基于GSM的短信報警系統設計

李建　樊建強

摘 要

論文以C8051F330單片機連接TC35i模塊共同組成一個短信報警系統，利用TC35i模塊的GSM移動網絡系統，當在有人經過此地時，傳感器會通過紅外掃描遠程控制技術進行掃描確認，在確定有人進入的情況下，會自動觸發聯動系統，把報警地點的具體情況可靠、簡便的以最直觀的短信形式通知到主人以及相關部門的手機或電話上，以便主人及相關部門及時到達現場并做出相應的對策進行搶險。

【關鍵詞】單片機 短信報警 系統設計

我們生活的當下社會里，高科技產品隨著技術的成熟日趨增多，我們的生活也在不斷變化著，所使用的電子產品也越來越多，然而在使用過程中，難以避免會出現危險情況，如今的我們年輕人多數忙于工作，無暇顧及家庭中的瑣碎事務，因此家庭生活中各種家務重擔多數落于老人和孩子身上，而這些對于他們來說并不容易，有些生活上的防護意識較弱，容易導致危險事情的發生，僅僅是最初的防護已經不能滿足我們日常生活安全的需要，因此我們對防護措施的要求也會越來越高。隨之產生了家用報警系統，短信具有方便、快捷、受外界干擾影響小等的特點，因此這也成為選擇短信報警系統的優勢。

1 系統組成

如圖1所示。

本系統由主機部分、從機部分、執行部分組成；主機部分組成主要有C8051F330單片機以及無線接收系統等；從機部分的組成主要有紅外線傳感器、氣體煙霧傳感器、分機、無線發射模塊等；執行部分主要有TC35i模塊的GSM模塊通過GSM網絡來向主人以及相關部門通知所在范圍的緊急情況。

1.1 主機部分

主機部分相當于人的大腦，擁有著這個系統的決定權，由C8051F330單片機處理來自傳感器的信息，經過信息的采集以及比較來使其控制系統作出相應的動作。C8051F330單片機在此系統中作為主機核心部分，由它來對從機部分通過各種探測器監測到的環境數據來進行與提前做好的預設值進行對比，以這些數據值的大小來判斷環境內不同地方不同的溫度、可燃氣體濃度的變化，以及是否有人闖入相應區域內。

型號為C8051F330的單片機和8051這兩個是全部兼容的，型號為CIP-51的內核是被它使用的微型的控制器，如果8052是標準的，那么它的全部外設部件和型號為CIP-51的內核相同，包含16位的4個定時器/計數器、全雙工UART的特效配置是一種具有增強型的波、一個端口是SPI的增強型的、RAMS的內部的字節是768、空間高速度的地址的有著特殊功能的寄存器（SFR）的字節為128、8051的結構的流水線、兼容的內核CIP-51（能夠達到25MIPS），全速，不能侵入的形式的調試接口在它的片內而形成，8kb的閃存的存儲器能在系統中進行編程，SMBus/I2C由字節為768的RAM的片內的存儲硬件來得到的、增強型的UART與增強型的SPI，這兩者進行串行的接口，擁有模擬的多路器，單端的差分電路具有16個通道，它內部的振蕩器的頻率為25MHz，定時器是16位的，它有4個，具有捕捉/比較的模塊三個，計數器/定時器陣列（PCA）是可編程的，有防盜功能，I/O端口有17個。

TC35i模塊的引腳中為1-5的引腳號連接的是電壓為4.2v的電源，接地的是引腳號為6-10的引腳，10uF的穩定電壓的電容C1是電源和大地連接而的到的；15號的引腳是IGT和NPN型的三級管的c極連接起來的，三極管的b極和P1.1口的單片機連到一起的，e極和大地連接到起來的。三極管不能導通的時候，IGT呈現為高的電平，這是由于低的電平是有三極管的b極而輸入的；當三極管能導通的時候，b極是高的電平，e極和c極，兩級之間幾乎是短路的，IGT是低的電平，TC35i模塊的啟動需要高于100ms的高的電平，這種高的電平是由單片機的P1.1口輸出來的，引腳號為18的引腳與型號為C8051F330的單片機的P0.4口引腳相連接，引腳號為19的引腳和單片機型號為C8051F330的P0.5口連接起來進行串口的通信，因此TC35i模塊是被單片機控制而實現的；SIM的引腳號是24-29；狀態指示的引腳為32號，那么就能夠連接成圖中那樣的電路，模塊的狀態是由發光的二級管而指示的。

把C8051F330單片機用來作控制芯片，端口P0.0與無線模塊CC1100的SI相連接，P0.1口與模塊CC1100的SO2相連接，P0.2口與模塊CC1100的SCK相連接，P0.6口與模塊CC1100的GDO0相連接，P0.7口無線模塊CC1100的CSN引腳相連，TXD（P0.4）和模塊TC35i的18號引腳相連，RXD（P0.5）和TC35i模塊的19號引腳相連接，以使串口通信，P1.1口和模塊TC35i的15號引腳相連接，用作啟動模塊。本系統設計中主要運用單片機串口與TC35i數據口之間的通信。

1.2 分機部分

分機部分相當于人的眼睛，擁有著這個系統的監測功能，隨時查看各種突發狀況以及環境中的事物變化異常。

1.2.1 紅外傳感器

紅外傳感器主要是根據熱輻射的原理制作而成，探測器可探測紅外輻射，由于紅外輻射和物體之間的相互作用而成的光學效應，一般情況下紅外傳感器就是運用這種相互作用來探測感知事物的。它根據人體輻射出的紅外線信號被被動式熱釋電人體紅外線傳感器檢測到的。

1.2.2 氣體泄漏傳感器

本設計中采用的氣體泄漏傳感器，它利用體內的可燃性氣體，自主進行電化學氧化還原反應，然后根據這些化學反應，我們可以辨別其氣體成分及其氣體濃度。本設計中采用電化學型氣體傳感器，它在工作電源方面要求比較低，并且功耗低，因此它的應用廣泛。電化學型氣體傳感器主要是通過氣體中測量氣體濃度和固定的參比電極的兩個電極之間的化學電位差來工作的。

1.2.3 煙霧傳感器

本設計中煙霧報警器采用離子式煙霧傳感器，它具有很多的優勢，因此被廣泛的應用到各個消防報警系統，具有先進的技術，它的性能遠比氣敏電阻類的火災報警器要高，工作穩定可靠，讓我們使用過程更加便捷。離子型煙霧傳感器是通過帶電粒子的正常運動被煙霧竄逃外電離室擾亂，電流、電壓的改變決定了空氣中的煙霧狀況，此傳感器性能遠優于氣敏電阻類的火災報警器，煙霧粒子較小時離子式煙霧報警器速度要優于光電煙霧報警器。

在本次系統設計中，因為我們在設計的結構中需要兩個不同大小的電壓，有一款穩壓芯片正好適合此系統，因此我選擇它，它有+5V的輸入電壓和+3.3V的穩定電壓，由此，可以滿足設計的需要。

由主機部分發出指令，控制整個系統的動作。使控制部分做出相應的反應，減少其家庭人員及財物損失。

GSM模塊主要是通過GSM網絡來進行信息交換的，利用GSM網絡做鋪墊使系統更加成熟、穩定可靠。

1.3 控制部分

由主機部分發出指令，控制整個系統的動作。使控制部分做出相應的反應，減少其家庭人員及財物損失。

GSM模塊主要是通過GSM網絡來進行信息交換的，利用GSM網絡做鋪墊使系統更加成熟、穩定可靠。

2 系統流程圖

開始由系統初始化，啟動各個分機系統以及TC35i模塊，通過各地點傳感器的監測，獲取相應數據，由無線發射模塊發送數據到主機，主機部分由無線接收模塊接收數據并傳送到主機，進行與預設值比較，由比較結果得出是否有異常情況發生，如有異常則啟動遠程通知并報警，如無異常則不啟動報警。開始系統初始化，CC1100模塊與各個傳感器初始化，監測環境中各個地點的煙霧濃度、溫度、熱釋紅外等的變化，經過采集這些數據信息，通過無線發射模塊傳送到主機部分。

3 結論

文中提出的系統設計實現了智能家庭網絡生活的多面發展性，簡單修改就可以擴展更多的功能，具有很大的實用性，以及以很廣的覆蓋面的GSM網絡為核心基礎，擁有及時便捷的特點，更體現了高性價比的一面，經濟實惠、方便可靠。目前的技術環境下，GSM工業模塊已在汽車防盜系統、移動定位系統等各個領域展示著自己擁有的成熟優良特性。

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作者簡介

李建（1984-），女，山西省大同市人。現為山西農業大學信息學院教師。研究方向為電子通信。

作者單位

山西農業大學信息學院 山西省太谷縣 030800