防盗报警系统设计

作者：周君民等

来源：《科技创新与应用》2015年第27期

        摘 要：文章主要介绍了一种基于ATC51单片机、红外热释传感器和GSM短信模块的防盗报警器，借助安全可靠、操作方便的GSM移动网络传递警情，以短消息的形式，把报警地点的情况反映到用户的手机屏幕上。文章介绍了基于单片机与GSM网络无线远程防盗报警系统的设计和实现，并对其开发意义、硬件连接等进行了叙述。

        关键词： ATC51单片机；红外热释传感器；GSM模块；AT指令

        引言

        近年来，随着人们生活水平的提高，生活方式的改变，人们对于防盗报警有了更高的要求，以适应如今复杂多变的生活环境。目前市场上的防盗报警系统是走高端路线，价格相对来说比较贵，不适用与大众群体。针对这一现状，我们在性价比方面做了很大的提升。在保证为客户带来巨大受益的前提下提高性价比，所以一套有价值的防盗系统是必须要解决以上问题。本课题在查阅大量的文献和资料的基础上，对比各种防盗装置，把新的技术用到报警产品中去，做出稳定、易操作、美观廉价的防盗报警系统。

        1 系统构成及工作原理

        1.1 报警系统的构成

        从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成。它们之间的构成框图如图1所示。

        1.2 工作原理

        整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平至ATC51单片机。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大推动报警蜂鸣器鸣响并经GSM模块发送报警信息及位置短信到手机。

        2 系统各模块设计

        2.1 以单片机为核心的控制模块

        就此设计的核心模块来说，ATC51单片机就是设计的中心单元，包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统。该控制模块控制功能方框图如图2所示。它有一个含128个字节的随机存取存储器，23个I/0口，2个16位定时器/计数器，5个中断源等。在本系统中，两个定时器/计数器中的一个用作定时器，另外一个用作计数器。两者结合起来共同完成计时功能。ATC51单片机定时扫描P1.4 口。当发现P1.4 口由低电平变成高电平时，单片机先判断现在的时间是否在报警时段内，如果不在，不报警；如果在报警时段内，说明有人非法入侵，单片机将进行一系列的动作，它将P1.7拉高，触发蜂呜器发出声音报警信号同时发送短信到用户实现远程报警。

        2.2 热释电红外传感器模块

        本设计采用的是主动型红外线传感器，可用来直接接受目标物体发射的红外线并将其装换为电压信号输出。在传感器中，自发极化的铁电体靠捕捉大气中的浮游电荷保持平衡状态。当人体靠近受到红外辐射后，其内部温度会升高，介质内部的极化状态便随之降低，它的表面电荷浓度也降低了。这也就相当于“释放”了一部分电荷，将释放出的电荷通过放大器放大后就成了一种控制信号并传递给单片机。

        2.3 GSM模块

        GSM模块作为用户手机和控制器之间数据交换的桥梁，在本系统中起着至关重要的作用。该模块与其他模块连接构成框图，如图3所示。本系统使用TC35 GSM模块，具有基本通讯功能-接打电话和收发短信，并支持GPRS功能。当传感器检测到高电平后，与单片机进行串口线通信，同时发送AT指令实现单片机与GSM模块的通信，这样就可以发送短信到用户，通知报警信息。

        2.4 电源模块

        本设计采用的电源模块为USB供电电源。在设计主板上安装micro USB （最常见的 USB 供电口）接口，将系统通过USB接口和适配器与220V的市电相连接，经过降压、整流、滤波、稳压处理后输出+5V的直流稳定电压，供给单片机、GSM模块、传感器等所在的系统使用。

        3 结束语

        基于单片机的防盗报警器在经过反复尝试、不断调试下，各项功能得以实现。同时报警器实物制作成功，在红外热释传感器检测到非正常人物活动闯入时，可以经单片机处理控制后报警并发送短信至用户，达到预期的设计功能。该报警器的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活，且安装方便、智能性高、误报率低。随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展，相信报警器必将在更广阔的领域得到更深层次的应用。

        参考文献

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        [2]田景文，席桂清，许秀英.基于单片机的智能家居门禁系统[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2004，4.

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        [9]马士宝，张国玉，等.基于GSM模块的无线报警系统的设计[J].长春理工大学学报.

        作者简介：周君民，内蒙古工业大学 电力学院，电气12-2班。

        崔东东，内蒙古工业大学 信息学院，通信12-1班。

        刘永哲，内蒙古工业大学 电力学院，电气12-1班。

        裴岩，内蒙古工业大学 信息学院，指导教师。