基于GSM模塊的遠(yuǎn)程控制和報(bào)警系統(tǒng)
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系統(tǒng)選用了多種傳感器采集家居信息，通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊傳遞到主控制器，運(yùn)用信息融合技術(shù)，以期獲得較為可靠的報(bào)警信息。當(dāng)目標(biāo)用戶離開家，通過(guò)遙控器控制主控模塊，觸發(fā)布防按鍵后，語(yǔ)音模塊發(fā)出“系統(tǒng)布防”的提示音，表明家中進(jìn)入實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)。通過(guò)熱釋電紅外傳感器、煙霧傳感器、煤氣傳感器以及門磁開關(guān)對(duì)所需檢測(cè)的區(qū)域進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)。當(dāng)有不法分子入侵所監(jiān)測(cè)的區(qū)域時(shí)，相應(yīng)的傳感器會(huì)立即通過(guò)無(wú)線發(fā)射模塊向單片機(jī)傳遞數(shù)據(jù)，單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，觸發(fā)警笛，向不法分子示警；通過(guò)語(yǔ)音模塊，進(jìn)行電話錄音；通過(guò)攝像頭連續(xù)抓取圖片，及時(shí)保存案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，為后續(xù)的破案工作提供證據(jù)；將現(xiàn)場(chǎng)的情況以彩信和短消息的方式發(fā)送給用戶，方便用戶做一些臨時(shí)應(yīng)急處理。如果家中的出現(xiàn)煤氣泄漏或發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煤氣傳感器和煙霧傳感器會(huì)立即通過(guò)無(wú)線發(fā)射模塊向單片機(jī)傳遞數(shù)據(jù)，單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，通過(guò)SIM300模塊將現(xiàn)場(chǎng)情況以短消息的方式發(fā)送給用戶，方便用戶做臨時(shí)處理，防患于未然。此外，如果目標(biāo)用戶想了解家中的情況，可以向系統(tǒng)發(fā)送短信，系統(tǒng)將家中的情況以短信和彩信的方式反饋給手機(jī)終端。最后，當(dāng)用戶回到家門口時(shí)，通過(guò)遙控器控制主控模塊，觸發(fā)遙控器上的撤防按鍵后，語(yǔ)音模塊發(fā)出“系統(tǒng)撤防”的提示音，表明家中已解除了實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)。整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)遠(yuǎn)近程交流，使業(yè)主輕松了解家中情況，放心自由的生活。
2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
2．1 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。由傳感器單元電路、單片機(jī)STC12C5A60S2、GSM／GPRS通信電路、語(yǔ)音模塊、攝像頭、拍照和存儲(chǔ)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊組成。
2．2 傳感器
本系統(tǒng)采用的數(shù)字式傳感器，能夠?qū)⒎请娏哭D(zhuǎn)換成數(shù)字量，不需要A／D轉(zhuǎn)換，并且測(cè)量精度和分辨率較高，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。溫度傳感器選用數(shù)字測(cè)溫傳感器DS18B20。熱釋電紅外傳感器、煙霧傳感器、煤氣傳感器以及門磁開關(guān)，這幾類傳感器和無(wú)線發(fā)射模塊進(jìn)行連接，將接收到的信號(hào)發(fā)送給主控模塊的無(wú)線接收模塊，使單片機(jī)能夠?qū)崟r(shí)處理不同的數(shù)字信號(hào)。
2．3 GSM／GPRS模塊
GSM／GPRS模塊是系統(tǒng)的通信模塊，本設(shè)計(jì)選用的是SIMCOM公司的生產(chǎn)的SIM300模塊，SIM300是一款三頻段GSM／GPRS模塊，可在全球范圍內(nèi)的EGSM 900 MHz、DCS 1 800 MHz、PCS 1 900 MHz三種頻率下工作，能夠提供GPRS多信道類型多達(dá)10個(gè)，并且支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四種GPRS編碼方案，內(nèi)部集成了TCP／IP協(xié)議棧，并且擴(kuò)展了TCP／IPAT、指令，使用戶利用該模塊開發(fā)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備變得特別簡(jiǎn)單、方便。單片機(jī)與SIM300模塊之間的串口通信芯片采用MAXIM公司生產(chǎn)的MAX232，該芯片包含兩路接收器和驅(qū)動(dòng)器的IC芯片，適用于各種EIA-232C和V．28／V．24的通信接口。
2．4 語(yǔ)音模塊
本系統(tǒng)選用的語(yǔ)音模塊是華邦公司新推出的單片優(yōu)質(zhì)語(yǔ)音錄放芯片ISD1700系列的ISD1760模塊，工作電壓范圍為2．4～5．5 V，可直接驅(qū)動(dòng)麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器。只需要少量的電阻電容，再加上麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器就可構(gòu)成語(yǔ)音電路的最小系統(tǒng)，功能電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。另外，可通過(guò)SPI協(xié)議對(duì)其進(jìn)行操作，其工作電壓也設(shè)定為3．3 V，與SD卡相同，因此，主機(jī)的SPI口可實(shí)現(xiàn)功能復(fù)用，簡(jiǎn)化了電路，提高了效率。
2．5 拍照存儲(chǔ)模塊
本系統(tǒng)采用PTC08串口攝像頭，存儲(chǔ)芯片為SD卡。PTC08是廣州市譜泰通信科技有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的一款集圖像采集、拍攝控制、數(shù)據(jù)壓縮、串口傳輸于一體的工業(yè)級(jí)圖像采集處理模塊。其內(nèi)置的高性能數(shù)字信號(hào)處理芯片實(shí)現(xiàn)了對(duì)原始圖像的高比例壓縮。產(chǎn)品圖像輸出采用標(biāo)準(zhǔn)JPEG格式，可方便地兼容各種圖像處理軟件。SD卡高度集成閃存，具備串行和隨機(jī)存取能力?？梢酝ㄟ^(guò)專用優(yōu)化速度的串行接口訪問，數(shù)據(jù)傳輸可靠。接口允許幾個(gè)卡垛疊，由SD卡系統(tǒng)規(guī)范定義。本系統(tǒng)讀寫SD卡采用SPI總線模式傳輸比特?cái)?shù)據(jù)，該方案大大簡(jiǎn)化了主機(jī)的設(shè)計(jì)。
評(píng)論