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摘要：
短消息業務作為GSM網絡上的一種基本業務，覆蓋范圍比較廣，連接比較簡單，費用比較低廉等特點得到了系統開發商和運用商的重視。其中GSM短消息平臺充分借助GSM網絡實現短消息報警，具有成本低，投資少，穩定性較強等特點，還具有較強的實用價值，符合家居智能化發展和網絡發展方向。
關鍵詞：
一、本設計的研究內容
本設計研究的基于GSM通信的智能家居報警系統包括單片機控制模塊、GSM通信模塊、傳感器采集模塊以及聲光報警模塊。本課題主要完成的任務包括：
1.硬件部分：包括GSM通信模塊的選擇，傳感器的選擇，家居探測電路的設計以及報警電路的設計。
2.軟件部分：包括定時器的定時、各種傳感器的檢測、單片機控制GSM模塊發送短信息程序編寫。
3.系統的綜合調試與分析：在系統軟硬件完成以后，要進行綜合的測試與實驗，分析系統的可靠與實用性，調整完善系統的不足之處。
二、系統的總體方案設計
本設計的智能報警系統是利用基于GSM系統的移動平臺之間點對點短信息業務，將GSM通信與家庭報警結合起來，當出現警情時，系統將報警信號以短信息的方式發送到房主的手機上，提醒房主采取相關措施。
1.系統工作原理
系統在正常工作時處于低功耗監控狀態，一旦發生警情，即當各類傳感器檢測到異常信號(如火警、盜竊、煤氣等)時，單片機通過從相應傳感器引腳接收到的信號同預先存儲在ROM中的信息進行對比，判斷出異常情況的類型，然后將報警信號由串口傳送給GSM模塊，最后將報警信號以短信形式發送給預先設定手機號碼的用戶，幾秒鐘后，用戶的手機上就可以接收到報警短信，以提醒用戶采取措施。
2.總體電路
左邊從上到下依次為紅外探測電路、溫度探測電路、氣體探測電路，它們組成了家庭傳感器探測電路。當傳感器檢測到有異常時，就會分別通過P1.0，P1.1，P1.2口輸出相應的電平進入單片機進行處理。左下部分為TC35模塊，串口通訊電路。其中TC35模塊可將報警以短信息形式發送給用戶，串口通訊電路用于單片機與PC機或單片機與TC35模塊間的串口通信。中間部分為單片機最小系統，復位及時鐘電路。右上部分為單片機對信號處理后通過內部程序控制相應的LED燈亮來和蜂鳴器響，實現聲光報警功能。
3.單片機控制模塊
單片機控制模塊由兩部分電路組成，分別是電源電路、時鐘復位電路和單片機，其中單片機選用的是STC89C52RD單片機。電源及時鐘復位電路。復位電路與單片機的REST腳相連，在VCC和REST端接一個大小為22uF的電解電容，利用內部復位下拉電阻REST構成復位電路，按下REST鍵，使單片機復位，回到初始狀態兩個22pF的電容、11.0592MHz晶振和單片機的XTAL1，XTAL2管腳相邊，構成時鐘電路。
4.傳感器采集模塊
由一組功能不同的傳感器構成傳感器模塊，用于監測家庭中可能發生的各種異常情況。DS18B20溫度傳感器用于對家庭溫度的測量，以防火災的發生。DS18B20與微處理器接線時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B20的雙向通訊，而且在不需要任何外圍元件，大大簡化了硬件設計。由光敏電阻和紅外發光管腳做在一起形成的紅外對管作為防盜傳感器。發光管和接收管中間有沒障礙物時，單片機P1.1管腳所輸入的電平會不同，當有障礙物時電路處于觸發狀態。MQ-2型氣體傳感器用于對以氫氣為主要成分的城市煤氣、天然氣的測量，對所測試的氣體有極高的靈敏度和信噪比。工作原理：在這個電路中，發光二極管LED的作用是檢查電路是否接通了電源，當LED發光后說明電路被加上了電壓，可能正常工作，否則就表示電源電路沒有電壓輸出，電阻R6的作用是保護發光二極管，防止因電壓過大使它燒壞。調節電位器R8和R9，在氣體傳感器沒有響應的狀態下，使LM358的反向端(2腳)的電壓高于同相端(3腳)的電壓，輸出端(1腳)輸出低電平de氣體傳感器有響應的情況下，則是2腳電壓低于3腳電壓，1腳輸出高電平。
三、系統的軟件設計
1.TC35模塊的軟件設計
短信息收發系統由西門子TC35模塊組成，單片機與TC35相連接，TC35由AT命令控制。它包含了GSM語音和短信息的控制。根據AT指令的GSM07.05標準，一般發送和接收中文或中/英文混合的短信息必須采用PDU模式，TEXT模式只支持傳送英文和數字信息。由于PDU模式的編解碼過程非常復雜，所以本文選擇TEXT模式作為系統的通訊模式。
2.傳感器模塊的軟件設計
STC單片機通過定時器每隔一段時間對傳感器接口電路的I/O口進行檢測，當檢測到有傳感器的開關量變化時，則說明報警信息產生，進行發送報警信息。
四、結語
本文設計的智能家居報警系統主要由傳感采集模塊與GSM模塊構成。其中，傳感器采集模塊可以根據用戶的要求和家庭環境的不同作出相應的選擇，由于時間、經費問題，這里選用了紅外傳感器、溫度傳感器、氣體傳感器；GSM模塊選用Siemens公司的TC35模塊；使用STC89C52RD單片機為控制中心，將報警信號通過TC35模塊以短信息的形式發送到房主手機上。
作者：高偉 張萬里 單位：長春財經學院 長春大學電子信息工程學院
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