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基于GSM模塊的家庭安全警報裝置設計

文檔作者：趙勇１賓中立２劉利枚１２文檔來源：１．湖南商學院計算機與信息工程學院２．湖南商學院新零售虛擬現實技術湖南省重點實驗室,			點擊數：
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基于GSM 模塊的家庭安全警報裝置設計?
趙　勇１,賓中立２,劉利枚１,２
(１．湖南商學院計算機與信息工程學院,長沙４１０２０５;２．湖南商學院新零售虛擬現實技術湖南省重點實驗室,長沙４１０２０５)
摘　要:針對傳統家庭報警器設計繁瑣、成本高等缺點,設計了一款以GSM 模塊為核心的家庭安全警報裝置.該裝
置能夠在分析各種傳感器采集的數據后,將險情通過GSM 模塊發送到用戶手機,實現家庭安全防盜的遠程控制.
關鍵詞:GSM 模塊;傳感器;家庭安全警報系統
中圖分類號:TP２１２．９　　文獻標識碼:A
DesignofHomeSecurityAlarm DeviceBasedonGSM Module?
ZHAOYong１,BINZhongli２,LIULimei１,２　
(１．CollegeofComputerandInformationEngineering,HunanUniversityofCommerce,Changsha４１０２０５,China;２．KeyLaboratory
ofHunanProvinceforNewRetailVirtualRealityTechnology,HunanUniversityofCommerce,Changsha４１０２０５,China)
Abstract:Inviewofthecomplicateddesignandhighcostoftraditionalhomealarmsdesign,ahomesecurityalarmdevice
withGSM moduleasthecorewasdesigned．Afteranalyzingthedatacollectedbyvarioussensors,thedevicecansendthe
dangerthroughtheGSM moduletotheuser??smobilephonetorealizetheremotecontrolofhomesecurityandantiＧtheft．
Keywords:GSM module;sensor;homesecurityalarmsystem
基金項目:感謝學生國家級大學生研究性學習和創新性實驗計
劃項目“基于GSM 模塊家庭安全警報裝置的設計”
(２０１４１０５５４００５);教育部人文社科基金(１４YJCZH０９９);湖南省
哲學社科基金(１２YBB１４５)”.
收稿日期:２０１８Ｇ０７Ｇ１９
作者簡介:趙勇(１９９７—),研究方向為智能信息處理.
０ 引言
隨著科學技術的發展,日常生活中出現了各種各樣的
防盜報警器.但絕大多數,制造工藝復雜、設計比較繁
瑣、成本比較高,不適合人們日常生活的消費需求.早前
的家庭安全警報裝置都是針對某個具體的安全隱患而進行
設計的,比如防盜門、紅外線防盜報警器、火災報警器
等.這些報警裝置基本能滿足一般需求,但它們功能比較
單一、無二次報警功能,性價比也不是很高[１].例如發生
匪情或者火情卻無人在家時,單純的警鈴報警已經失去了
意義.隨著互聯網技術的不斷發展,將家庭安全警報裝置
進行區域聯網,實用性將大大提高.GSM(全球移動通信
系統)報警系統采用無線移動網絡及相關的數字處理技
術,以逐步應用于數據監測以及遠程監控系統等.本文設
計利用GSM 無限移動通訊網絡短信息數據傳輸平臺,實
現了遠距離方便、靈活的無線報警處理,解決了固定電話
或有線數據傳輸模式的局限性,做到全無線報警.設計中
使用各種傳感器對可能出現的火災、燃氣泄漏、有人闖入
房屋等意外情況進行監測,然后通過GSM 模塊將特定的
報警信息發送給預定手機號碼[２].
１ 整體硬件設計
１．１ 系統設計原理
智能家庭安全防盜系統框圖如圖１所示,主要由單片
機模塊、GSM 模塊、溫度傳感器模塊、煙霧傳感器模
塊、紅外模塊等組成,可以實現當特殊情況發生時給戶主
發送短信的功能.該系統采用STC８９C５２RC 單片機作為
主控制器,利用串口通信向GSM 模塊發送AT 指令,從
而達到給戶主發送提示短信的功能.
圖１ 智能家庭安全防盜系統框圖
Fig．１BlockdiagramofsmarthomesecurityantiＧtheftsystem
１．２ 系統的整體設計
系統整體電路圖如圖２所示,由STC８９C５２RC單片機
最小系統、GSM 模塊、傳感器模塊[３]組成.利用單片機
的I/O口傳輸信號,當傳感器模塊有信號傳輸給單片機
時,單片機進行分析處理,通過P３．１和P３．２口與GSM
模塊的T_RX和T_TX引腳相連,把接收到的信息轉化為
相應信號傳給GSM 模塊,然后讓GSM 模塊發送短信給戶
主,提醒戶主某個地方發生了異常,起到了家庭安全防盜
的作用.
１２
電工技術　自動控制
　　
圖２ 系統的整體電路圖
Fig．２ Overallcircuitdiagramofthesystem
２ 主要模塊的電路設計
２．１ 溫度傳感器模塊
本設計采用的溫度傳感器是DS１８B２０測溫模塊.該模
塊采用單總線的接口方式進行發送或接收信息,所以在單
片機STC８９C５２RC和溫度傳感器DS１８B２０之間只需要一
條連線.DS１８B２０有兩種工作模式:外部供電模式;數據
總線供電模式.本設計所用的是外部供電模式,在該模式
下,DS１８B２０啟動后將進入低功耗等待狀態,當需要執行
溫度測量和AD轉換時,核心控制器單片機發出相應指令
完成溫度測量和AD轉換,DS１８B２０將產生的溫度數據以
兩個字節的形式存儲到高速暫存器的溫度寄存器中,然后
繼續保持等待狀態.在外部電源供電下,總線控制器在溫
度轉換指令之后發起“讀時隙”, 從而讀出測量到的溫度數
據,然后通過總線完成與單片機的數據通訊[４].
２．２ 紅外傳感模塊
設計采用QT３０cm 對射式傳感器作為紅外傳感器模
塊.它屬于一種對射式光電開關,沒有遮擋時高電平,有
遮擋時低電平.對應地線和電源共在一起,紅外傳感器輸
出接在單片機的P２．４口.
２．３ 煙霧傳感器模塊
設計中所用的煙霧傳感器是MQＧ２,該傳感器具有信
號輸出指示, 而且是雙路輸出(模擬量和TTL 電平輸
出)[５].模擬量輸出０~５V電壓,濃度越高電壓越高,電
阻值越低;TTL電平輸出有效信號為低電平,即當輸出低
電平時,信號燈亮,同時該傳感器對液化氣,天然氣,城
市煤氣均有較好的靈敏度,而且具有長期的使用壽命和可
靠的穩定性,還能快速響應恢復[６].因此非常適用于家庭
的氣體泄漏監測裝置,適宜于液化氣、甲烷、丙烷、酒
精、煙霧等.
２．４ GSM 模塊
SIM８００C模塊是一款高性能高性價比工業級的GSM/
GPRS模塊[７](開發板).該模塊采用SIMCOM 公司的工業
級四頻８５０/９００/１８００/１９００MHzSIM８００芯片,可以低功
耗實現語音、SMS、數據和傳真信息的傳輸.SIM８００C模
塊采用了電源防反接保護和TVS電源保護雙重保護措施,
有效提高模塊的可靠性.該模塊通過TTL控制接口接入電
路和單片機相連,T_RX連接單片機的TX引腳,T_TX連
接單片機的RX 引腳,GND 連接單片機的GND 引腳,
V_MCU連接單片機最小系統的電壓５V或３．３V,這會讓
T_RX 和T_TX 引腳電平邏輯與V_MCU 一致,若接的
５V,則T_RX和T_TX引腳邏輯電平為５V;同理,若接
的３．３V,則T_RX和T_TX引腳邏輯電平為３．３V.該模
塊主要負責實現遠距離報警發送短信的功能.
在該系統中,GSM 模塊通過串口設置轉換,通過發
送AT指令來實現發送短信的功能.其系統結構框圖如圖
３所示,首先進行串口初始化,獲取波特率,發送字符串
“AT＋CMGF＝１”設置短信模式為文本模式,并發送“AT
＋CSMP”設置短消息文本模式參數,發送“AT＋CSCS＝
UCS２”設置UCS２編碼字符集,然后設置戶主手機號碼,
編寫好所需的短信內容,最后發送“０x１A”,這樣就可以通
過GSM 模塊實現短信報警通知戶主的功能.
圖３ GSM 模塊流程圖
Fig．３FlowchartofGSM module
如: 發送“AT ＋CMGS＝”００３１００３８００３３００３９００３０００３９
００３４００３６００３５００３１００３８\＂\r\n”就可以設置戶主手機號碼為
“１８３９０９４６５１８”.若家中的煤氣突然發生泄漏,傳感器檢
測到信息, 就會給戶主發送一條提示短信, 代碼為
“７A７A６C１４６７０９５F０２５E３８”, 編譯過來就是“空氣有異
常”[８],這時戶主就須警惕,是否是家中煤氣泄漏了,可
以提前做好防護措施.
３ 系統的軟件設計
系統流程圖如圖４所示,在開始部分,先對各個傳感
器進行初始化,當各部分傳感器相應產生信號變化(即收
集到了不同信息),然后將訊號傳給系統的主控制核心模
塊單片機STC８９C５２RC,經過中央處理器處理后,單片機
再向GSM 模塊發送信號,使得GSM 模塊工作,向預設好
的電話號碼發送對應的短信,從而達到預警的目的.
圖４ 系統流程圖
Fig．４Systemflowchart
(下轉第７７頁)
１３
自動控制　電工技術
　　
情況在再生器內不同位置安裝多個支架.對多點熱電偶進
行吊裝,將多點熱電偶從再生器頂部開口處送入再生器內
部,將法蘭固定.小心地對熱電偶進行彎曲,根據測點分
布圖將熱電偶夾緊在相應安裝支架的環形支撐件的壓板
上,再將熱電偶的端部用耐高溫卡子固定在需要測量的位
置上,需要注意的是熱電偶的檢測位置與容器壁的距離要
符合要求[２].完成安裝后要對多點熱電偶進行回路測試,
確保回路暢通、組態信息正確才可以投用.
圖２ 柔性多點熱電偶的安裝支架
Fig．２SupportbracketofflexiblemultiＧpointthermocouple
３ 柔性多點熱電偶的常見故障處理
再生器內部環境惡劣,條件嚴苛,多點熱電偶經過長
期的使用難免會出現故障,下面介紹幾種常見故障的處理
方法.
(１)DCS上無示數.這種情況可能是由于設備的振動
導致熱電偶接線柱處的線路接觸不良甚至斷路,也有可能
是中間接線箱或盤后接線斷路,應分段檢查,找出斷路
處,將接線重新緊固.也有可能是熱電偶損壞,這種情況
需要重新更換熱電偶.
(２)顯示數值偏低.若發生這種情況可以檢查一下補
償導線在熱電偶端是否接反,若接反應將正負極調轉.也
有可能是由于多點熱電偶接線盒內接線柱間進入鐵屑或進
水生銹導致短路,應清理干凈,將導線重新接好,同時保
證接線盒密封良好.
(３)接線錯誤導致故障.由于多支熱電偶的補償導線
均接到一個接線盒內,易發生導線錯接到其他熱電偶上導
致示值錯誤的情況,故安裝和維護時要做好標記,在多點
熱電偶投用前要做好回路的聯校工作,避免由于接線錯誤
導致故障.
(４)熱偶鎧管泄漏、密封開焊等故障.由于多點熱電
偶整體封裝在再生器內部,且不易拆卸,再生器運行過程
中不能動焊,所以其中一部分發生損壞無法單獨在線更
換,須停車、退料,將再生器清理完畢后進行檢修或更
換.
４ 結語
在催化劑再生裝置中,再生器各床層溫度是反應過程
的關鍵參數,柔性多點熱電偶以其測點數量多、安裝開口
少、響應速度快、可靠性好等特點實現了再生器床層溫度
的安全、準確測量,保障了反應的有效進行,從而得到了
廣泛的應用.
參考文獻
[１]王京慧．多點鎧裝熱電偶在加氫反應器床層溫度測量中的應
用[J]．石油化工自動化,２００９(６):５９Ｇ６２．
[２]魏予都,翟娟娟．多點熱電偶安裝與調試[J]．中國科技博覽,
２０１４(７):３７．
(上接第１３頁)
４ 結語
該家庭安全警報裝置在一定程度上減少和避免了戶主
的損失,和以往的傳統式防盜門防盜窗相比,具有一定的
優勢,利用了高科技的智能化和自動化,采用無線短信通
知的方式,將所檢測到的情況轉化成相應的短信并發送到
戶主手機上,不需要考慮周圍環境的影響,減少了人力物
力和財力,提高了其能動性.當然,本設計還存在一些不
足,比如可以通過增加斷電保護電路,增加無線藍牙模塊
等方式去改進該裝置.
參考文獻
[１]苗振騰．基于GSM 遠程控制的智能家居系統開發[J]．電腦
與電信,２０１７,３２:４３Ｇ４５．
[２]劉云．基于GSM 及單片機的智能遠程溫控系統[J]．電腦知
識與技術,２０１７,２３:１４７Ｇ１４９．
[３]張洪潤．傳感器技術大全(上冊)[M]．北京:北京航空航天大
學出版社,２０１０．
[４]楊博．基于５１單片機的溫度檢測系統的設計與探討[J]．電
子世界,２０１６(０６):４０．
[５]陳亞光,陳云,侯建成,等．基于單片機的煙霧報警器設計與
實現[J]．遼寧科技學院學報,２０１６,１８(０５):４Ｇ６．
[６]劉秉錕,劉慧妍,冷澤宇,等．基于GSM 網絡的天然氣井天然
氣濃度遠程實時監測報警裝置的設計[J]．電子技術,２０１７,
４:４０Ｇ４２．
[７]廖雄,羅正華,唐毅謙,等．基于GSM 短消息的遠程溫度監控
系統的設計與實現[J]．成都大學學報(自然科學版),２０１７,
３６(１):７１Ｇ７３．
[８]江杰,宋宏龍．基于GSM 短信的煙霧傳感報警系統[J]．測控
技術,２０１４,３３(０１):１Ｇ３．
７７
傳感檢測及物聯網系統　電工技術

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