基于GSM短信模块的防盗报警系统设计

论文总字数：16270字

目 录

1 绪论 5

1.1设计背景目的 5

1.2 防盗报警系统国内外研究现状 5

1.3 研究方法和结论 5

2整体设计方案 6

2.1 整体设计方案 6

2.2 主控芯片单片机的选择 7

2.3 通信模块的选择 8

2.4 传感器的选择 8

2.4.1 热释电红外传感器 8

2.4.2 烟雾传感器 9

3 系统硬件设计 9

3.1 整体硬件设计 9

3.2通信模块电路 9

3.3 人体感应模块电路图 10

3.4烟雾传感器模块电路图 10

3.5 蜂鸣器和指示灯部分 11

3.6电源和按键部分 12

3.7 单片机最小系统 13

4 家庭防盗报警系统的软件设计 14

4.1 整体方案软件设计 14

4.2中断服务程序工作流程图 15

4.3 报警电路流程图 16

4.4设置通信模块 17

4.5 设置报警短信中心号 18

4.6 keil编译生成hex格式文件 19

5设计调试结果 23

5.1 硬件仿真调试 24

5.2 设计实物调试 26

6总结 30

讨论 31

参考文献 31

致谢 32

基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统设计

樊卫昌

, China

Abstract : With the rapid development of economy and the continuous improvement of people's living standard, it is an urgent need to have a safe, comfortable and healthy living environment. And with the improvement of the function of the anti-theft alarm system and related business promotion, more and more families began to use household security products. In view of the above reasons, I designed a anti-theft alarm system which based on GSM SMS module , including the design of the hardware circuit design and software design of two parts, the hardware circuit including the sensor signal acquisition circuit, communication circuit module, MCU minimum system, power supply circuit, buzzer circuit and software design includes the main program monitoring program and each module performs a part of the program. STC89C51 single chip microcomputer as the main control components, through the processing of infrared sensors, smoke sensors to collect information, control GSM communication module to the user terminal to send alarm information. Finally realize alarm function. The design of the circuit design is simple, the function is more perfect, economic benefits of the characteristics, is a real need to meet the needs of the production of anti-theft alarm system.

Key words : microcomputer ; sensor ; gsm short message module

1 绪论

1.1设计背景目的

随着人类科技水平的不断提高，家用类防盗报警系统已变得越来越普及，并且功能也越来越强大。而传统的机械式防盗方式又有很多不可避免的缺点，已经远远不能满足人们对于自身安全保障的诉求。本项设计为这一问题提供了解决方法。因为近几年来智能机市场飞速发展，移动通信正在变得越来越普遍，所以本系统可以结合这一便利条件，展开对家庭防盗报警系统的研究，解决传统防盗报警方式所面临的问题。有些楼层因为经济成本等因素，防盗措施做得很不到位，还有发生火灾时因为没有及时发现而不易逃生等潜在威胁。本项设计为解决这些常见问题提供一个在经济上和具体操作上可行的方案。本设计用常见的短信的形式进行防盗报警，可以让使用者通过最便捷、最快速的方法知晓报警信息，从而极大地提高了住宅的安全性，对火灾等处理速度也明显加快。使家庭防盗工作更加高效，安全。

1.2 防盗报警系统国内外研究现状

近年来，因为通信、电子信息等技术的不断进步，直接带动了家居向智能化快速迈进的趋势。在这一发展趋势下，家庭防盗报警系统也得到了快速发展。尤其是西方很多国家，逐渐形成较大的规模。比如其中比较有代表性的企业——美国祺诺亚安防公司，很早就开始提供相关服务。到70年代该公司开始调整发展方向，建立了首家网络管理处理中心。经过几十年的发展，尤其是90年代大力引进网络管理技术、系统高度集成技术以及电子通信技术，现在其业务能力已经非常先进^[2]。祺诺亚公司还将自己的报警系统与保险理赔公司业务配合实施，为客户的生命财产安全提供全方位的保护。除此之外，国内较为认可的国外安防品牌还有监控类如松下、安定宝、博士安保、三洋、霍尼韦尔、索尼等，门禁类产品如美国西屋、捷顺（专做停车场系统）、门吉利（广州四条地铁线使用此产品）科松等。

在我国，家庭防盗报警系统也取得长足发展。报警系统受到很多人的青睐。目前，国内最大的安全防护公司是西科姆（中国）集团公司，它的主要业务也是联网报警服务功能，主要是为政府机关、金融系统、大型企业、商铺、工厂、社会公共服务以及家庭提供安无人值守安保系统。这个系统利用计算机网络和通信系统，配合高灵敏度的传感器，实现远距离信号报警等服务。现在最新的智能视频监控软件可以通过一系列复杂的算法判定简单的行为和现象（简单的判定），包括路径追踪，行为分析，人数统计，失焦侦测，室内外火焰、烟雾检测等。这样可以有效避免因保安没有留意而错过对事故的及时处理等情况。国内安全防护发展较快的公司包括大立、海康威视、汉邦高科、佳信捷、南自信息、乐荣、天地伟业等民族品牌。随着我国经济和科技的快速进步，安防类产品服务应用一定会更加广泛。

1.3 研究方法和结论

该设计是基于短信模块的家庭防盗系统。按照防盗报警系统的具体要求，先通过相应传感器检测到家庭安全的隐患引号，然后把检测结果以高低电平的变化传送到单片机相关的引脚，单片机可以执行相应的控制程序。单片机通过控制短信模块向用户的手机号码发送报警短信，并且控制蜂鸣器发出报警声响。达到报警防盗的预期效果。在该设计中，主要用到探测人体的红外传感器和探测可燃气体的烟雾传感器。实现防盗报警的同时预防燃气泄漏和火灾等危险情况。通过及时发送的报警信息，可以让用户第一时间得知相关险情，及时处理，从而保护人们的生命财产安全^[3]。用户也可以自由选择布防和撤防状态，当用户家庭处于无人值守状态下选择布防，避免自己家人误触报警装置而一直报警的情况发生。

2整体设计方案

2.1 整体设计方案

本设计的整体设计方案如下图2-1所示。该系统结构由负责采集信号的传感器部分、STC89C51单片机部分、短信发送部分、蜂鸣器以及接收方手机终端等部分组成。

图2-1 家庭防盗报警系统结构框图

如图2-1所示，该系统是由热释电红外传感器以及烟雾传感器探测到危险信号，然后将报警信号转化为相应端口的高低电平，单片机通过传感器传送过来的高低电平变化进行相应的控制程序，控制蜂鸣器启动声响并同时控制短信模块发出报警信息，最终实现短信报警以及蜂鸣器报警^[4]。

本设计基本工作原理如下:人体对外辐射红外信号被红外传感器感应到，然后将红外信号变化转换成为微弱的电信号输出，经过相应的三极管开关电路最后向单片机I/O口发送一个低电平，单片机通过传送来的高低电平变化执行对应操作。烟雾传感器则是借助一个电压比较器判断传感器两端电压的变化，但也是最终以高低电平的形式传送至单片机的I/O口。最后单片机控制器判断是否要选择报警方式，如果判断出其满足报警的条件，就会对外发出控制的信号，经过RS232型通信串行接口控制短信模块发送报警信息，最终实现防盗报警功能。

该设计主要包括硬件电路和软件程序设计两大部分。软件部分包括主程序和各个模块执行的子程序，子程序包括短信报警子程序，串行口通信子程序等。硬件设计包括人体感应模块电路、烟雾传感器模块电路、蜂鸣器和指示灯模块电路、单片机最小系统电路、通信模块电路、电源和按键部分电路等^[5]。硬件设计具体包括以下几个主要部分：

1. 其中单片机控制电路是整个硬件设计的核心部分，其主要功能包括接收处理来自传感器部分的红外信号转换后的微弱电信号，执行相应的控制程序，控制蜂鸣器和指示灯。提供时钟电路，控制GSM发送报警信息等。
2. 传感器部分主要完成的是报警信号探测工作，热释电传感器将探测到的变化的红外信号转换成微弱的电信号，然后将电信号传送到相应的单片机I/O口，由单片机进行下一步操作^[6]。
3. GSM短信发送模块主要工作是接收到来自单片机控制模块的发送短信指令后，通过短信网络向用户终端发送报警信息。
4. 用户终端主要工作是采集信息、处理和传送信号，完成短信报警并最终将报警短信呈现在用户设置作为接收号码的移动设备上。

2.2 主控芯片单片机的选择

本设计采用的单片机信号为STC89C51,其性能参数及特点如下：

1. 电可擦除只读存储器（EEPROM）功能。
2. 高速、高可靠性，超强抗干扰，高抗静电。
3. 低功耗的设计。
4. 全双工的UART串行通道
5. 32个通用可编程I/O接口，复位后为： P1/P2/P3/P4是准双向口/ 弱上拉（普通8051传统I/O口）。
6. 共有3个16位计数器/定时器。

电源线：共2条，VCC、GND。

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