基于GSM的家居防盗报警系统的设计

冯 军 陈文波 王 超 黄智伟

南华大学电气工程学院

基于GSM的家居防盗报警系统的设计

冯 军 陈文波 王 超 黄智伟

南华大学电气工程学院

全球通信系统（GSM）是在蜂窝系统的基础上发展而成的，属于第二代数字移动通信系统。经过多年的发展，GSM技术日益成熟，并具有成熟而广泛的应用基础，是主流移动系统的代表。而其中的短消息业务利用信令信道传输，不用拨号建立连接，服务费用低廉。

随着电子技术和通信技术的飞速发展，目前传统的机械式（防盗网、防盗窗）安防系统在实际使用中暴露了很多隐患，所以现代的人们对防盗系统的安全化和智能化提出了更高的要求，为了解决传统防盗系统不美观、容易遭破坏、不稳定性因素大等问题，本系统采取了用GSM报警的方案，及时将家庭安全信息快速、准确的发送给用户。

系统整体设计

本系统是基于GSM 的家居防盗报警系统，用单片机来控制GSM模块警报信息的处理以及发送。采用热释电传感器模块、声音传感器模块、温度传感器模块、烟雾传感器模块和火焰传感器模块对家庭的情况进行监控，单片机根据防盗传感器的信号判断是否有报警信号，并通过串口控制GSM模块以短消息的方式与用户手机通信。系统的整体结构如图1所示。

硬件设计

GSM模块

TC35是siemens公司推出的新一代无线通信GSM模块自带RS232通讯接口，可以方便地与PC机、单片机连机通讯，可以快速、安全、可靠地实现系统方案中的短消息服务、数据、语音传输、（short message service）和传真。模块有AT命令集接口，支持各种模式的短消息以及2.4K、4.8K、9.6K的非透明模式。此外，该模块还常用工作模式有省电模式、IDLE、TALK等模式。通过独特的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。其电路原理图如图2所示。

图1　系统功能框图

图2　TC35模块的原理图

图3　单片机与TC35通信电路

单片机及通信

单片机选用宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超强抗干扰的STC89C52RC，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择，工作频率范围：0～40MHz，实际工作频率可达48MHz；用户应用程序空间为8K字节，片上集成512字节RAM，通用I/O口（32个）；具有通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART。

单片机通过向TC35发送一些AT指令集来完成通讯。数据通信中，用于接收和发送数据的设备成为数据终端设备DTE；用来连接DTE及数据通信网络的设备称数据通信设备DCE。串口通信时，DTE和DTE通信时，引脚RXD与TXD应与TXD应交叉相连；DTE与DCE通信时，相应的RXD、TXD可对应直接相连。系统中，单片机及PC是DTE，而TC35为DCE。TC35的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器，它符合ITU-T RS232接口标准。单片机可以通过串口直接与TC35进行通信，RXD、TXD对应直接相连。但TC35工作电压为3.6V，单片机工作在5V，为了保证数据传输的正确，必须在接口加电平转换电路。如图3所示。

衡阳市科学技术发展项目（2012KG12）

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.06.028

针对现行的家居安防系统的不足，提出以GSM为核心技术，采用单片机为微处理器，采集家居环境的数据，以实现GSM报警。详细介绍了系统的工作流程以及器件的选型、主要电路图及软件工作流程，实现效果较好。