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家庭防盗系统设计家庭防盗系统设计 家庭防盗系统设计 第12卷第4期重庆科技学院(自然科学版)2010年8月 家庭防盗系统设计 张俊林 (重庆科技学院,重庆401331) 摘要:以GSM网络为通信平台设计一种具有远程监控功能的家庭防盗系统.该系 统主要由单片机,GSM/GPRS模 块,摄像头模块和语音模块等器件组成,可实现机主手机与防盗系统之间的短信控 制,语音在线监听,彩信监控等功能. 关键词:家庭防盗;系统设计;GSM网络;短信息 中图分类号:TP277文献标识码:A文章编号:1673—1980(2010)04—01...

家庭防盗系统设计
家庭防盗系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 家庭防盗系统设计 第12卷第4期重庆科技学院(自然科学版)2010年8月 家庭防盗系统设计 张俊林 (重庆科技学院,重庆401331) 摘要:以GSM网络为通信平台设计一种具有远程监控功能的家庭防盗系统.该系 统主要由单片机,GSM/GPRS模 块,摄像头模块和语音模块等器件组成,可实现机主手机与防盗系统之间的短信控 制,语音在线监听,彩信监控等功能. 关键词:家庭防盗;系统设计;GSM网络;短信息 中图分类号:TP277文献标识码:A文章编号:1673—1980(2010)04—0115—03 在经济飞速发展和人民生活水平不断提高的今 天,人们对住宅的安全性和智能化功能要求越来越 .人们迫切需要有一种智能型的家庭安全防范报 高 警系统,能可靠地进行日常安全防范工作.这种报 警系统不仅使人们能安心工作,同时也保证了居民 的生命财产不受损失.目前有关住宅,办公室和仓 库等处所的安全防范和自动报警系统开发研制日益 受到重视.然而市场上的各种报警装置.大多数都由 于可靠性差,功能单一或造价高等原因而难以普及. 笔者以GSM网络为通信平台设计一种具有远 为此, 程监控功能的家庭防盗系统,该系统可实现机主手 机与防盗系统之间的短信控制,语音在线监听,彩信 监控等功能. 1系统体系结构 远程家庭防盗系统利用GSM通信平台的点对 点短信息,业务彩信业务.当监视环境出现警情时, 系统将报警信号通过短信息的方式发送给户主手 机.当主人收到短信息后,可回复一条短信息给报警 系统,使报警系统实时监视家庭环境.如拍照等.这 样可以弥补传统报警系统的不足,克服传统报警系 统警铃噪音扰民,报警范围有限,有效性低等缺点. 系统主要由单片机,电源电路,CSM/GPRS模 块,摄像头模块,语音模块,瓦斯传感器,红外线探测 器,门磁传感器等组成,系统结构如图1所示.当传 感器 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 到非法信号时,单片机发送控制指令到移 动通信模块,移动通信模块接到指令后调用预先设 计好的报警短信息,利用GSM网络发送给用户手 机,从而实现报警功能.当用户接到报警短信息后. 可回复短信息到报警系统.系统通过判定用户回复 的短信息 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 ,控制系统的执行机构实施相应的防 盗措施. 语音电路 摄像头模块 瓦斯传感器 门磁传感器 存储器电路 图1系统结构图 2硬件电路设计 红外线探测器 声音传感器 本系统采用的PT39I通信模块是普泰科技有限 公司推出的新一代无线通信GSM模块,可以快速安 全可靠地实现系统 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 中的数据,语音传输,短消息 服务(ShortMessageService)~传真.模块的工作电压 为3.35.5v,可以工作在900MHz和1800MHz两 个频段,所在频段功耗分别为2W和1W.模块有AT 命令集接口,支持文本和PDU模式的短消息,第三 收稿日期:2010—04—08 作者简介:张俊林(1974一),男,重庆人,重庆大学在读博士研究生,重庆科技学院讲 师,研究方向为通信信号处理与智能控制. ? 115? 张俊林:家庭防盗系统设计 组的二类传真以及2.4k,4.8k,9.6k的非透明模式. 此外.该模块还具有电话簿功能,多方通话,漫游检 测功能,常用丁作模式有省电模式,IDLE,TALK等 模式.通过独特的40引脚的ZIF连接器,实现电源 连接,指令,数据,语音信号及控制信号的双向传输. 通过ZIF连接器及50n天线连接器,可分别连接 SIM卡支架和天线. PT39I模块主要由GSM基带处理器,GSM射频 供电模块(ASIC),闪存,ZIF连接器,天线接口 模块, 六部分组成.作为PT39I的核心,基带处理器主要处 理GSM终端内的语音,数据信号,并涵盖了蜂窝射 频设备中的所有的模拟和数字功能.在不需要额外 硬件电路的前提下,可支持FR,HR和EFR语音信 道编码.ZIF40连接器引脚定义为:1—5脚为模块电 源正极,6—10脚为模块电源接地端:15脚IGT为模 块启动信号输入脚;18脚RXD0为模块的串口数据 输入引脚;19脚TXD0为模块的串口数据输出引 脚:24—30脚为SIM卡的连接引脚;32脚SYNC为 模块状态信息指示信号输出引脚;35—36为音频输 出接口;37—38为麦克风1的输人信号引脚,39—40 为麦克风2的输入引脚 系统采用STC89C58单片机,其与PT39I之间 通过串口进行通讯,通讯速率为9600bps.采用8 位异步通讯方式,由于PT39I的串行输入口TxD0 需要CMOS电平,而STC89C58TXD输出的是TTL 电平.因此采用74LS04模块来实现电平转换. PT39I内部无SIM卡座,需要外接,与SIM卡座相 连的有5个引脚fCCIN为SIM卡到位检测.可不 用),分别为CCVCCf电源,2.9V),CCGNDf地), CCRST(复位),CCCLK(~t@钟1和ccio(数据1.FF39I 的SYNC引脚有两种J二作模式:可用AT命令 AT'SSYNC进行切换,一种是指示发射状态时的功 率增长,一种是指示PT39I的工作状态.本模块使用 的是后一种功能:当LED熄灭时,表明PT39I处于 关闭或睡眠状态;当LED为600ms亮或600ms熄 时,表明SIM卡没有插入或PT39I正在进行网络登 录:当LED为75ms亮或3s熄时,表明PT39I已登 陆进网络,处于待机状态. 系统需要保存的信息主要有接收方的手机号 码,报警约定的报警密码,家庭地址,家庭其他用户 号码等,信息量不大.系统存储器采用EXEL产品中 的24C02芯片,24C02主要性能指标如下:(1)工作电 压2.7,5.5V;(2)10000次数据擦写能力,数据保存 ? 116? 期最少10a;(3)数据写周期时间为10ms;(4)数据读 写方式采用I2C数据总线;(5)内部存储空间为256B. 摄像头采用GXT—M201模块,图像的拍摄,获 取采用串口指令控制,并采用JPEG编码压缩.该模 块采用严格的工艺生产,性能非常可靠.已广泛应用 到无线图像传输,工业图像采集,监控,监测以及民 用监控,监测设备中. 热释电红外探测器由热释电红外传感信号处理 器BIS0001,热释电红外传感器RE200B和少量外 接元器件组成.声音传感器用麦克风采集声频信号, 经LM358两极放大,再高通滤波,输出一个稳定的 电压信号.用于门窗玻璃破碎检测.门磁传感器用来 检测门,窗,抽屉等是否被非法打开或移动,采用霍 尔传感器作为主要检测器件.瓦斯传感器的主要检 测器件是MQ一4,对家庭环境的低浓度毒性气体进 行检测. 3软件设计 系统软件设计的主要包括短信息接收,短信息 发送,彩信发送等的程序设计. 3.1短信息的接收程序设计 3.1.1用户授权手机的确认 防盗系统通过设置授权手机号码来识别"主人" 身份,因为系统接收到的短信息中编码格式是包含 发送者即用户的手机号码,而且手机号码这个位置 是相对固定的,系统需要对收到的手机号码和预置 的手机号码进行验证,通过验证的信息,系统才执行 相应的动作.新防盗系统第一次开机后,进入无权限 用户状态,任何一个用户都可对系统进行操作,此时 通过发送授权手机号码的相应短信息,就可以将用 户权限号码写入系统.系统采用24C02E2PROM对 手机号码,报警密码等用户信息进行存储. 3.1.2短信息的存储 在系统设计中,为了能达到手机用户和系统互 动操作的目的,给系统设计了五种互动提示短信 息.分别为:植人手机号码短信息提示,报警短信息 提示,替换报警密码短信息提示,控制报警短信息 提示,复位报警系统短信息提示.要使这些互动提 示短信息能准确无误的发送给手机用户,则在编程 建立字符表时,这些内容都要严格按照短信息发送 的格式.即把每个汉字都转换为对应的Unicode 码,存储在单片机程序存储器ROM指定的位置以 备调用. 张俊林:家庭防盗系统设计 3.1.3短信息的接收与解析 STC89C58单片机的数据存储器RAM可供用 户使用的数据区共1K个字节,在使用时我们为 短信数据开辟201个字节.很显然,如果不对接收 到的"长"短信息进行溢出控制,将造成程序的混 乱.如果接收过程中检测到数据计数器超值,那么 处理该条短信息时就应该对前面数据进行覆盖. 由于失去了该信息的完整性,所以也可以认为是 舍弃该条信息.根据设定的参数AT+CNMI=2,2 可知数据是直接由串口传递至单片机.新的信息 提示为+CMT:xx~,由此特征可以设定接收起始字 符为"T:".由于信息传递具有连续性.可以用一 个接收超时 标志 禁止坐卧标志下载饮用水保护区标志下载桥隧标志图下载上坡路安全标志下载地理标志专用标志下载 .从数据接收开始,在两个或者多 个接收周期没有接收到新的数据,即没有引发接 收中断则停止数据的接收.随后由单片机对数据 进行处理并对数据缓冲区清零. 3.2短信息的发送程序设计 发送短消息程序是先发送手机号码,等接收到 返回标志">"后.发送短消息内容,最后发送结束符 0xlA.短消息发送成功后会返回"o,由此可以判 断短消息是否发送成功,如果失败需要再次发送. 3.3彩信的发送 PT39I不仅兼容西门子MC39I的所有指令,而 且能够很方便的建立TC~IP连接和彩信的发送.它 内部已经嵌入TCP/IP协议和彩信协议.要发送彩信时, 首先建立新的照片文件,指令为AT'UPLOADFILE=,-3 (建立新的照片文件):然后继续上传照片数据A1r^uP— LOADFIIE=,一直到数据上传完成.照片数据上传完毕, 即可执行照片的发送,指令为AMMSSEND=手机 号码.系统主程序流程如图2所示. 图2主程序流程图 4结语 笔者以单片机为核心控制器件,设计了一种适 合于家庭安装的防盗报警系统.该系统以GSM通信 网为平台,实现了系统与用户手机之间的短信息,彩 信等的信息交互,能够有效实现家庭信息的远程采 集与控制.具有实际应用价值. 参考文献 [1]张鹏.单片机原理与应用实例教程[M】.北京:海洋出版社,2008. [2]秦志强.C51单片机应用与C语言程序设计[M】.北京:电 子工业出版社.2007. [3]冉峰,唐智杰,徐美华.REFLEX—XM0DEM模块在汽车远 程安全控制统中的应用[J].电子设计应用,2005(7):96—98. [4]张峰.SMS模块TC351及其外围电路设计[J1_自动化技 术与应用,2006,25(9):47—49. [5】苗敬莉.基于短消息服务的电气设备开关控制系统[J].微 计算机信息,2006,22(8):254.256. [6]李从容.利用GSM短消息实现远程监控[J].电子工程师, 2005.31(4):34—35. DesignofHomeAnti-theftSystem ZHANGJun——lin (ChongqingUniversityofScienceandTechnology,Chongqing401331) Abstract:Homeanti-theftsystemisdesignedwithremotemonitoringbyGSMnetwork.Maincomponentsarethe MCU,GSM/GPRSmodule,cameramodule,voicemoduleandotherdevices.Theanti— theftsystemcanbecon— trolledbymobiletelephonemessagesofuserandmonitoringhomesurroundingsbycolormobiletelephonerues— sagesandvoice—line. Keywords:homeanti—theft;systemdesign;GSMnetwork;shortmessage ? 117?
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