智能自啟錄音監控卷簾門

于若詩++劉士如++張愛萍++趙蘊雯

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.11.012

摘 要：以PLC和51單片機為核心處理器的這款防盜卷簾門，相比以往市面上的卷簾門，這款卷簾門具有更多的優點，當盜竊者通過不正當手段撬門時會使磁性開關分開，同時攝像頭開始拍照、錄音開始播放，并發短信給主人提示家里有外人進入，為家庭提供更高的安全保障。當門正在下落時如果有人在門下，門也會停止，防止人受傷。同時卷簾門也有室內、室外燈自動開啟等其他功能。

關鍵詞：核心處理器 防盜卷簾門 總體框圖 串口攝像頭

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（b）-0012-03

現如今，臨街的商鋪或住戶基本都用上了卷簾門。卷簾門產品選材嚴格、產品堅固耐用、美觀新穎，具有安全可靠、性能穩定、操作方便、開閉靈活等主要優點。

而國內外對于卷簾門的防盜也大多只體現在制作卷簾門的材質上，一般沒有安裝配套防盜報警系統，小偷的猖獗令人防不勝防。因此，筆者設計的卷簾門具有較好的防盜監控功能，適合商鋪和住戶使用。

1 卷簾門總體設計

智能自啟錄音監控卷簾門使用PLC和基于51的GSM模塊作為主控制器，結合無線遙控、傳感器、攝像頭等設備設計的智能卷簾門。

其主要功能是：當主人回家時，使用無線遙控開關打開卷簾門，通過一些必要的傳感器具有防夾人功能，使人們的生活更安全。當控制門打開時車庫照明也可以設置一定的亮度打開或關閉。例如，在晚上或陰天時的卷簾門的外燈將點亮，否則燈不亮。同時包含定時功能，外燈在門放下后5 s關閉，內燈15 s后關閉。

若有小偷強行將門抬起，事先錄好的音將播放，讓小偷誤以為有人在家，同時報警系統被報警中斷被觸發，攝像頭拍照，并將照片發給SIM卡中所綁定的報警號碼，然后向報警號碼發送短信“報警中斷已觸發”。

若主人想知道家中情況，用手機撥打報警系統GPRS模塊，響鈴后自動掛斷，拍照后，會將照片發給該號碼手機。

卷簾門還設計了手動控制功能，在房內可以通過開關控制卷簾門卷起、放下或停止、內外燈的開啟和關閉。

2 卷簾門硬件設計

硬件的選擇對整個防盜卷簾門具有重要意義，要考慮其是否滿足所需功能，也要從經濟方面考慮，該防盜卷簾門核心處理器為三菱FX系列PLC和基于51的GPRS模塊，其他包括直流電機、無線遙控開關、光電開關、磁性開關、照明燈、電源、蜂鳴器、攝像頭、光敏模塊等。此防盜卷簾門硬件整體框架如圖1所示。

2.1 核心處理器的選擇

核心處理器的選擇至關重要，這關系著系統是否能夠按照預期目標穩定運行。在選擇核心處理器時，不僅要考慮控制器的性能，還要從經濟的角度出發。再考慮到此防盜卷簾門為12輸入，5輸出，所以結合以上因素，選擇三菱FX1N系列，具體型號為FX1N 30MR。PLC結合了許多當前較為先進的技術，它通過引用這些技術并且以結合傳統的順序控制器為基礎，從而取代了繼電器、執行邏輯、計時、技術等順序控制功能。PLC通過建立靈活的控制系統，每種類型的生產過程都用模擬或數字輸出/輸入控制技術來實現。

2.2 直流電機的選擇

在此防盜卷簾門中使用了電機的設計，電機作用是拉動卷簾門，在這個過程中我們不需要旋轉電動機太快，但其轉矩應該足夠大，考慮到電機噪聲盡可能小。不僅要考慮電機是否滿足所需的功能，還要從經濟角度考慮，所以選擇了信達電機XD-37GB520。

2.3 光電開關的選擇

光電開關的作用是當卷簾門正在下降時，有人出現在卷簾門下面時，卷簾門會停下，以免對人造成傷害，此光電開關為對射型光電開關，由投光器和受光器組成，當投光器投射出的光線被物體擋住時，受光器無法接受到信號，則此時開關斷開，下降的門會停止。型號為E3F-5DN1（PNP型），對射型。

2.4 磁性開關的選擇

磁性開關的作用是當盜竊者通過非法行動撬門使磁性開關分開，這時錄好的音頻和攝像頭便會啟動，音頻會播放、攝像頭會拍照。為滿足以上功能選擇了弱電（常閉型），具體型號為Nyton NT-2551/B。

2.5 光敏繼電器模塊的選擇

光敏繼電器模塊的主要作用是當主人回家準備開門時，如果外面特別黑的話光敏繼電器便會開，使外面的燈亮起來。光敏繼電器的原理是由于內部有一個光敏電阻，當光的強度變化時其電阻也會變化，從而引起電路電流的變化，接著引起光敏繼電器兩端的電壓的變化，會觸發光敏繼電器模塊的開與關，為滿足以上功能，所以選擇了LCRM01型1路光敏繼電器模塊。

2.6 GSM模塊

GSM模塊以51單片機微處理器為核心（型號： STC12LE5A60S2），內嵌TCP/IP協議和彩信協議，支持數據透明傳輸，可方便的發送圖片彩信。實現彩信報警，遠程控制等功能。

STC12LE5A60S2單片機是STC生產的單時鐘/機器周期（1T）的單片機，是低功耗，高速，超強抗干擾的新一代 8051單片機，指令代碼完全兼容傳統8051，但速度快8～12倍。內部集成MAX810專用復位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉換（250 k/s，即25萬次/s），針對電機控制等強干擾場合，非常合適。

磁性接近開關接入中斷輸入，當磁性開關分開時，中斷端口被短接，系統會自動拍照，并通過彩信將照片發給那些已經綁定的號碼，然后向這些綁定的號碼發送短信提醒：報警中斷已觸發；另外，即使中斷口沒有短接觸發，綁定的號碼隨時可以撥打GSM模塊上的號碼，收到來電后，自動掛斷，然后拍照，并用彩信的方式回傳現場照片。

3 卷簾門軟件編程

硬件設施的完成還需要控制程序才能開啟，見圖2。

此防盜卷簾門程序運行邏輯為：當自己家里人通過無線遙控器進行開門時，為防止盜賊入室搶劫的錄音不會開啟，電機正轉，門開啟，同時室內的燈自啟，若室外為黑暗狀態室外燈也會亮起，當門上升到一定程度上限位開關會使門停止上升，通過無線遙控器關門時，如果門下有人或物體門會停止下降，沒有人或物體則門正常下落，當門下落到合適位置下限位開關會使門停止下落，當下限位開關拉緊（門閉合）大于15s時室內外燈關閉。如果不是自己家人通過無線遙控進行開門而是盜竊者通過非法手段進行撬門時，此時磁性開關會分開，同時錄音會播放、攝像頭進行拍照、GSM模塊會發送短信提示主人家里有外人進入。以上為以核心控制器為主導的自動運行的程序，此防盜卷簾門還設計了手動開啟、關閉卷簾門以及手動開啟、關閉室內外燈的功能。

下面是PLC程序設計部分代碼，見圖3。

下面是C語言程序設計部分代碼

uchar sendMMS（uchar *name）

{

led_on（）；

memset（gprs_buf， 0，

sizeof（gprs_buf））；

strcpy（gprs_buf，"AT^MMSSEND="）；

strcat（gprs_buf，name）；

strcat（gprs_buf，"＼r＼n"）；

……

}

4 結語

在制作智能自啟錄音監控卷簾門的過程中，明確了以防盜為根本目的，以PLC為實現核心，設計的在盜入者潛入時播放準備好的錄音，造成有人在家的假象，并通過51控制的攝像頭讓主人了解動向。此外，以考慮住戶出入方便為基準，增加了光控燈的環節。針對現階段盜竊事件頻發，防盜卷簾門可廣泛應用于獨棟別墅，一樓商鋪、住房等。

參考文獻

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