基于GSM的家庭安全防护系统
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2 系统硬件电路设计
2.1 从机
1)气体传感器：半导体普敏型气体传感器MQ-2具有广泛探测范围、高灵敏度、快速恢复响应、寿命长及驱动电路简单等特点，适用于液化气，甲烷，丙烷，丁烷及烟雾的检测。此传感器有两个电压输入，加热电压和电路电压，本方案均采用直流5 V。传感器基本工作原理是在传感器内炉丝加热后传感器阻值会随外部气体的浓度而变化，阻值变化范围3～30 kΩ，基本工作电路如图2所示。该传感器用于家庭安防中检测燃气的泄露，极大程度地减免了意外发生。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/160553.htm
图2中ADIN接A／D输入端口，监测气体浓度变化通过负载R3上的分压值来体现。由于本方案对A／D精度要求不高，故采用8位单通道逐次逼近式A／D转换器ADC0804。
2)红外传感器：人体红外感应模块HC-SR501，感应角度≤100度，感应距离≤7 m，灵敏度高，可靠性强，可通过调节负载电位器调节其灵敏度。该模块可以检测到房间里人的存在，进而通过短信告知用户，以防失窃等事故发生。用户配置有遥控，可根据需要对主机进行设置，屏蔽其功能，以防误报。
3)通讯模块：NRF2401无线模块为工作在2.4～2.5GHzISM频段的无线收发模块，其传输距离约100m，低电压(1．9～3．6 V)，低功耗，可直接与单片机IO口连接。发射模式下无线发射速率1Mbps或2Mbps，抗干扰能力强。模块内置硬件CRC检错和点对多点通信控制，并有自动应答和无应答自动再发射功能，内部寄存器可设置发射无回应重复发射次数，若超过该值则产生中断由IRQ引脚输出，发送或接受完毕后也产生中断由IRQ输出，可避免单片机查询，节约单片机资源及简化程序设计。模块与控制器间采用SPI总线接口通信，用以配置及读写数据，数据率取决于单片机的接口速度，以单片机的低速接口写入数据后高速发射，以实现低功率，同时减少数据无线传输时间，增强抗干扰性。由于51单片机无专用SPI总线接口，故采用通用IO口模拟。连接电路如图3所示。除VCC、GND及IRQ外，其余引脚均与单片机通用IO口连接，用于SPI串行通讯；IRQ与单片机的外部中断引脚连接。
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