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家居安防无线监控报警系统.pdf

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www.eetchina.com 家居安防无线监控报警系统 作者：潘丹 武汉邮电科学研究院光纤通信技术和网络国家重点实验室 摘要：本文介绍了一种家居安防无线监控报警系统的硬件电路设计方法，它以 SM89516A单片机为核心，通过控制由解码芯片PT2272、射频接收模块组成的接 收电路，对感应器采集到的报警信息（烟、火、盗窃等信息）进行处理，通过控 制TC35模块以GSM短消息的方式实现合法用户手机与监控报警系统之间的指令 与数据接收和发送。该报警器具有现场警笛报警和无线报警功能。本文阐述了无 线监控报警系统的工作原理、总体设计方案，并对系统内各模块进行了分析与设 计。该系统具有实时性、可靠性高、安装、维护及操作简单等优点。 引言 随着社会的发展，生活条件的改善，人们对安全问题越来越关注了，尤其是在家 居安全方面。入室盗窃、煤气泄漏、火灾发生等情况时有发生，在家里安装安全 报警装置是家庭安全保障发展的趋势。本文研究一种家庭安全监控报警系统，系 统的核心是单片机，由它监控处理各种警情，对感应器采集到的报警信息采用两 种报警方式,即声光报警和短消息报警。报警设备在实现就地报警的同时把各种 警情通过短信方式发送到手机，使警情得到及时的处理。 结合射频无线通信技术和单片机网络控制技术，使本家居安防无线监控报警系统 经济、可靠、组网灵活，家庭无需为传感器布线，具有广阔的市场发展前景。 1工作原理 无线监控报警系统主要由GSM短信模块、监控者手机和智能监控模块组成，GSM 模块主要提供系统和用户之间的通信信道。智能监控模块及其外围电路可实现对 周围数据的采集和监控，如果监控对象正常的话就继续循环监测，如果出现问题， 微控制器即采用AT命令通过GSM短信模块发送短信息给监控者，监控者也可用 短信息的命令形式去设置以微控制器为核心的智能模块，以及发送短信消息查询 命令和监控情况，从而达到无线监控的目的。 www.eetchina.com 2总体设计方案 220v220v转9v电 LED蜂鸣器 源适配器 T 电 C 源单片机SIM卡 5v晶3 后转 振5天线 备换 电芯 源片PT2272射频接收模块 图1总体设计框图 本系统主要由电源、单片机、GSM短信模块TC35、解码器PT2272、射频接收模 块构成，由门磁、窗磁、烟雾感应器和燃气泄漏感应器等采集报警信息，通过无 线方式传输给由单片机控制的GSM短信模块TC35，实现短信报警，同时伴有声 光报警。 220v的市电经电源适配器输出电压9v，再经电源转换芯片转换为5v为单片机、 TC35、PT2272、射频接收模块、LED、蜂鸣器等供电，一旦掉电则启用备有电源， 以保持电路正常工作。 单片机是整个系统的核心，PT2272、TC35都是在它的控制下完成相应的功能， 并控制蜂鸣器、LED发声发光，它启动的条件是电源和晶振正常工作。 PT2272是与PT2262的配对解码芯片（遥控系统里使用PT2262），可组成接收器， 射频接收模块将本地警情通过PT2272上报给单片机。 TC35通过其RXD0、TXD0脚与单片机之间进行串行通信，通过一系列的AT命令， 就能达到控制TC35读写SIM卡与手机进行短消息通信的目的。 3系统各模块分析与设计 3.1电源部分 电源模块包括外部电源模块和内部电源模块。内部电源模块主要包括可充电电池 www.eetchina.com 和充电电路，主要任务是在监状态下外部断电时供给整个电路正常工作并发出报 警短消息其充电也是由微控制器控制完成的，在外部电源供电状态下，低于下 限电平时自动接通充电电路，高于上限电平时将自动断开充电电路。 该系统选用220V转9V的电源适配器，由于该系统的各组成部分都需要5V的工 作电压，因此宜选用一块输入可以为9V，输出为5V的开关电源芯片进行电压转 换，为系统供电，备用电源采用6V的充电电池。 3.2单片机及其外围 利用单片机的中断功能可对外界的突发事件进行监测。中断源中断后，单片机应 用系统就会发出指令执行相应的报警程序，通过RS232异步串行通信写入TC35， 通过AT命令，以短消息的形式发送到监控者手机上，以便用户采取相应的处理 措施，同时鸣笛，LDE发光，实现防盗、防火、防燃气泄漏的作用。监控者也可 用短信息的命令形式去设置以单片机为核心的智能模块，以及发送短消息查询命 令查询其监控情况，从而达到无线监控的目的。 本系统中采用的单片机型号是SyncMOS公司的SM89516A，它是内置64KB闪存、 1KB的片上RAM的8位单片机，是8052单片机家族的派生产品，有5路内部SPWM， 可以通过“段映射直接寻址模式”的方式方便快速的访问扩展RAM。选用44脚 的PLCC封装形式，最