xiàn)狀，我們在性價比方面做了很大的提升。在保證為客戶帶來巨大受益的前提下提高性價比，所以一套有價值的防盜系統(tǒng)是必須要解決以上問題。本課題在查閱大量的文獻和資料的基礎上，對比各種防盜裝置，把新的技術用到報警產(chǎn)品中去，做出穩(wěn)定、易操作、美觀廉價的防盜報警系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)構成及工作原理

1.1 報警系統(tǒng)的構成

從設計的要求來分析該設計須包含如下結構：熱釋電紅外傳感探頭電路、報警電路、單片機、復位電路及相關的控制管理軟件組成。它們之間的構成框圖如圖1所示。

1.2 工作原理

整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關，打開門限閥門送出TTL 電平至AT89C51單片機。在單片機內，經(jīng)軟件查詢、識別判決等環(huán)節(jié)實時發(fā)出入侵報警狀態(tài)控制信號。驅動電路將控制信號放大推動報警蜂鳴器鳴響并經(jīng)GSM模塊發(fā)送報警信息及位置短信到手機。

2 系統(tǒng)各模塊設計

2.1 以單片機為核心的控制模塊

就此設計的核心模塊來說，AT89C51單片機就是設計的中心單元，包括單片機、輸入/輸出設備、以及外圍應用電路等組成的系統(tǒng)。該控制模塊控制功能方框圖如圖2所示。它有一個含128個字節(jié)的隨機存取存儲器，23個I/0口，2個16位定時器/計數(shù)器，5個中斷源等。在本系統(tǒng)中，兩個定時器/計數(shù)器中的一個用作定時器，另外一個用作計數(shù)器。兩者結合起來共同完成計時功能。AT89C51單片機定時掃描P1.4 口。當發(fā)現(xiàn)P1.4 口由低電平變成高電平時，單片機先判斷現(xiàn)在的時間是否在報警時段內，如果不在，不報警；如果在報警時段內，說明有人非法入侵，單片機將進行一系列的動作，它將P1.7拉高，觸發(fā)蜂嗚器發(fā)出聲音報警信號同時發(fā)送短信到用戶實現(xiàn)遠程報警。

2.2 熱釋電紅外傳感器模塊

本設計采用的是主動型紅外線傳感器，可用來直接接受目標物體發(fā)射的紅外線并將其裝換為電壓信號輸出。在傳感器中，自發(fā)極化的鐵電體靠捕捉大氣中的浮游電荷保持平衡狀態(tài)。當人體靠近受到紅外輻射后，其內部溫度會升高，介質內部的極化狀態(tài)便隨之降低，它的表面電荷濃度也降低了。這也就相當于“釋放”了一部分電荷，將釋放出的電荷通過放大器放大后就成了一種控制信號并傳遞給單片機。

2.3 GSM模塊

GSM模塊作為用戶手機和控制器之間數(shù)據(jù)交換的橋梁，在本系統(tǒng)中起著至關重要的作用。該模塊與其他模塊連接構成框圖，如圖3所示。本系統(tǒng)使用TC35 GSM模塊，具有基本通訊功能-接打電話和收發(fā)短信，并支持GPRS功能。當傳感器檢測到高電平后，與單片機進行串口線通信，同時發(fā)送AT指令實現(xiàn)單片機與GSM模塊的通信，這樣就可以發(fā)送短信到用戶，通知報警信息。

2.4 電源模塊

本設計采用的電源模塊為USB供電電源。在設計主板上安裝micro USB （最常見的 USB 供電口）接口，將系統(tǒng)通過USB接口和適配器與220V的市電相連接，經(jīng)過降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓處理后輸出+5V的直流穩(wěn)定電壓，供給單片機、GSM模塊、傳感器等所在的系統(tǒng)使用。

3 結束語

基于單片機的防盜報警器在經(jīng)過反復嘗試、不斷調試下，各項功能得以實現(xiàn)。同時報警器實物制作成功，在紅外熱釋傳感器檢測到非正常人物活動闖入時，可以經(jīng)單片機處理控制后報警并發(fā)送短信至用戶，達到預期的設計功能。該報警器的最大特點就是使用戶能夠操作簡單、易懂、靈活，且安裝方便、智能性高、誤報率低。隨著現(xiàn)代人們安全意識的增強以及科學技術的快速發(fā)展，相信報警器必將在更廣闊的領域得到更深層次的應用。

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作者簡介：周君民，內蒙古工業(yè)大學 電力學院，電氣12-2班。

崔東東，內蒙古工業(yè)大學 信息學院，通信12-1班。

劉永哲，內蒙古工業(yè)大學 電力學院，電氣12-1班。

裴巖，內蒙古工業(yè)大學 信息學院，指導教師。