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基于GSM模块TC35的智能门控安防系统设计

作者:时间:2015-03-06来源:网络收藏

  引言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/270578.htm

  随着人民生活水平的提高和安全防范意识的增强,人们开始关心自己的生活和工作环境,不但要求周边环境的舒适化和人性化,对居住工作环境的安全化和智能化也提出了更高的要求,安防系统已经成为生活中必不可少组成部分。传统的安防系统主要依靠电话网播报警讯信息,但电话网易被破坏,且不适用于偏远地区等架设通信线路困难或不经济的地方。

  网络是基于时分多址技术和频分多址技术的通信网络体系,是我国覆盖面最广,功能最强,用户最多的数字蜂窝移动通信网。通过中国移动公司建成的无缝覆盖全国的网,运用短信技术传送警讯信息,具有安全可靠,安装方便等优点。

  1、系统结构与原理

  本安防系统结构如图1所示。把各种报警传感器分别安装在不同位置,当出现异常情况时,相应的传感器会将无线信号发送至控制模块的无线接收电路,控制模块通过软件判断出异常情况的类型,通过串行口控制GSM模块发送相应的报警短信,几秒钟后,用户的手机上就可以接收到报警短信,提醒用户采取措施。当用户在现场时,可通过发送短信撤除报警功能(简称撤防),防止报警器对用户行动的误报警。用户还可以利用计算机对存储于EEPROM中的报警记录进行读取,以及对报警系统进行设置。

  

 

  2、硬件设计

  2.1无线报警传感器

  无线报警传感器主要包括热释电被动式红外报警器、烟雾报警器、煤气泄漏报警器、窗(门)磁报警器等。每一种无线报警传感器都是由传感器、信号处理电路、无线发射电路等构成。传感器在检测到异常情况后,通过无线发射电路实现无线报警。为了区分报警器的类型(即警情类型),同时增强系统的抗干扰能力,提高报警的准确性,每一个报警器都有不同的编码。这个编码由“地址码”+“身份码”构成,“地址码”用来标示不同的安防系统,同一安防系统内,所有无线报警器的地址码和无线接收电路的地址码是相同的;“身份码”用来标示不同的无线报警传感器。地址码和身份码可以由硬件实现,如利用SC2262编码芯片和SC2272解码芯片实现;也可以由软件实现,在编程时直接写入地址码和身份码。

  2.2 控制模块

  控制模块的核心是PIC16F74单片机。PIC16F74是一款低功耗、高速的Flash单片机,内部主要集成USART模块、I2C总线、SPI接口、输入捕捉/输出比较/脉宽调制CCP模块、A/D转换器、看门狗定时器WDT等功能部件。PIC16F74具有35条简洁的指令系统,其中除了程序分支指令是单字节、双周期指令外,其它都是单字节、单周期指令。单字节宽指令提高了软件编码效率,减少了所需要的程序存储器单元,使系统具有很高的处理效率和卓越的性能。PIC16F74单片机优异的性能加上良好的电磁兼容特性,使之非常适合于本系统的开发。控制模块主要用于处理报警信息,并与PC机通信。单片机与实时时钟芯片(SD2001)通过I2C接口进行通信。单片机通过普通IO与EEPROM(AT24C16)通信,AT24C16为I2C接口,对它的读写,需单片机程序产生I2C时序。 EEPROM中除了存储报警信息外,还存储用户的手机号码和撤防的密码。

  2.3 单片机与GSM模块、PC机的硬件接口电路

  图2显示了单片机与、PC机的连接图。GSM模块采用西门子公司推出的是一款高性能的GSM模块,在应用系统中很容易集成,可以工作在GSM900kHz和1800kHz两个频段,RS-232数据接口,符合ETSI标准GSM07.07和GSM07.05,且易于升级为GPRS(通用分组无线电业务)模块。TC35集射频电路和基带于一体,向用户提供标准的AT命令接口,为数据、语音、短消息、传真提供快速、安全、可靠的传输,方便用户的应用开发和设计。

  

 

  由于TC35数据接口工作在CMOS电平,而PIC16F74工作在TTL电平,工作电压范围一般比TC35宽,故应在单片机和TC35之间加电平转换电路。单片机通过异步串行接口RC6、RC7与TC35进行数据通信,通信速率为9600kbit/s,采用8位异步通信方式,1位起始位,8位数据位,1位停止位。

  单片机利用普通IO与PC机串口通信。单片机需要在通信程序中自己产生串行时序。

  3、软件设计

  系统软件包括单片机程序和PC机程序。PC机的程序主要是对计算机串口的读写,本文不加详述。单片机的程序主要包括初始化、单片机对报警信号的处理、单片机与PC机的通信和单片机对设防撤防信号的处理。单片机程序的流程图如图3所示。当单片机检测到有GSM模块接收到短信后,先判断短信开头部分的密码正确与否,只有当密码正确才进行相应操作,否则不予处理。

  

 

  3.1 单片机程序初始化

  初始化程序主要包括对寄存器、IO的设置、从EEPROM中把用户手机号码和撤防密码读入单片机的寄存器中。初始化完成之后,单片机就循环检测有无报警信号、是否连接到PC机、GSM模块是否接收到短信。

  EEPROM中存储用户手机号码和撤防密码,是为了防止系统断电后导致的重要信息的丢失。在初始化时将信息读入单片机的寄存器中,可以节省单片机处理的时间。

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关键词: GSM TC35

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