毕业论文基于GSM的家庭防盗报警系统.doc

基于GSM的家庭防盗报警系统专业：电子信息工程 学生：叶月平 指导老师：林寿英摘要为了克服传统的机械式（防盗网、防盗窗）安防系统在实际使用中暴露的很多缺点，例如：为其它没有安防盗窗的相近楼层形成被盗隐患、发生火灾时不易逃生等等。目前市场上常见的防盗报警系统的通信方式有固定电话拨号、以太网、集群系统等等。但它们有关键时刻失灵、不易普及、功耗大、费用高等缺点。所以针对以上不足，本文设计了一种自动家用防盗报警系统，该系统由单片机最小系统、人体感应电路、热释电红外传感器、GSM模块和无线开关系统组成。该系统是基于GSM的家庭防盗报警系统，可实现对家庭进行远程的实时、方便、快捷监控并报警。其工作过程为：在开机状态时，人体感应模块一直检测，当检测到异常情况（有人体在警戒（110°角、7m）范围内移动时），进行手机报警，并改变检测模式：每隔5S检测一次，若5S后无异常情况，则恢复原来的检测模式。当主人收到GSM的电话时，可以选择接听电话，监听现场情况；也可以选择拒绝接听。并可通过拨打GSM电话控制人体感应模块，同时GSM模块会发出信息报告当前人体感应模块的开关状态。另外用户可利用无线开关切换继电器进而控制整个系统的开或关，省电、方便、环保地实现了防盗报警功能，达到安全防护之目的。最后，通过对各个模块的软、硬件测试，实现整个系统的功能，达到预期的防盗报警目的。此系统借助最可靠、最成熟的GSM移动网络，大大减少了误报现象，可靠性强。本设计软、硬件调试已经通过，性能良好。关键词：防盗报警 GSM 单片机 热释电红外传感器 遥控目 录1 绪论11.1 研究目的与课题发展趋势11.2 方案选择11.3 系统功能及构成22 系统硬件设计的实现32.1 单片机概述32.2 热释电红外传感器及接口电路设计52.3 GSM模块及接口电路设计92.4 遥控模块及接口电路设计103 系统软件设计153.1 系统软件实现流程图153.2 各模块的软件设计和实现流程164 系统测试214.1 单独测试人体感应模块214.2 GSM模块与PC机间的调试214.3 PT2262/PT2272（无线开关）224.4 整机联调22结论24参考文献25附录一26附录二27致谢331 绪论1.1 研究目的与课题发展趋势1.1.1 研究目的安全，是人类永恒关注的话题，也是居民对智能家居提出的首要要求，由此，家庭安防成为智能家居的重要组成部分。比如，当家中出现警情，系统会自动向中心发出报警信息，同时启动相关电器进入应急联动状态，从而实现主动防范事先处理等行为与普通家居相比，智能家居不仅能够为用户提供舒适、便捷、高品位的生活，而且也能够有效地保证居民的居家安全，让原本被动的家变的“警觉”起来1。随着计算机技术和网络技术的飞速发展，信息化、智能化技术渗透于人们生活的各个领域，显著地改善了人们的生活环境和生活质量，如何建立一个高效率、低成本的家庭防盗报警系统已成为当今世界的一个热点问题。1.1.2 课题发展趋势工业上对计算机远程监控技术的要求也在不断提高，并依托网络技术的发展而应用到各个行业。近年来移动通信网络的日益扩大，使手机通信业务得到了飞速发展，各种基于无线收发的增值服务也日益产生。基于GSM的网络技术，由于省略了庞大的网络建设投资和维护费用，对于一些分布广泛、信息点密度稀疏、信息点经常移动的系统具有很大的优势。利用现有的GSM（Global System for MobileCommunication）网络资源，发挥网络覆盖率高、传输特性好等优势，为现有数据采集系统提供一种便捷的无线数据传输方式，这必将成为工业控制及现场监测等领域的新的发展趋势2。1.2 方案选择1.2.1 传感器选择方案一：采用摄像头作为传感器，用图像处理技术进行人体识别，用互联网传输报警信号和实时数据；方案二：采用红外人体感应模块作为人体识别传感器，通过GSM模块发出报警信号进行报警。方案一可以对人体进行精确识别，但其技术复杂，价格昂贵，且实时性不好，只有在互联网覆盖到的地方才能查收。这样不利于及时处理现场情况。方案二价格低廉，技术要求相对简单，且实时性好，可以随时随地接收报警。从性价比和技术要求方面的综合考虑，采用方案二。1.2.2 报警方式选择方案一：当系统检测到人时，用喇叭和红色LED灯报警；方案二：当系统检测到人时，通过GSM模块报警，由接受者的手机通过电话（短信）控制是否继续检测；方案一虽然检测到人时能够产生报警信号，且能通过声音和光电信号发出警报，但只能满足小范围的报警，对于主人外出等情况不宜采用此方式。方案二可以实现实时报警，且报警距离不受距离限制，虽然价格较高，但从功能和实用价值来看，其优点远远超过方案一，所以最后选择方案二。1.3 系统功能及构成 系统的开发基于短消息技术、计算机技术、数字通信技术，利用GSM网络以短消息为基本控制指令和数据信息传送方式，为远程监控设备提供全方位的数字化服务3。系统微控制器MCU、GSM模块、人体感应模块和无线开关四部分组成，如图1-1。现场设备安装在远端的监控点上，集控设备（带有移动通信装置的PC或手机）被用户随身携带，通过GSM网络拨打电话、发送短消息而进行远程监控。图 1-1 系统框图2 系统硬件设计的实现2.1 单片机概述2.1.1 单片机最小系统模型的建立AT89S52 作为普通51 单片机已广泛应用于各种产品中，其接口简单，方便使用4，且功能强大，因此本系统采用AT89S52单片机作为主控制芯片。如图2-1为在PROTEL软件上画出的单片机最小系统模型。图 2-1 最小系统原理图2.1.2 AT89S52的功能特性描述AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容，如图2-2是在PROTEUS上截得的AT89S52的芯片示意图。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止5。图 2-2 AT89S52管脚图2.1.3 AT89S52的主要性能与MCS-51单片机产品兼容 8K字节在系统可编程Flash存储器 1000次擦写周期 全静态操作：0Hz33Hz 三级加密程序存储器 32个可编程I/O口线 三个16位定时器/计数器 八个中断源 全双工UART串行通道 低功耗空闲和掉电模式 掉电后中断可唤醒 看门狗定时器 双数据指针 掉电标识符2.2 热释电红外传感器及接口电路设计2.2.1热释电红外传感器的理论概述目前,一些银行、商场和宾馆都安装了防盗监视录像式自动报警系统。这些系统工作起来有效,可靠,但成本高,不隐蔽,且在普通家庭及办公室使用不易普及。热释电红外传感器工作原理是利用晶体热释电效应,检测人体特定波长的红外辐射,它广泛应用于防盗报警6。2.2.2 BISS0001原理特性热释电红外开关是芯片BISS0001是配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成的被动式红外开关，如图2-3是BISS0001的管脚图。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗衣机等装置，是一种高技术产品。特别适用于企业，宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统7。热释电红外传感器是一种新型敏感元件、它是由高热电系数材料，配以滤光镜片和阻抗匹配用场效应管组成8。它能以非接触方式检测出来自人体发出的红外辐射，将其转化成电信号输出，并可有效抑制人体辐射波长以外的外干扰辐射，如阳光、灯光、及其反射光9。 如图2-4是BISS0001红外感应信号处理器的内部框图， BISS0001的运算放大器OP1作为热释电红外传感器的前置放大。由C3耦合给运算放大器OP2进行第二级放大。再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号去启动延迟时间定时器。输出信号经晶体管T1、驱动继电器去接通负载。R3为光敏电阻，用来检测环境照度。当作为照明控制时，若环境较明亮，R3的电阻值会降低，使9脚输入为低电平而封锁触发信号，节省照明用电。若应用于其他方面，则可用遮光物将其罩住而不受环境影响。SW1是工作方式选择开关，当SW1与1端连通时，红外开关处于可重复触发工作方式；当SW1与2端连通时，红外开关则处于不可重复触发工作方式。图 2-3 BISS0001芯片管脚图图 2-4 BISS0001红外感应信号处理器的内部框图2.2.3 人体感应模块的功能特点全自动感应：人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围就自动延时关闭高电平，输出低电平。光敏控制（可选择，模块出厂时未设）：可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。温度补偿（可选择，模块出厂时未设）：在夏天当环境温度升高至3032，探测距离稍变短，温度补偿可作一定的性能补偿。两种触发方式：（可跳线选择）a、 不可重复触发方式：即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动从高电平变为低电平；b、 可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点）。如图2-5所示，是本设计中利用的可重复触发工作方式下各点的波形图。在VC=“0”、A=“0”期间，信号VS不能触发V0为有效状态；在VC=“1”、A=“1”时，VS可重复触发为有效状态，并可促使V0在Tx周期内一直保持有效状态。在Tx时间内，只要VS发生上跳变，则V0将从VS上跳变时刻起继续延长一个Tx周期；若VS保持为“1”状态，则V0一直保持有效状态；若VS保持为“0”状态，则在Tx周期结束后V0恢复为无效状态，并且，同样在封锁Ti时间内，任何VS的变化都不能触动V0为有效状态。图2-5 可重复触发工作方式下各点的波形图具有感应封锁时间（默认设置：2.5s封锁时间）：感应模块在每一次感应输出后（高电平变成低电平），可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接收任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。（此时间可设置在零点几秒几十秒钟）。工作电压范围宽：默认工作电压DC4.520V。微功耗：静态电流<50uA，特别适合干电池供电的自动控制产品。输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。如图2-6为人体感应模块正面图，图2-7为人体感应模块背面图。图 2-6 模块正面图 图 2-7 模块背面图2.2.4 人体感应模块接口电路设计如图2-8所示，是本设计中BISS0001应用线路图，其中Vout（即热释电红外传感器芯片的管脚2）接到AT89S52的管脚P3.2。图2-8 BISS0001应用线路图图中运算放大器OP1将热释电红外传感器的输出信号作第一级放大，然后由C1耦合给运算放大器OP2进行第二级放大，再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理器处理后，检出有效触发VS去启动延迟时间定时器，输出信号V0经晶体管T1放大驱动继电器去接通负载。R2为光敏电阻，用来检测环境照度。当作为照明控制时，若环境较明亮，R2的电阻值会降低，使VC脚的输入保持为低电平，从而封锁触发信号VS。SW1是工作方式选择开关，当SW1与1端连通时，芯片处于可重复触发工作方式；当SW1与2端连通时，芯片则处于不可重复触发工作方式。输出延迟时间Tx由外部的R7和C6的大小调整，值为Tx26*10*10*10*R7C6；触发封锁时间Ti由外部的R6和C7的大小调整，值为Ti40*R6C7。如图2-9为人体感应模块外接示意图，实际的线路连接用到图中标号123。图 2-9 模块外接示意图2.3 GSM模块及接口电路设计2.3.1 GSM模块概述GSM模块具有拨打电话、接听挂断、发送SMS短信、语音通话、GPRS数据传输等基于GSM网络进行通信的所有基本功能。简单来讲，GSM模块加上键盘、显示屏和电池，就是一部手机。我们常常使用ARM或者单片机通过RS232串口与GSM模块通信，使用标准的AT命令来控制GSM模块实现各种无线通信功能10，例如：发送短信，拨打电话，GPRS拨号上网等。本设计就是利用GSM模块实现拨打电话、接听挂断、发送短信等功能。2.3.2 GSM模块指令GSM 模块是采用AT 指令集进行控制的11，采用AT 指令可以实现模块参数的设置，实现数据的发送与接收，在本设计中用到的指令有：（1）AT ：确认串口正常，模块出厂默认波特率9600。（2）ATE0：关闭回显。（3）ATD：拨号命令，这个命令用来设置通话、数据或传真呼叫12。（4）ATH ：挂机命令；ATA 接电话。（5）AT+CMGF=?(0)=PDU ；(1)=TEXT。PDU模式可以传送文字 TEXT模式只可以传送数字和字母13。2.3.3 GSM模块的外接电路设计模块要求12V/500mA供电，与计算机或单片机通过串口通信，波特率9600 bps，通过SIM卡座来安装SIM卡。本设计就是通过串口实现与51单片机的通信，如图2-10所示，为GSM硬件连接图。系统通过控制继电器的切换来实现对GSM模块的电源的控制。图 2-10 GSM硬件连接图当开关模块有按键时，产生中断，改变P0.7引脚电平，从而使三极管T1（工作在开关态）的状态改变（开变关，关变开），继电器切换，控制GSM模块的电源。2.4 遥控模块及接口电路设计2.4.1 遥控模块简介PT2262/PT2272 是一种CMOS 工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，最多可有12 位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441 地址码,PT2262 最多可有6 位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17 脚串行输出，可用于无线遥控发射电路14。为了实现用户在进入防区前或离开防区后能对系统的布、撤防状态进行改变，本设计中利用遥控来控制GSM模块的关和开，真正实现方便和节能!2.4.2 遥控技术指标a、工作电压：5VDCb、工作电流：<5mAc、接收频率：315MHzd、接收方式：超再生e、接收灵敏度：-103dBmf、解码芯片：PT2272-M4（L4），有四路并行数据输出，一路解码有效指示输出（非锁），八位三态地址码g、解码有效时输出TTL高电平h、输出方式：有两种，一种为非锁（M）方式（即点动或脉冲方式），另一种为互锁（L）方式（即信号锁存方式）i、接收模块外形尺寸：49×20×7mm2.4.3 PT2262/PT2272的属性 如图2-11为PT2262引脚图，表2-1为PT2262管脚说明，图2-12为PT2272引脚图，表2-2为PT2272管脚说明。图 2-11 PT2262引脚图表 2-1 PT2262管脚说明名称管脚说明A0-A111-8、10-13地址管脚，用于进行地址编码，可置为“0”，“1”，“f”（悬空）D0-D57-8、10-13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉续表2-1Vcc18电源正端（+）Vss9电源负端（-）TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率OSC215振荡电阻振荡器输出端Dout17编码输出端（正常时为低电平）在具体的应用中，外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节，阻值越大振荡频率越慢，编码的宽度越大，发码一帧的时间越长。图 2-12 PT2272引脚图表 2-2 PT2272管脚说明名称管脚说明续表2-2A0-A11 1-8、10-13地址管脚，用于进行地址编码，可置为“0”，“1”，“f”（悬空），必须与2262一致，否则不解码D0-D5 7-8、10-13地址或数据管脚，当作数据管脚时，只有在地址码与2262一致，数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电平，否则输出为低电平；锁存型只有在接收到下一数据才能转换Vcc18电源正端（+）Vss9电源负端（-）DIN14数据信号输入端，来自接收模块输出端OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率OSC215振荡电阻振荡器输出端VT17解码有效确认，输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态）PT2272 解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6 之分，其中L 表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变。M 表示非锁存输出，数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，可以用于类似点动的控制。后缀的6 和4 表示有几路并行的控制通道，当采用4 路并行数据时（PT2272-M4)，对应的地址编码应该是8 位，如果采用6 路的并行数据时(PT2272-M6)，对应的地址编码应该是6 位。2.4.4 PT2262/PT2272芯片的地址编码设定和修改在通常使用中，我们一般采用8 位地址码和4 位数据码，这时编码电路PT2262 和解码PT2272 的第18 脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3 的8 次方为6561，所以地址编码不重复度为6561 组，只有发射端PT2262 和接收端PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用，遥控模块出厂时遥控模块的PT2262 和PT2272 的八位地址编码端全部悬空，可以很方便选择各种编码状态，如果想改变地址编码，只要将PT2262 和PT2272 的18 脚设置相同即可，例如将发射机的PT2262 的第1 脚接地第5 脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的PT2272 只要也第1 脚接地第5 脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对接收。当两者地址编码完全一致时，接收机对应的D1D4 端输出约4V 互锁高电平控制信号，同时VT 端也输出解码有效高电平信号。我们也可将这些信号加一级放大，便可驱动继电器、功率三极管等进行负载遥控开关操纵。设置地址码的原则是：同一个系统地址码必须一致；不同的系统可以依靠不同的地址码加以区分。PT2262和PT2272除地址编码必须完全一致外，振荡电阻还必须匹配，否则接收距离会变近甚至无法接收。2.4.5 遥控系统外接电路设计如图所示2-13，是本设计用到的红外遥控接线原理图。2262 IR是2262系列用于红外遥控的专用芯片，按照下面的图纸进行接线，可以通过调整发射端Rosc电阻的大小使接收距离最远，发射端电阻的调整范围390420K。PT2262的13脚即D0接到AT89S52的P3.3。图 2-13 红外遥控接线原理图3 系统软件设计3.1 系统软件实现流程图在所有硬件全部准备好之后就开始进行软件部分设计，如图3-1,3-2所示的系统软件流程图。图 3-1 系统软件流程图上图的系统软件流程图设计思路为：启动系统之后，先延时1s消除上电抖动，然后初始化串口、GSM模块、定时器及系统中断，之后就检测是否收到GSM命令，没有就一直检测，当检测到GSM命令就改变检测模式每隔5s检测一次；无异常情况就恢复到原来检测模式。最后就检测是否继续检测，否的话就关闭GSM模块。如下图3-2的中断处理流程图，一旦有中断产生时，就相应进入无线开关中断、人体感应模块中断或定时器0中断。当进入无线开关中断时，就开或关GSM和人体感应模块，响应中断后返回；如果进入人体感应中断，就通过GSM模块报警，然后返回；要是进入的是定时器0中断，就控制检测时间间隔，然后返回。而具体各模块的软件设计见下文。图 3-2 中断处理流程图3.2 各模块的软件设计和实现流程3.2.1 GSM模块软件实现 在了解和熟悉GSM模块硬件知识的基础上，编程实现模块在整个系统中所应完成的功能。如图3-3为GSM软件流程图，依据软件流程图相应编写C语言程序进行软件设计。图 3-3 GSM软件流程图/* *函数名：GSM初始化 *函数说明：默认波特率为9600Hz *功能： GSM初始化 *输入/输出参数：无 */void GSM_Init()UART_Send("AT"); / 发送”AT“指令Send_Enter(); /发送回车，表示确定发送，下同DelayMs(100);UART_Send("ATE0");Send_Enter();DelayMs(100);3.2.2 串口通信模块软件实现随着计算机系统的应用和微机网络的发展，通信功能越来越显得重要。这里所说的通信是指计算机与外界的信息交换。因此，通信既包括计算机与计算机之间，也包括计算机和外部设备之间、计算机与单片机之间的信息交换。在研究串行通信软件时,涉及到PC机与PC机、PC机与单片机、PC机与外部设备之间通过RS-232串口进行异步通信技术的问题。在研究其异步串行通信软件的基础上，对比不同的方案，给出了在Windows环境下实现异步通信的方案、相应的软件程序。该方案包括可通过串口进行数据采集和传输，主要应用于计算机接口通信，也可应用于工业控制的串口通信领域,实现实时数据采集与系统控制。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。在本设计中，串口通信模块的软件实现如图3-4为串口通信的软件流程图，由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配。依据软件流程图相应编写C语言程序进行软件设计。图 3-4 串口通信的软件流程图/* *函数名：初始化串口 *函数说明：此处设置的波特率为9600Hz * 由TH1和 TL1的值决定 *功能： 设置/产生串口的波特率 *输入/输出参数：无 */void UART_Init() SCON=0x50;/串口工作在方式1（01010000），允许接收 TMOD=0x20; /T1工作在模式2，8位自动装载 PCON=0x00; /波特率不倍增 TH1=0xfd; /11.0592M波特率9600 TL1=0xFd; TI=RI=0; TR1=1; /启动定时器T13.2.3 定时器和中断的软件实现CPU在处理某一事件A时，发生了另一事件B请求CPU迅速去处理（中断发生）；CPU暂时中断当前的工作。转去处理事件B（中断响应和中断服务）；待CPU将事件B处理完毕后，再回到原来事件A被中断的地方继续处理事件A（中断返回），这一过程称为中断。80C51单片机定时/计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。TMOD用于设置其工作方式，TCON用于控制其启动和中断申请。如图3-5所示的定时器和中断设置的软件流程图，并编写对应的C语言程序。图 3-5 定时器和中断的软件流程图/* *函数名：INT_Init(); *功能： 系统中断初始化 *输入/输出参数： 无 */void INT_Init()IT0 = 0; /设置int0为边缘触发EX0 = 1;/开int0中断IT1 = 1;/EX1 = 0;ES = 1;/允许串口中断 （发送和接收）TMOD |= 0x01;/设置定时器0工作在方式1 TH0 = 0xff;/中断时间间隔TL0 = 0xff;ET0 = 1;/开定时器0中断EA = 1;/开系统中断4 系统测试4.1 单独测试人体感应模块将人体感应模块接非门，然后接示波器，没人时一直输出高电平；如果检测到人时，则有一个低高电平脉冲产生。具体波形如图4-1,4-2图如下：图 4-1 初始电平波形图 图 4-2 产生低电平脉冲波形图4.2 GSM模块与PC机间的调试本设计采用串口调试助手与GSM模块通信，波特率设为9600，如图4-3所示为调试过程。首先完成GSM初始化：往GSM模块发送“AT”指令， 串口调试助手收到来自GSM的返回值“OK”；接着发送“ATE0”指令，串口调试助手收到来自GSM的返回值“OK”。通过以上指令操作，完成初始化。打电话测试：通过串口调试助手往GSM模块发送“ATD+11位电话号码；”指令，相应的手机被呼叫。发短信测试：通过串口调试助手往GSM模块发送“at+cpms?”指令，接着发送回车，收到“OK”后发送“at+cmgf=1”指令，以回车结束，收到“OK”后发送“at+cmgs=”11位电话号码”指令，以回车结束，收到“OK”后发送“短信内容”紧接着发送“0x1a”作为结束字符。相应的测试手机可以收到来自GSM模块发送的短信内容。如果给GSM打电话，则GSM模块会往串口调试助手会发送“RING”指令，如果往GSM模块发送“ATA”指令，则电话接通，如果发送“ATH”指令，则电话被挂断。图 4-3 串口调试助手与GSM的调试过程4.3 PT2262/PT2272（无线开关）遥控A、B、C、D键分别对应接收端的D0、D1、D2、D3。如果没有按键时：D0、D1、D2、D3四个通道都输出低电平，如果有键按下时：相应通道输出高电平，直到按键释放，该通道恢复低电平。如图4-4,4-5为PT2272、PT2262实物图。图 4-4 PT2272 图 4-5 PT22624.4 整机联调将设计中的所有模块连到一起进行调试，如图4-6。如果有检测到人时，则测试手机被呼叫，且每隔5S检测一次；如果测试电话收到后，往GSM拨打电话，则可以将人体感应模块关闭，且GSM会通过短信的形式向被测手机发送人体感应模块的工作情况：是打开或是关闭。由测试结果分析，该系统可以实现非法入侵自动报警、简单操作、可靠防盗、节能环保的高性能自动家用防盗报警功能。图4-6 整机联调系统图结论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高。人们迫切需要有一种智能型的家庭安全防范报警系统，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。本设计研究的卓越之处在于其实时监控功能，能满足人们日益加快的生活节奏。本文重在从技术和未来需求方面讨论如何基于GSM设计出更方便快捷的家庭防盗报警系统，已实现如下功能：（1）非法入侵人体感应；（2）GSM电话、短信通知，实现报警；（3）遥控系统的使用，方便操作、省电环保。数字化、无线化、集成化是防盗报警系统进一步发展的要求，所以我们不难发现防盗报警的技术发展趋势15：（1）更稳定可靠：如探测器可抗RFI/EMI（电磁干扰/射频干扰）、防雷电等，以适应恶劣气候；（2）更多样的功能：如探测器可调频、防遮挡、防喷盖、防破坏等；（3）更精美、小巧的外观：以符合日益提高的室内装潢需求；（4）更智能化的设计：方便地设/撤防，人性化的操作界面；（5）更强大的联网功能；（6）更方便的扩展性。由于时间和设备的限制，本设计未能完全适应其未来的技术发展趋势。但是就目前的科技发展，基于GSM的家庭防盗报警系统基本能满足现代生活的需要。不过，该报警器采用GSM模块进行防盗进而报警的方案虽然很好地解决了因固定电话线被剪断而使系统失去报警功能的问题，但是人体感应模块不能准确识别非法入侵的具体对象，如果是老鼠等其他动物经过也会被误判报警。可以通过图像处理技术，对系统加以优化。参考文献1李杨静. 从家庭防盗报警现状看智能家居发展瓶颈EB/OL .(2010-12-01). 2 秦龙.基于GSM网络的环境监控系统的实现J.计算机工程与设计，2006,27(6):1033-1035.3 员天佑，谢阅. 基于GSM的远程住宅智能监控系统的设计与实现J.微计算机信息，2006,27(5-1):95-96, 53.4 李华主编.MCS51单片机实用接口技术M.北京:航空航天大学出版社，1993.5 张毅刚等.MCS51单片机应用设计M.哈尔滨:工业大学出版社，1990.6 张兴国,苏运东.热释电红外探测警戒系统J . 传感器技术,1997 ,16 (5) :38 - 40.7 Akhavan.Koorosh, Kavehard, Mohesen High-speed power-efficient indoor wireless infrared communication .IEEE Transactions on Communications Vol.50,No.9,pp14951502.Sep2002.8 何希才.传感器及其应用电路M. 北京： 电子工业出版社，2001.9 刘超,任智华. 浅谈热释电红外传感器在防盗报警系统中的应用J.天津工业大学：计算机与网络, 2008，（6）：56-6010 曾一凡,孙洪林,孙波,等. 基于GSM的油井防盗报警系统J. 沈阳工业大学信息科学与工程学院:仪表技术与传感器, 2004,（11）:12-14. 11 吕淑萍,王伟. 基于GSM短信的信息管理系统开发J.应用科技，2006,33(4):36-38.12 AT Command Set Siemens Cellular Engines Version O4OO.13 EM310/GTM900C模块推荐的流程M. 深圳市:广和通实业发展有限公司,2009:3-4.14 PT2262/PT2272 编码解码芯片中文资料M. 台湾：普城公司 ，1998：1-3.15 姜海宁. 商场防盗报警系统的主要技术发展趋势及问题J.商场现代化, 2009，7附录一设计系统实物图附录二部分程序源代码1. 公共头文件#ifndef _COMMON_H_#define _COMMON_H_#endif#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int2延时模块2.1 延时子程序头文件#ifndef _DELAY_H_#define _DELAY_H_#endif#include"common.h"void DelayMs(uint t);void Delay1S(uint t);2.2 延时子程序#include"delay.h"void DelayMs(uint t) /延时以1ms为单位 uchar j; /当i为1000时约延时1秒 for( ;t > 0; t-) for(j = 0; j < 125; j+) ; void Delay1S(uint t)uint n;while(t-)for(n = 0; n < 1000; n+)DelayMs(1);3主程序/*无人时一直检测*一检测到人间隔5S检测一次*/#include"common.h"#include"delay.h"#include"uart.h"#include"gsm.h"sbit JDQ = P07;ucharTelepNo ="15059166630"uchar Message = "warning!"uchar receive5, cnt, rec_buf;/主函数void main() uchar *rdata;Delay1S(1);/ 消除系统上电抖动UART_Init(); / 系统初始化GSM_Init();Delay1S(5); /等待人体感应模块的初始化INT_Init();Delay1S(1);EX1 = 1; while(1) if(rec_buf = 'R') / 若有来电 GSM发送“RING”receive0 = rec_buf;if(rec_buf = 'I')receive