家庭智能防盜報警系統(tǒng)的設計

1、第23卷 第3期2009年5月湖南工業(yè)大學學報Journal of Hunan University of TechnologyVol.23 No.3May2009家庭智能防盜報警系統(tǒng)的設計張橙（湖南工業(yè)大學電氣與信息工程學院，湖南株洲412008）摘要：介紹了無線通訊模塊的結構及功能，分析了單片機控制模塊進行短信息發(fā)送的硬件和軟件實現(xiàn)，并給出了短消息收發(fā)模塊在家庭智能防盜報警系統(tǒng)中的具體應用。關鍵詞：；單片機；網絡；家庭防盜報警中圖分類號：文獻標志碼：文章編號：（）Design of Home Intelligent Burglar Alarm SystemZhang Cheng（Colle

2、ge of Electric and Information Engineering, Hunan University of Technology，Zhuzhou Hunan 412008，China）Abstract：Introduces the structure and functions of TC35 wireless communication module, analyses the microcontroller'ssoftware and hardware implementation on how to control TC35 module transferri

3、ng text message and puts forward the specificapplication of TC35 short message transceiver module in home smart anti-theft alarm system.Keywords：TC35；microcontroller；GSM net；home burglar alarm隨著智能化家居概念的不斷推廣及電子信息產業(yè)快速向生活領域滲透，實現(xiàn)家居信息化、網絡化、智能化已成為家居系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢。家庭智能防盜報警系統(tǒng)可對家居的安全環(huán)境進行實時監(jiān)控，如防火、防盜等，一旦有安全事故發(fā)生，就會發(fā)出

4、相應的報警信息，使得戶主及時對所發(fā)生的事故進行緊急處理。系統(tǒng)整體設計家庭智能防盜報警系統(tǒng)采用現(xiàn)有電話網絡，結合射頻無線通信技術和單片機網絡控制技術，具有經濟、組網靈活、并無需為傳感器布線等優(yōu)點。本系統(tǒng)由西門子公司生產的第三代GSM雙頻模塊TC35、ATMEL公司生產的AT89S52單片機、電平轉換芯片MAX232、紅外發(fā)射和接收模塊等構成，利用現(xiàn)有GSM網絡作為數據的傳輸網絡，單片機通過RS232串口通信來控制TC35模塊進行短信息收發(fā)，通過40引腳的ZIF（zero insertion force，零阻力插座）連接器，實現(xiàn)控制信號的雙向傳輸1。其整體方框圖如圖1。收稿日期：20090226作

5、者簡介：張橙（1982），女，黑龍江哈爾濱人，湖南工業(yè)大學教師，主要研究方向為計算機技術，E-mail：17690674圖系統(tǒng)整體框圖系統(tǒng)的基本構成模塊簡介短信息收發(fā)模塊TC35是SIEMENS公司推出的新一代無線通信模塊，可快速、安全地實現(xiàn)數據和語音傳輸、短消息服98湖南工業(yè)大學學報2009年務和傳真2；模塊的工作電壓為3.35.5V，可在900MHz和1800MHz 2個頻段工作，所在頻段功耗分別為2W和1W；TC35模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊、閃存、ZIF連接器、天線接口6部分組成。作為TC35的核心，基帶處理器主要處理GSM終端內的語音信號、數據信號，并涵蓋了

6、蜂窩射頻設備中所有的模擬和數字功能，在不需要額外增加硬件電路的前提下，可支持FR、HR和EFR語音信道編碼3。電平轉換芯片電平轉換芯片MAX232是德州儀器公司推出的1款兼容RS232標準的芯片，該器件包含2個驅動器、2個接收器和1個電壓發(fā)生器，電路提供TIA/EIA232F電平。紅外線遙控系統(tǒng)紅外線遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收2大部分組成，應用編/解碼專用集成電路芯片來進行控制操作。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調制、LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光/電轉換放大器，解調、解碼電路4。紅外線遙控SAA3010編碼芯片由PHILIPS公司生產，支持8種系統(tǒng)，512種編碼；其碼型的一幀數據由以下幾部分組成：1

7、）起始碼部分1.5位（2個邏輯1”）；2）控制碼部分1位；3）系統(tǒng)碼部分5位：00000；4）指令碼部分6位，在連續(xù)發(fā)波形時，重復碼波形與第一次發(fā)射的波形相同，控制碼位在前后2次按鍵中交替改變。接收器及其解碼電路的主要功能包括放大、選頻、解調幾部分，要求輸入信號是已被調制的信號，經過接收放大和解調后在輸出端直接輸出原始信號，從而使電路達到最簡化。系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)檢測程序設計家庭智能防盜報警系統(tǒng)檢測使用WINDOWS自帶的此處設置波特率為9600Hz，8位數據位，1位停止位，無奇偶校驗。該系統(tǒng)以微控制器AT89S52單片機為監(jiān)控模塊，系統(tǒng)工作流程如圖2所示。圖系統(tǒng)檢測流程圖發(fā)送“”指令當單片機檢

8、測到有外部中斷時，向用戶發(fā)送報警短信息，這里每次發(fā)送和接收的指令需要有一定規(guī)格，即短信內容必須符合時限規(guī)定的協(xié)議，使得收發(fā)雙方可解釋該指令，并處理指令提示的內容5。TC35模塊一般提供2種短信收發(fā)模式：TEXT和PDU（protocol data unit）模式。PDU模式可采用UNICODE編碼發(fā)送英文、漢字，但合成PDU碼比較復雜，而TEXT模式只能發(fā)送英文，但無需編碼6，本程序采用TEXT模式。短消息發(fā)送流程如圖3所示。圖短消息發(fā)送流程圖當模塊與電腦通信成功時，“超級終端”界面會顯示“SYSSTART”字樣，然后輸入“AT”回車，可以看到返回信息：“OK”。設置短信模式短消息設置命令：A

9、T+CMGF=1回車，從終端畫面看到返回“OK”，則說明修改成功7。設置短信息的程序編寫：send_str("AT+CMGF=1"); /短信格式為TEXTsend_str("x0d"); /x0d 回車send_str("x0a"); /x0a 換行delay_1ms(10);send_str("AT+CMGS=");send_char('"');send_str("137xxxxxxxx");send_char('"'); /上面四句是短信

10、發(fā)送的目標號碼send_str("x0d"); /x0d 回車send_str("x0a"); /x0a 換行delay_1ms(10);send_str("alarmrn"); /文字內容，必須是英文send_str("x1a") ; / x1a ctrl-zdelay_1ms(10);send_str("x0d"); /x0d 回車send_str("x0a"); /x0a 換行delay_1ms(10);delay_1ms(10);alarm_flag=0;“超級終端”

11、軟件，為能實現(xiàn)電腦與模塊的直接通信，第3期張橙家庭智能防盜報警系統(tǒng)的設計99系統(tǒng)的實現(xiàn)打電話功能的實現(xiàn)設置命令為：ATD137xxxxxxxx；回車（后面11位為證了數據傳輸的準確性和實時性，系統(tǒng)采用的功能模塊性價比高，成本較低，可用于大面積推廣。3）該系統(tǒng)采用模塊化的設計思想，從而使整個系統(tǒng)的功能更加完善、靈活、可調。4）該系統(tǒng)結構簡單、安裝方便、操作簡單，可適用于各種類型的住宅和人群。同時系統(tǒng)的設計還存在不足之處，有一些需要改進和進一步完善的地方，如：沒有進行系統(tǒng)的抗干擾設計，可結合GPS精確地確定移動系統(tǒng)的位置和去向。參考文獻：1丁元杰. 單片微機原理及應用M. 北京：機械工業(yè)出版電話號

12、碼），此處注意電話號碼后面一定要加分號，然后才按回車鍵，在電腦上顯示如圖4。社，2001：5669.Ding Yuanjie. Microcontrollers Principle and Application圖命令操作示意圖2M. Beijing：China Machine Press，2001：5669.鄭凌燕，葛萬成. 基于GSM短信的遠程控制系統(tǒng)設計J.短信息發(fā)送功能的實現(xiàn)短信息的發(fā)送分為2步：1）發(fā)送接收的手機號碼，等待應答：“>”AT+CMGS="137xxxxxxxx"回車（此號碼為目的地址）TC35回應：AT+CMGS=“137xxxxxxxx” &

13、gt;2）輸入短信息的內容（只能是英文）：alarm以ctrl+z的組合鍵結束，短信息就可以成功發(fā)送出微型電腦應用，2006，10(5)：3638.Zheng Lingyan，Ge Wancheng. Remote Control System Basedon GSM Short MessageJ. Microcomputer Applications，2006，10(5)：3638.3王書偉，張茜萍. 基于AT89S52與TC35i實現(xiàn)的短信息處理系統(tǒng)J. 信息技術與信息化，2007，6(3)：3134.Wang Shuwei，Zhang Xipin. Implement for SMS(S

14、hortMessage Service) Processing System Based on AT89S52 andTC35iJ. Information Technology and Informatization，2007，6(3)：3134.4朱純益，路建華. 單片機用作通用紅外遙控接收器的設計J. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2002，7(8)：2425.去了，手機收到的正是TC35模塊發(fā)送出來的內容：alarm，短信息發(fā)送過程顯示如圖5。Zhu Chunyi，Lu Jianhua. Design of Microcontroller Used asUniversal Infrared

15、Remote Control ReceiverJ.Micro-5controller and Embedded Systems，2002，7(8)：2425.劉濤，張春業(yè)，韓旭東，等. 基于手機模塊TC35的單片機短消息收發(fā)系統(tǒng)J. 電子技術，2003，8(4)：1416. Liu Tao，Zhang Chunye，Han Xudong，et al. Short MessageSystem of Microcontroller Based on Phone Module TC35 J.Electronic Technology，2003，8(4)：1416.6孫磊，陳新. 基子TC35模塊的數據通信的實現(xiàn)及其應用J. 中國數據通信，2005，12(5)：1721.圖短消息發(fā)送示意圖Sun Lei，Chen Xin. Realization of Data Communications andIts Applications Based on TC35 ModuleJ. China Data7Communication，2005，12(5)：1721.馬忠梅，籍順心，張凱，等. 單片機的C語言應用程序設結論通過對家庭智能防盜報警系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)，可計M. 北京：北京航空航天大學出版社，