[摘要]本文介紹了一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)防盜智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用GSM短信模塊來發(fā)送、接收消息，從而實現(xiàn)對家居安全的監(jiān)控。選用多種傳感器采集室內(nèi)信息，運用信息融合技術(shù)，獲得較為可靠的報警信息。業(yè)主接到報警信息后，回復(fù)短息以控制和處理現(xiàn)場情況，達(dá)到保證家居安全和防盜的目的。

[關(guān)鍵詞]單片機(jī)  防盜報警系統(tǒng)  GSM  傳感器

作者簡介：焦锏（1982.4.5-），職稱：助教.研究方向：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)歷：燕山大學(xué)信息與通信技術(shù)研究生在讀；侯俐（1983.3.4-），職稱：助教，研究方向：計算機(jī)軟件，工程，學(xué)歷：東北大學(xué)軟件工程碩士。

隨著生活水平的提高，特別是物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們對自己的個人安全和家庭財產(chǎn)安全越來越重視，安全已成為一種市場需求。基于GSM的室內(nèi)防盜智能控制系統(tǒng)設(shè)計可解決這種安全的需求，讓家庭防盜更及時、使用更方便。

一、系統(tǒng)總體思想

設(shè)計中系統(tǒng)主要用在獨立用戶的一對一通信情況下，通信的媒介是 GSM 網(wǎng)絡(luò)，通過該網(wǎng)絡(luò)傳輸 SMS報警短信息。由于利用了現(xiàn)有用戶的手機(jī)和 GSM通信網(wǎng)絡(luò)，同時采用 SMS進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，因此整個系統(tǒng)在價格等方面都有很大的優(yōu)勢，在技術(shù)方面也基本能滿足特定用戶的需求。此外還可以根據(jù)控制要求對控制終端的硬件和軟件經(jīng)過相應(yīng)的修改，從而可以用于小區(qū)聯(lián)合防盜系統(tǒng)、汽車防盜系統(tǒng)以及各種涉及到一對一的遠(yuǎn)程通信控制中，并且系統(tǒng)實現(xiàn)方法相對容易，性價比較高。因此這套系統(tǒng)在室內(nèi)防盜控制方面有較大的使用價值，具有比較廣闊的市場前景。

（一）總體方案設(shè)計

本設(shè)計就是利用基于 GSM系統(tǒng)的移動平臺之間點對點的短信息業(yè)務(wù)，將移動通信與報警功能結(jié)合起來：當(dāng)出現(xiàn)警情時，報警系統(tǒng)將報警信號通過短信息的方式發(fā)送出去，使之能隨時跟隨主人，及時的向不在現(xiàn)場的主人顯示警情信息。當(dāng)主人收到短信息后，馬上回復(fù)一條短信息給報警系統(tǒng)，使報警系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的動作如反鎖房門，之后報警系統(tǒng)給手機(jī)用戶發(fā)送房門已經(jīng)反鎖信息等。用這種方法設(shè)計出來的報警系統(tǒng)，不但可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)報警系統(tǒng)的不足，克服傳統(tǒng)報警系統(tǒng)諸如報警警鈴噪音擾民、報警范圍有限、有效性低等缺點，而且也是移動通信系統(tǒng)增值服務(wù)的一種開發(fā)利用。

（二）系統(tǒng)中的移動通信模塊通過單片機(jī)的RS232 串口與移動通信模塊連接，短信息編碼為 ETSI（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會）的GSM07.05標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)性價比以及系統(tǒng)的實際功能要求等，系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)作為控制器，通過其標(biāo)準(zhǔn)的全雙工串口與移動通信模塊進(jìn)行通信。由傳感器將采集到的報警信號發(fā)送至單片機(jī)，單片機(jī)通過判斷，發(fā)送控制指令到移動通信模塊，移動通信模塊接到指令后調(diào)用預(yù)先設(shè)計好的報警短信息，利用 GSM 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶手機(jī)，從而實現(xiàn)報警功能；用戶接到報警短信息后，可回復(fù)短信息到報警系統(tǒng)，系統(tǒng)通過判定用戶回復(fù)的短信息內(nèi)容，控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實施相應(yīng)得防盜措施。其中單片機(jī)作為控制中心，配有警情采集模塊、移動通信模塊、報警模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等模塊。

二、系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計

（一）移動通信模塊部分的程序設(shè)計

系統(tǒng)開機(jī)運行初始化以后，將處于等待手機(jī)用戶進(jìn)行身份認(rèn)定的狀態(tài)，只有系統(tǒng)認(rèn)定手機(jī)用戶之后，控制系統(tǒng)才會發(fā)送給被認(rèn)定的主人一條確認(rèn)短信。若設(shè)防信號無效，則控制系統(tǒng)不檢測其狀態(tài)。只有設(shè)防信號有效后，系統(tǒng)才將處于不斷的檢測控制系統(tǒng)狀態(tài)和接收用戶短信息的狀態(tài)之中，若控制系統(tǒng)檢測到有非法入侵信號時，就會發(fā)送報警短信息給用戶手機(jī)，可設(shè)定只發(fā)送一次短信息，并且發(fā)送本地報警信號，持續(xù) 10秒。當(dāng)用戶手機(jī)發(fā)送固定格式的短信息給系統(tǒng)時，控制系統(tǒng)接收并判斷，然后根據(jù)判斷結(jié)果給予相應(yīng)的回復(fù)，以實現(xiàn)手機(jī)用戶和系統(tǒng)的互動操作。

（二）串行通信部分的設(shè)置

移動通信模塊可以通過指令成功的收發(fā)預(yù)先設(shè)定的短信息，但是現(xiàn)在的問題是這些報警短信息的收發(fā)都是通過計算機(jī)控制的，必須將其改用單片機(jī)來實現(xiàn)控制從而以脫離計算機(jī)，計算機(jī)和移動通信模塊的數(shù)據(jù)傳輸是通過 DB9針的 RS232 串口通信來實現(xiàn)的。目前較為常用的串口有 9

針串口（DB9）和25針串口（DB25），通信距離較近時（<12m），可以用電纜線直接連接標(biāo)準(zhǔn) RS232端口 （RS422，RS485 較遠(yuǎn)）；若距離較遠(yuǎn)，需附加調(diào)制解調(diào)器（MODEM）。其中最簡單并且最常用的是三線制接法，即：地、接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)三腳相連。

設(shè)計中采用的就是最常用的串口三線制連接方法，這樣是為了實現(xiàn)兩種工作方式。一是當(dāng)計算機(jī)作為上位機(jī)和單片機(jī)連接時用，這是為了調(diào)試的需要。二是移動通信模塊與單片機(jī)連接時用，這主要是觀察最終結(jié)果。在連接串口的時候，必須要注意一個原則：接收數(shù)據(jù)針腳（或線）與發(fā)送數(shù)據(jù)針腳（或線）相連，彼此交叉，信號地對應(yīng)相接。這樣才能保證連接線的正確，而且連接好后用串口調(diào)試工具測試，以免因為連接線的不正確導(dǎo)致無法通信。

（三）串行通信的實現(xiàn)

根據(jù)信息的傳送方向，串行通訊可以進(jìn)一步分為單工、半雙工和全雙工三種。按通訊方式又分為異步通訊和同步通訊兩種。在單片機(jī)系統(tǒng)中，主要使用異步通訊方式。串口通信工作在查詢方式和中斷方式時單片機(jī)都可以接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。

AT89C51單片機(jī)有工作在異步通訊方式下的一個全雙工串行口。本文采用的是單片機(jī)按查詢方式接收串口數(shù)據(jù)，這樣設(shè)計主要是因為移動通信模塊發(fā)送的是短信息數(shù)據(jù)碼流，數(shù)據(jù)量很大，比如一條普通的短信碼流的字符都是 130個以上，如果按中斷處理方式處理，每傳送一個字符都要進(jìn)行中斷，啟動中斷控制器，還要保留和恢復(fù)現(xiàn)場以便能繼續(xù)原程序的執(zhí)行，花費的工作量很大，這樣就需要大量數(shù)據(jù)交換，系統(tǒng)的性能也會因此大大降低。

系統(tǒng)使用的電源選取12V，為此設(shè)計了以7812芯片為主的12V直流穩(wěn)壓電源。

三、傳感器

（一）紅外傳感器

對于防盜傳感器，本系統(tǒng)采用主動式紅外對射傳感器。

（二）煙霧傳感器

文中選用離子式煙霧傳感器。

（三）氣體泄漏傳感器

選用電化學(xué)型氣體傳感器，電化學(xué)型氣體傳感器可分為原電池式、可控電位電解式、電量式和離子電極式四種類型。我們選用可控電位電解式傳感器，可控電位電解式傳感器是通過測量電解時流過的電流來檢測氣體的體積分?jǐn)?shù)，需要由外界施加特定電壓，除了能檢測CO，NO，N02，02，S02等氣體外，還能檢測血液中的氧體積分?jǐn)?shù)。

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