基于GSM的室内防盗智能控制系统设计

[摘要]本文介绍了一种基于GSM网络的室内防盗智能控制系统。该系统采用GSM短信模块来发送、接收消息，从而实现对家居安全的监控。选用多种传感器采集室内信息，运用信息融合技术，获得较为可靠的报警信息。业主接到报警信息后，回复短息以控制和处理现场情况，达到保证家居安全和防盗的目的。

[关键词]单片机  防盗报警系统  GSM  传感器

作者简介：焦锏（1982.4.5-），职称：助教.研究方向：计算机网络，学历：燕山大学信息与通信技术研究生在读；侯俐（1983.3.4-），职称：助教，研究方向：计算机软件，工程，学历：东北大学软件工程硕士。

随着生活水平的提高，特别是物质生活水平的不断提高，人们对自己的个人安全和家庭财产安全越来越重视，安全已成为一种市场需求。基于GSM的室内防盗智能控制系统设计可解决这种安全的需求，让家庭防盗更及时、使用更方便。

一、系统总体思想

设计中系统主要用在独立用户的一对一通信情况下，通信的媒介是 GSM 网络，通过该网络传输 SMS报警短信息。由于利用了现有用户的手机和 GSM通信网络，同时采用 SMS进行数据交换，因此整个系统在价格等方面都有很大的优势，在技术方面也基本能满足特定用户的需求。此外还可以根据控制要求对控制终端的硬件和软件经过相应的修改，从而可以用于小区联合防盗系统、汽车防盗系统以及各种涉及到一对一的远程通信控制中，并且系统实现方法相对容易，性价比较高。因此这套系统在室内防盗控制方面有较大的使用价值，具有比较广阔的市场前景。

（一）总体方案设计

本设计就是利用基于 GSM系统的移动平台之间点对点的短信息业务，将移动通信与报警功能结合起来：当出现警情时，报警系统将报警信号通过短信息的方式发送出去，使之能随时跟随主人，及时的向不在现场的主人显示警情信息。当主人收到短信息后，马上回复一条短信息给报警系统，使报警系统执行相应的动作如反锁房门，之后报警系统给手机用户发送房门已经反锁信息等。用这种方法设计出来的报警系统，不但可以弥补传统报警系统的不足，克服传统报警系统诸如报警警铃噪音扰民、报警范围有限、有效性低等缺点，而且也是移动通信系统增值服务的一种开发利用。

（二）系统中的移动通信模块通过单片机的RS232 串口与移动通信模块连接，短信息编码为 ETSI（欧洲电信标准协会）的GSM07.05标准依据性价比以及系统的实际功能要求等，系统采用AT89C51单片机作为控制器，通过其标准的全双工串口与移动通信模块进行通信。由传感器将采集到的报警信号发送至单片机，单片机通过判断，发送控制指令到移动通信模块，移动通信模块接到指令后调用预先设计好的报警短信息，利用 GSM 网络发送给用户手机，从而实现报警功能；用户接到报警短信息后，可回复短信息到报警系统，系统通过判定用户回复的短信息内容，控制系统的执行机构实施相应得防盗措施。其中单片机作为控制中心，配有警情采集模块、移动通信模块、报警模块、执行机构等模块。

二、系统的软件程序设计

（一）移动通信模块部分的程序设计

系统开机运行初始化以后，将处于等待手机用户进行身份认定的状态，只有系统认定手机用户之后，控制系统才会发送给被认定的主人一条确认短信。若设防信号无效，则控制系统不检测其状态。只有设防信号有效后，系统才将处于不断的检测控制系统状态和接收用户短信息的状态之中，若控制系统检测到有非法入侵信号时，就会发送报警短信息给用户手机，可设定只发送一次短信息，并且发送本地报警信号，持续 10秒。当用户手机发送固定格式的短信息给系统时，控制系统接收并判断，然后根据判断结果给予相应的回复，以实现手机用户和系统的互动操作。

（二）串行通信部分的设置

移动通信模块可以通过指令成功的收发预先设定的短信息，但是现在的问题是这些报警短信息的收发都是通过计算机控制的，必须将其改用单片机来实现控制从而以脱离计算机，计算机和移动通信模块的数据传输是通过 DB9针的 RS232 串口通信来实现的。目前较为常用的串口有 9

针串口（DB9）和25针串口（DB25），通信距离较近时（<12m），可以用电缆线直接连接标准 RS232端口 （RS422，RS485 较远）；若距离较远，需附加调制解调器（MODEM）。其中最简单并且最常用的是三线制接法，即：地、接收数据和发送数据三脚相连。

设计中采用的就是最常用的串口三线制连接方法，这样是为了实现两种工作方式。一是当计算机作为上位机和单片机连接时用，这是为了调试的需要。二是移动通信模块与单片机连接时用，这主要是观察最终结果。在连接串口的时候，必须要注意一个原则：接收数据针脚（或线）与发送数据针脚（或线）相连，彼此交叉，信号地对应相接。这样才能保证连接线的正确，而且连接好后用串口调试工具测试，以免因为连接线的不正确导致无法通信。

（三）串行通信的实现

根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。按通讯方式又分为异步通讯和同步通讯两种。在单片机系统中，主要使用异步通讯方式。串口通信工作在查询方式和中断方式时单片机都可以接收和发送数据。

AT89C51单片机有工作在异步通讯方式下的一个全双工串行口。本文采用的是单片机按查询方式接收串口数据，这样设计主要是因为移动通信模块发送的是短信息数据码流，数据量很大，比如一条普通的短信码流的字符都是 130个以上，如果按中断处理方式处理，每传送一个字符都要进行中断，启动中断控制器，还要保留和恢复现场以便能继续原程序的执行，花费的工作量很大，这样就需要大量数据交换，系统的性能也会因此大大降低。

系统使用的电源选取12V，为此设计了以7812芯片为主的12V直流稳压电源。

三、传感器

（一）红外传感器

对于防盗传感器，本系统采用主动式红外对射传感器。

（二）烟雾传感器

文中选用离子式烟雾传感器。

（三）气体泄漏传感器

选用电化学型气体传感器，电化学型气体传感器可分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极式四种类型。我们选用可控电位电解式传感器，可控电位电解式传感器是通过测量电解时流过的电流来检测气体的体积分数，需要由外界施加特定电压，除了能检测CO，NO，N02，02，S02等气体外，还能检测血液中的氧体积分数。

参考文献

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