遠(yuǎn)程家庭監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、遠(yuǎn)程家庭監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程家庭監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 遠(yuǎn)程家庭監(jiān)控系統(tǒng)背景遠(yuǎn)程家庭監(jiān)控系統(tǒng)背景隨著科技的飛速發(fā)展，犯罪也趨向于高科隨著科技的飛速發(fā)展，犯罪也趨向于高科技化、智能化。其中比較嚴(yán)重的就是入室盜技化、智能化。其中比較嚴(yán)重的就是入室盜竊。由此看來(lái)，傳統(tǒng)機(jī)械鎖發(fā)展到今天，已竊。由此看來(lái)，傳統(tǒng)機(jī)械鎖發(fā)展到今天，已到了非改不可的階段。智能化安防技術(shù)的發(fā)到了非改不可的階段。智能化安防技術(shù)的發(fā)展已取得了矚目的成就，隨著企業(yè)和住宅小展已取得了矚目的成就，隨著企業(yè)和住宅小區(qū)需求的凸現(xiàn)，智能化安防當(dāng)前面臨新的發(fā)區(qū)需求的凸現(xiàn)，智能化安防當(dāng)前面臨新的發(fā)展契機(jī)，由于智能安防行業(yè)的特殊性，國(guó)家展契機(jī)，由于智能安防行業(yè)的特

2、殊性，國(guó)家對(duì)智能安防產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直都給予政策上的對(duì)智能安防產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直都給予政策上的鼓勵(lì)。鼓勵(lì)。家庭安全防線四道防線家庭安全防線四道防線：第一道安全防線第一道安全防線：由周界防范報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成，以防范翻圍墻和周邊進(jìn)入社區(qū)的非法入侵者。采用感應(yīng)線纜或主動(dòng)紅外線對(duì)射器。第二道安全防線第二道安全防線：由保安巡邏管理系統(tǒng)構(gòu)成，通過(guò)住宅區(qū)保安人員對(duì)住宅區(qū)內(nèi)可疑人員、事件進(jìn)行監(jiān)管。第三道安全防線第三道安全防線：由聯(lián)網(wǎng)型樓寓可視對(duì)講系統(tǒng)構(gòu)成，防止外來(lái)人員四處游串。第四道安全防線第四道安全防線：由家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成，這也是整個(gè)安全防范系統(tǒng)絡(luò)最重要的一環(huán)。當(dāng)有竊賊非法入侵住戶家等緊急事件時(shí)，通過(guò)安裝在戶內(nèi)的各

3、種電子探測(cè)器自動(dòng)向業(yè)主發(fā)送報(bào)警信息。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1 1所示。系統(tǒng)由安全監(jiān)測(cè)所示。系統(tǒng)由安全監(jiān)測(cè)報(bào)警終端，報(bào)警終端，GSMGSM無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心三部分無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心三部分組成。安全監(jiān)測(cè)報(bào)警終端通過(guò)傳感器檢測(cè)組成。安全監(jiān)測(cè)報(bào)警終端通過(guò)傳感器檢測(cè)安全指標(biāo)，利用安全指標(biāo)，利用GSMGSM無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸，將報(bào)警信息發(fā)送給據(jù)傳輸，將報(bào)警信息發(fā)送給手機(jī)用戶手機(jī)用戶。另。另一方面，一方面，手機(jī)用戶手機(jī)用戶可以向安全監(jiān)測(cè)報(bào)警終可以向安全監(jiān)測(cè)報(bào)警終端發(fā)送查詢和控制短信命令，安全監(jiān)測(cè)報(bào)端發(fā)送查詢和控制短信命令，安全監(jiān)測(cè)報(bào)警

4、終端收到命令后，將根據(jù)命令要求返回警終端收到命令后，將根據(jù)命令要求返回當(dāng)前的狀態(tài)信息給當(dāng)前的狀態(tài)信息給手機(jī)用戶手機(jī)用戶或?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的或?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的操作，如打開排風(fēng)扇、關(guān)閉除濕機(jī)等。操作，如打開排風(fēng)扇、關(guān)閉除濕機(jī)等。GSMGSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用STC89C51STC89C51單片機(jī)單片機(jī)作為控制器，通過(guò)其標(biāo)準(zhǔn)的全雙作為控制器，通過(guò)其標(biāo)準(zhǔn)的全雙工串口與移動(dòng)通信模塊進(jìn)行通信。工串口與移動(dòng)通信模塊進(jìn)行通信。由傳感器將采集到的報(bào)警信號(hào)發(fā)由傳感器將采集到的報(bào)警信號(hào)發(fā)送至單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)判斷，送至單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)判斷，發(fā)送控制指令到移動(dòng)通信模塊，發(fā)送控制指令到移動(dòng)通信模塊，移動(dòng)通信模塊接到指令后調(diào)用

5、預(yù)移動(dòng)通信模塊接到指令后調(diào)用預(yù)先設(shè)計(jì)好的報(bào)警短信息，利用先設(shè)計(jì)好的報(bào)警短信息，利用GSMGSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶手機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能；用戶接到報(bào)警短信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶手機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能；用戶接到報(bào)警短信息后，可回復(fù)短信息到報(bào)警系統(tǒng)，系統(tǒng)通過(guò)判定用戶回復(fù)的短息后，可回復(fù)短信息到報(bào)警系統(tǒng)，系統(tǒng)通過(guò)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(shí)施相應(yīng)得防盜措施。信息內(nèi)容，控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施相應(yīng)得防盜措施。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)STC89C51STC89C51系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)抗干擾、高速、系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)抗干擾、高速、低功耗的低功耗的8 8位位單片機(jī)，指令

6、代碼與傳統(tǒng)單片機(jī)，指令代碼與傳統(tǒng)80518051單片機(jī)完全兼容。單片機(jī)完全兼容。片內(nèi)帶片內(nèi)帶128128字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；片內(nèi)帶片內(nèi)帶4KB4KB的的FlashFlash程序存儲(chǔ)器；程序存儲(chǔ)器；程序存儲(chǔ)器的尋址空間為程序存儲(chǔ)器的尋址空間為64KB64KB；片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址空間為片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址空間為64KB64KB；128128位（位（1616字節(jié)）用戶位尋址空間；字節(jié)）用戶位尋址空間；1818個(gè)字節(jié)特殊功能寄存器個(gè)字節(jié)特殊功能寄存器SFRSFR；4 4個(gè)個(gè)8 8位的并行位的并行I/OI/O接口：接口：P0P0、P1P1、P2P2、P3P3；2 2個(gè)個(gè)1616位定時(shí)器

7、位定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T0T0、T1T1； 2 2個(gè)優(yōu)先級(jí)別的個(gè)優(yōu)先級(jí)別的5 5個(gè)中斷源；個(gè)中斷源；1 1個(gè)全雙工的串行個(gè)全雙工的串行I/OI/O接口，可多機(jī)通信；接口，可多機(jī)通信；TC35iTC35i是西門子推出的最新的無(wú)線模塊，功能上與是西門子推出的最新的無(wú)線模塊，功能上與TC35 TC35 兼容，設(shè)兼容，設(shè)計(jì)緊湊，大大縮小了用戶產(chǎn)品的體積計(jì)緊湊，大大縮小了用戶產(chǎn)品的體積，與與GSM 2/2+GSM 2/2+兼容、雙頻兼容、雙頻(GSM900/GSM1800)(GSM900/GSM1800)、RS232RS232數(shù)據(jù)口、符合數(shù)據(jù)口、符合ETSIETSI標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)GSM0707GSM070

8、7和和GSM0705GSM0705，且易于升級(jí)為，且易于升級(jí)為GPRSGPRS模塊。該模塊集射頻電路和基帶模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的于一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的ATAT命令接口，為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消命令接口，為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應(yīng)用開發(fā)息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應(yīng)用開發(fā)及設(shè)計(jì)。及設(shè)計(jì)。u 支持?jǐn)?shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真；支持?jǐn)?shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真；u 高集成度高集成度(54.5 mm(54.5 mm36 mm36 mm3.6 mm) 3.6 mm) ；u 質(zhì)量為質(zhì)量為9 g9 g；電源電壓為單一電壓；電源電壓為

9、單一電壓3.34.8 V3.34.8 V；u 可選波特率可選波特率300 b/s115 kb/s300 b/s115 kb/s，動(dòng)波特率，動(dòng)波特率4.8115 kb/s4.8115 kb/s；u 電流消耗電流消耗休眠狀態(tài)為休眠狀態(tài)為3.5 mA3.5 mA，空閑狀態(tài)為，空閑狀態(tài)為25 mA25 mA，發(fā)射狀，發(fā)射狀態(tài)為態(tài)為300 mA(300 mA(平均平均) )，2.5A2.5A峰值；峰值；u 溫度范圍溫度范圍正常操作正常操作-20-20+55+55，存放，存放-30-30+85+85；u SIMSIM電壓為電壓為3V/1.8V3V/1.8V。u 溫濕度傳感器溫濕度傳感器SHT10SHT10

10、是一款高度集成的數(shù)字溫濕度傳感器，采是一款高度集成的數(shù)字溫濕度傳感器，采用專利的用專利的CMOSensCMOSens技術(shù)，可抵御來(lái)自外界的影響，即使將傳感技術(shù)，可抵御來(lái)自外界的影響，即使將傳感器浸入到液體中也不會(huì)受到損害；器浸入到液體中也不會(huì)受到損害；u 煙霧傳感器是無(wú)線離子式煙霧傳感，這是一種技術(shù)先進(jìn)，工作煙霧傳感器是無(wú)線離子式煙霧傳感，這是一種技術(shù)先進(jìn)，工作穩(wěn)定可靠的傳感器。它在內(nèi)外電離室里面有放射源，一旦有煙穩(wěn)定可靠的傳感器。它在內(nèi)外電離室里面有放射源，一旦有煙霧竄逃外電離室，干擾了帶電粒子的正常運(yùn)動(dòng)，電流、電壓就霧竄逃外電離室，干擾了帶電粒子的正常運(yùn)動(dòng)，電流、電壓就有所改變，破壞了內(nèi)外

11、電離室之間的平衡，有所改變，破壞了內(nèi)外電離室之間的平衡，就會(huì)就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)。產(chǎn)生信號(hào)。u 無(wú)線門磁傳感器用來(lái)監(jiān)控門窗的開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)門窗不管何種原無(wú)線門磁傳感器用來(lái)監(jiān)控門窗的開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)門窗不管何種原因被打開后，無(wú)線門磁傳感器立即發(fā)射特定的無(wú)線電波，遠(yuǎn)距因被打開后，無(wú)線門磁傳感器立即發(fā)射特定的無(wú)線電波，遠(yuǎn)距離向主機(jī)報(bào)警。無(wú)線門磁的無(wú)線報(bào)警信號(hào)在開闊地能傳輸離向主機(jī)報(bào)警。無(wú)線門磁的無(wú)線報(bào)警信號(hào)在開闊地能傳輸200200米，在一般住宅中能傳輸米，在一般住宅中能傳輸2020米。米。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)該系統(tǒng)主要的任務(wù)是監(jiān)測(cè)家里發(fā)生的緊急情該系統(tǒng)主要的任務(wù)是監(jiān)測(cè)家里發(fā)生的緊急情況和控制家里的部分電器

12、設(shè)備，然后通過(guò)況和控制家里的部分電器設(shè)備，然后通過(guò)TC35iTC35i發(fā)送到主人手機(jī)上發(fā)送到主人手機(jī)上及及主人通過(guò)手機(jī)向主人通過(guò)手機(jī)向TC35iTC35i發(fā)送命令。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于發(fā)送命令。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于單片機(jī)的編程。通過(guò)向單片機(jī)的編程。通過(guò)向TC35iTC35i寫入不同的寫入不同的ATAT指令完成多種功能。如檢測(cè)卡座中是否插入指令完成多種功能。如檢測(cè)卡座中是否插入了了SIMSIM卡、卡、GSMGSM網(wǎng)絡(luò)登錄，讀取網(wǎng)絡(luò)登錄，讀取SIMSIM卡上的電卡上的電話號(hào)碼，發(fā)送話號(hào)碼，發(fā)送SMSSMS消息，接收消息，接收SMS SMS 消息，控消息，控制繼電器輸出等。制繼電器輸出等。ATA

13、T指令指令A(yù)T AT 即即AttentionAttention，ATAT指令集是從終端設(shè)備指令集是從終端設(shè)備(Terminal Equipment(Terminal Equipment，TE)TE)或數(shù)據(jù)終端設(shè)備或數(shù)據(jù)終端設(shè)備(Data (Data Terminal EquipmentTerminal Equipment，DTE)DTE)向終端適配器向終端適配器(Terminal Adapter(Terminal Adapter， TA)TA)或數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備或數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(Data Circuit Terminal Equipment(Data Circuit Terminal Equ

14、ipment，DCE)DCE)發(fā)送的。發(fā)送的。通過(guò)通過(guò)TATA，TETE發(fā)送發(fā)送ATAT指令來(lái)控制移動(dòng)臺(tái)指令來(lái)控制移動(dòng)臺(tái)(Mobile (Mobile StationStation，MS)MS)的功能，與的功能，與GSM GSM 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行交互。網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行交互。用戶可以通過(guò)用戶可以通過(guò)ATAT指令進(jìn)行呼叫、短信、電話本、數(shù)指令進(jìn)行呼叫、短信、電話本、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、傳真等方面的控制。據(jù)業(yè)務(wù)、傳真等方面的控制。常用常用ATAT指令指令PDUPDU編碼編碼如果說(shuō)如果說(shuō)ATAT指令是控制指令，那么指令是控制指令，那么PDUPDU編碼就是信息編碼就是信息的內(nèi)容。編碼段是單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵牟糠?，的?nèi)

15、容。編碼段是單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵牟糠?，它是真正的?shù)據(jù)，一般內(nèi)容都包括：短信中心地址它是真正的數(shù)據(jù)，一般內(nèi)容都包括：短信中心地址長(zhǎng)度，短信中心號(hào)碼類型，中國(guó)地區(qū)代碼，短信服長(zhǎng)度，短信中心號(hào)碼類型，中國(guó)地區(qū)代碼，短信服務(wù)中心號(hào)碼，短信編碼方式，短信長(zhǎng)度，目的地址務(wù)中心號(hào)碼，短信編碼方式，短信長(zhǎng)度，目的地址類型，目的地址，發(fā)送結(jié)束標(biāo)志等等。共有三種方類型，目的地址，發(fā)送結(jié)束標(biāo)志等等。共有三種方式來(lái)發(fā)送和接收式來(lái)發(fā)送和接收SMSSMS信息：信息：Block Mode, Text ModeBlock Mode, Text Mode和和PDU ModePDU Mode。PDUPDU數(shù)據(jù)包格式數(shù)據(jù)包格式

16、發(fā)送發(fā)送PDUPDU數(shù)據(jù)包格式數(shù)據(jù)包格式接收接收PDUPDU數(shù)據(jù)包格式數(shù)據(jù)包格式 SMSC: SMSC: 短信中心的地址短信中心的地址 PDUTYPE: PDUTYPE:數(shù)據(jù)包的類型數(shù)據(jù)包的類型 MR: MR: 發(fā)出信息發(fā)出信息 DA/OA: DA/OA: 源源/ /目的地址目的地址 PID: PID: 協(xié)議標(biāo)識(shí)符協(xié)議標(biāo)識(shí)符 DCS: DCS: 短消息的編碼方案短消息的編碼方案 VP: VP: 短消息的有效時(shí)間短消息的有效時(shí)間 UDL: UDL: 短消息數(shù)據(jù)長(zhǎng)度短消息數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 UD: UD: 短消息數(shù)據(jù)內(nèi)容短消息數(shù)據(jù)內(nèi)容SMSC PDUTYPE MR DA PID DCS VP UDL UDS

17、MSC PDUTYPE OA PID DCS SCTS UDL UD此系統(tǒng)主程序流程如圖此系統(tǒng)主程序流程如圖4 4 所所示。其中，初始化的工作包示。其中，初始化的工作包括設(shè)置串口速率、括設(shè)置串口速率、GSM GSM 無(wú)線無(wú)線網(wǎng)絡(luò)登錄以及設(shè)置短消息模網(wǎng)絡(luò)登錄以及設(shè)置短消息模式為式為PDU PDU 等，等，PDUPDU編碼即按編碼即按PDUPDU的編碼規(guī)則產(chǎn)生相應(yīng)的的編碼規(guī)則產(chǎn)生相應(yīng)的PDUPDU串。串。PDUPDU模式收發(fā)短信可模式收發(fā)短信可以使用以使用3 3 種編碼：種編碼：7bit7bit、8bit 8bit 和和UCS2UCS2編碼，這里我們編碼，這里我們采用的是采用的是UCS2UCS2編碼。其中，編碼。其中，中斷中斷1 1來(lái)自傳感器的，中斷來(lái)自傳感器的，中斷2 2 來(lái)自來(lái)自TC35i TC35i 模塊。模塊。本文結(jié)論本文結(jié)論通過(guò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，可得到如下結(jié)論：通過(guò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，可得