楊 揚
(大連科技學院電氣工程系,116052)
基于GSM的智能安防報警系統
楊 揚
(大連科技學院電氣工程系,116052)
本文介紹了一種基于GSM的智能安防報警系統,其通過傳感器采集數據,以單片機AT89S52為主控制器,GSM 的TC35i為系統的傳輸通信報警模塊,并且系統外加蜂鳴報警電路、LED數碼顯示報警電路和電源電路,共同來實現智能安防報警功能。
GSM;TC35i;報警系統;單片機
隨著我國經濟的迅猛發展,人們對生活中安全的要求越來越高。原有的安防系統已經不能滿足人們的要求。目前國內的大多數公司傾向于大型場所的安防報警系統,因此本文對GSM的智能安防報警系統進行了研究和設計,其應用范圍廣,經濟實用,能滿足家庭、商店、倉庫等小型場所對安防報警的要求。
1.1GSM概述
GSM全稱為全球移動通訊系統,是來源于歐洲的移動通信技術標準,也是目前為止應用范圍最廣的全球移動通訊系統。全世界有二百多個國家,至少十多億人使用GSM。GSM的應用方式為時分復用,每個用戶根據自己的時間段劃分來公用信道資源。GSM通信可以與智能家電、個人電腦、網絡傳輸、衛星通信等達到融合。近年來隨著電子通信技術的發展,GSM通訊系統與智能安防報警系統和監控系統結合的越來越緊密。GSM的智能安防報警系統在家庭、商店、倉庫等地方越來越多的使用,經過多年的技術發展,逐漸趨于成熟階段,價格的下降也是其中一優勢。同時GSM具有開放的標準,可操作性強。
1.2GSM特點
(1)高頻譜效率;
(2)防盜能力好;
(3)網絡容量大;
(4)話音質量佳;
(5)與ISDN、PSTN兼容。
GSM的智能安防報警系統硬件部分由傳感器、主控制器AT89S52、TC35i模塊、報警電路和電源模塊電路構成。
2.1傳感器。智能安防報警系統的傳感器采用煙霧傳感器和溫度傳感器。煙霧傳感器主要是采集和監測實時煙霧的濃度來判定是否報警。當周圍監測到煙霧濃度達到要求,同時溫度也超過監測規定的溫度,系統就認為有險情,發出報警信號。煙霧傳感器采用氣敏傳感器MQ-7, 它的電導率是根據可燃氣體濃度而定,可燃氣體濃度越大,電導率越大,因而MQ-7對液化氣、丙烷、天然氣等可燃性氣體的檢測靈敏度高,安全可靠。溫度傳感器采用DS1820,它的輸出不是用電流量或電壓量,是以轉換好的1和0兩種形式的數字量,這樣DS1820溫度傳感器把測量的溫度轉換成1和0的串行數字信號傳送給主控制器處理。我們設定周圍的環境的數值,當達到數值,傳感器把這些物理參數值,轉換為電壓或電流量輸出。傳感器輸出的信號為模擬信號,需要通過A/D轉換器將模擬信號轉換為數字信號,傳輸到主控制器。
2.2主控制器。智能安防報警系統的主控制器采用AT89S52單片機。主要因為其接口簡單、方便操作、功能強大并且應用范圍廣泛。AT89S52是美國ATMEL公司生產的,具有高性能及低功耗的八位系統微處理器,其內部有閃存,可以多次擦寫,反復修改程序。單片機AT89S52電路包括存儲器、晶振電路、定時/計數器、復位電路、輸入輸出接口電路及P0口的上拉電阻等。AT89S52可稱為最小化系統的微型計算機處理器。本系統中單片機AT89S52控制傳感器采集來的信號,傳輸給GSM的TC35i模塊。
2.3TC35i模塊。本系統中GSM通信模塊采用德國西門子公司的TC35i模塊。TC35i模塊指令采用標準的AT指令來控制。GSM無線通信TC35i模塊具有語音呼叫、數據傳輸、短消息發送和接受等功能。TC35i模塊工作于900和1800兩個頻段,總量僅為10g,對AT的指令有很好的執行性,其所用指令可以從西門子官方網站下載。TC35i有40引腳,其主要由六部分組成,為GSM基帶處理器、GSM射頻、電源、閃存、ZIF連接器和天線接口。系統中通過單片機AT89S52控制TC35i模塊收發消息,實現無線通信報警功能。通過傳感器采集信息,單片機控制信息,通過GSM的TC35i模塊發送給用戶手機消息,實現報警。系統中AT89S52的串口和TC35i模塊之間進行信息的傳送。串口電路需要MAX232實現電平轉換的功能。
2.4報警電路。本系統中的報警電路包括蜂鳴報警和LED數碼顯示報警電路。當傳感器檢測到不安全因素,信號通過主控制器處理,系統的LED會顯示發亮,同時蜂鳴器發出聲音報警,提示警告用戶安全。蜂鳴報警電路需要的工作電流比較大,因此增加三極管提拉電流。三極管相當于開關,通過單片機引腳4接入,通過高低點平控制三極管導通和截止,從而控制蜂鳴報警電路是否鳴叫報警。LED數碼顯示由多個發光二極管構成,當發光二極管導通時,控制的線或點發光形成圖形和字。常用八段LED顯示器由單片機來控制,每位LED顯示器連接方式為共陰極或共陽極連接,字形顯示的a~g接單片機的1~7引腳來控制顯示。如需多位LED顯示,采用并行連接方式。
2.5電源模塊電路。智能安防報警系統的電源模塊電路采用直流電源5V 供電。電源模塊是整個系統的能源提供者,直接影響系統的工作狀態在,主控制器工作在5V電壓,所以需要設計220V轉5V的電壓模塊電路。在智能安防報警系統中,選用LM7805電源芯片提供所需轉換電壓。LM7805是三端穩壓集成電路,組成電源模塊所用外圍元器件很少,并且其內部已有過流及過熱的保護電路,不必再添加設計。LM7805芯片穩定性好、功耗低、體積小,且價格便宜,在安裝時要添加散熱片,防止溫度過高燒毀芯片。
總之,本文就GSM的智能安防報警系統中GSM的概況和特點進行了介紹,并對智能安防報警系統硬件部分進行了設計。系統主要應用于商店、家庭、倉庫等小型場所的報警,其靈活方便,適用于無線遠距離報警。相信在不久的將來,系統會越來越完善,應用范圍更加廣泛。
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Intelligent security alarm system based on GSM
Yang Yang
(Department of Electrical Engineering,Dalian Institute of Science and Technology,116052)
This paper introduces a kind of based on GSM intelligent security alarm system,the through the sensor data collection,with AT89S52 MCU as the main controller,GSM TC35i as system communication alarm module,and the system plus a bee buzzing alarm circuit,LED digital display alarm circuit and a power supply circuit,work together to achieve intelligent security alarm function.
TC35i;GSM;alarm system;single chip microcomputer
楊揚(1981)女,大連科技學院電氣工程系,講師,教師,碩士研究生,研究方向:電子通信類。