基于单片机技术的宿舍防盗、防火报警系统
2015年4月08日 17:06 作者:尹淑娟基于单片机技术的宿舍防盗、防火报警系统
尹淑娟 包头师范学院信息学院 内蒙古包头 014030
【文章摘要】
以AT89C52 单片机为控制核心， 通过门磁实现对火灾、非法入室的有力监控。创新使用了无线通讯GSM 模块TC35 实现了GSM 手机远程监测功能，可以在出现警报时给相关的宿舍人员发送短信。构建了一套低成本、低功耗、实用的宿舍智能防盗防火报警系统。
【关键词】
AT89C52 ；门磁；GSM 模块；无线收发模块
0 引言
高校学生宿舍居住集中，宿舍出入比较频繁，人员复杂，管理困难。为了防止偷盗事件和宿舍火灾发生，确保学生财产不受损害，设计了基于单片机技术的宿舍防盗、防火报警系统。该系统能自动、及时地完成报警，对于人身财产的安全起到很好的防护作用。
该系统的创新点在于打破了传统的利用有线电话报警方式，而是利用GSM 模块无线通信，更加的安全可靠；根据无线接收模块的连接方式不同，一个主机可以同时监控到多个宿舍的安全，成本低廉；同时，还具有基于温度检测的防火警报功能，以及利用红外线收发实现对主机的远程控制。
本系统重点考虑的因素是安装简便、稳定可靠、低成本和良好的人机交互。系统采用AT89C51 单片机和GSM 通信模块来实现远程监控。当出现报警信息时，可以通过手机短信的方式通知宿舍人员。
1 硬件配置及性能参数
系统的设计是将无线探测、智能控制和无线通信相结合，从而形成一个智能防盗、防火报警系统。系统总体由门磁开关、GSM 模块、无线收发模块、温度检测模块组成，为了较好的实现系统各个监测模块的功能和彼此之间的配合衔接，并且考虑到性价比，对系统各部分做了如下选择：
1.1 主控系统
采用通用的AT89C51 单片机作为主控制器。51 单片机通用灵活、价格低廉， 而且采用独立模块式结构，大部分模块都是完全独立的，仅有电源部分连接，这种方式大大提高了自由度，可以使用杜邦线自由配置端口，使用方便。
1.2 电源模块
门磁开关供电采用9V 干电池，体积小，重量轻，使用灵活方便。GSM 模块采用直流稳压电源，输出电压12V，直接配套使用。单片机供电移动电源，输出电压5V。
1.3 无线收发模块
采用常用的PT2272/2262 系列实现无线收发，芯片为CMOS 工艺制造，功耗低，外围电路简单，电压工作范围宽，数据可达到6 位，地址码多，收发距离远，测量精度高，工作频率315M。发射模块数据位可以外接按键控制，接收模块四路输出， 高电平电压约为5V，电流约为2MA，可与单片机对接。
1.4 GSM 模块
TC35 是一款双频900/1800MHZ 高度集成的GSM 模块，供电电源12V，工作频段为双频GSM900MHz 和 DCS1800 MHz。串口通讯波特率300bps—115kbps，自动波特率范围4.8kbps—115kbps，实时时钟频率32.768KHz，定时器可用AT 命令编程。
1.5 门磁模块
门磁开关模块由干簧管，磁铁，二极管，9V 电池，杜邦线连接而成。
1.6 温度检测模块的选择
该模块可自动检测到室内温度，当超过设定温度可发出报警。基本范围-50℃ - 110℃，可以任意设定温度的上下限报警功能。选用DS18B20 传感器检测测量温度，通过AT89C51 单片机进行控制，用3 位LED 数码管以串口传送数据实现温度显示。
2 硬件系统设计
图 1 系统硬件结构框图
2.1 无线收发模块
编码芯片PT2262 发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272 接收到信号后， 其地址码经过两次比较核对后，VT 脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。
2.2 GSM 模块
TC35 模块提供RS232 数据口，采用AT 贺氏指令，和单片机系统通过40 针的数据电缆相连接，数据接口是CMOS 电平， 需要电平转换。TC35 模块支持8 位数据位，无奇偶校验位，一位停止位数据传输。
2.3 声音报警模块
采用与单片机结合使用的蜂鸣器实现声音报警，蜂鸣器由固定电压驱动，发生频率，喇叭通过驱动器可以发出各种声音。
3 软件系统设计
1、GSM 模块发送短信及声音报警关键程序代码
void main()
{ P0=0x00;
DLED=0;
n=0;
init(); */
fengmingqi(); // 发出“滴”声
uart_int();// 串口初始化
send(at); // 发送AT
delay_1ms(500);
send(TC_MSXZ); // 短信模式选择
delay_1ms(500);
send(TC_MDSJ); // 信息长度
delay_1ms(500);
send(TC_FSNR); // 发送内容
delay_1ms(500);
SBUF=0x1A; //16 进制发送1A
while(TI==0);
TI=0;
for( i=1;i<=10;i++)
{
delay_1ms(500);
fengmingqi(); // 发出“滴
}
delay_1ms(1000);
fengmingqi(); // 发出“滴
delay_1ms(10000);
while(1); // 程序结束
}
4 结论
通过不断的硬件试验和程序调试，基于单片机技术的宿舍防盗、防火报警系统能较好的按照预设的目标运行。随着无线通信技术的发展，对学校的宿舍、单位的办公室等重要场所的监护中，具有无线移动联网功能的设备将来会发挥越来越重要的作用。本系统应用领域非常广泛， 店铺、仓库、车库、办公室等都非常的适用， 具有广阔的发展与应用前景。
【参考文献】
[1] 谭浩强 《C 语言程序设计（第二版）》清华大学出版社，1999.12
[2] 高峰《单片微型计算机原理与接口技术》北京科学出版社
[3] 黄智伟《无线发射与接收电路设计》北京航天航空大学出版社， 2004.5
[4] 凌振宝, 王君. 基于GSM 技术的智能家居系统的设计与实现, 自动化与仪器仪表[J].2005(9)
【作者简介】
尹淑娟(1982.7—)、包头师范学院信息学院、讲师、硕士学位、研究方向为电子技术应用。
图4 主程序流程图
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