基于GSM模塊的遠程控制和報警系統(tǒng)
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系統(tǒng)選用了多種傳感器采集家居信息，通過無線收發(fā)模塊傳遞到主控制器，運用信息融合技術，以期獲得較為可靠的報警信息。當目標用戶離開家，通過遙控器控制主控模塊，觸發(fā)布防按鍵后，語音模塊發(fā)出“系統(tǒng)布防”的提示音，表明家中進入實時監(jiān)控狀態(tài)。通過熱釋電紅外傳感器、煙霧傳感器、煤氣傳感器以及門磁開關對所需檢測的區(qū)域進行安全監(jiān)測。當有不法分子入侵所監(jiān)測的區(qū)域時，相應的傳感器會立即通過無線發(fā)射模塊向單片機傳遞數(shù)據(jù)，單片機進行數(shù)據(jù)處理后，觸發(fā)警笛，向不法分子示警；通過語音模塊，進行電話錄音；通過攝像頭連續(xù)抓取圖片，及時保存案發(fā)現(xiàn)場，為后續(xù)的破案工作提供證據(jù)；將現(xiàn)場的情況以彩信和短消息的方式發(fā)送給用戶，方便用戶做一些臨時應急處理。如果家中的出現(xiàn)煤氣泄漏或發(fā)生火災時，煤氣傳感器和煙霧傳感器會立即通過無線發(fā)射模塊向單片機傳遞數(shù)據(jù)，單片機進行數(shù)據(jù)處理后，通過SIM300模塊將現(xiàn)場情況以短消息的方式發(fā)送給用戶，方便用戶做臨時處理，防患于未然。此外，如果目標用戶想了解家中的情況，可以向系統(tǒng)發(fā)送短信，系統(tǒng)將家中的情況以短信和彩信的方式反饋給手機終端。最后，當用戶回到家門口時，通過遙控器控制主控模塊，觸發(fā)遙控器上的撤防按鍵后，語音模塊發(fā)出“系統(tǒng)撤防”的提示音，表明家中已解除了實時監(jiān)控狀態(tài)。整個系統(tǒng)通過人機遠近程交流，使業(yè)主輕松了解家中情況，放心自由的生活。
2 系統(tǒng)的硬件設計
2．1 系統(tǒng)的硬件結(jié)構設計
系統(tǒng)的硬件結(jié)構如圖2所示。由傳感器單元電路、單片機STC12C5A60S2、GSM／GPRS通信電路、語音模塊、攝像頭、拍照和存儲模塊、無線收發(fā)模塊組成。
2．2 傳感器
本系統(tǒng)采用的數(shù)字式傳感器，能夠?qū)⒎请娏哭D(zhuǎn)換成數(shù)字量，不需要A／D轉(zhuǎn)換，并且測量精度和分辨率較高，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強。溫度傳感器選用數(shù)字測溫傳感器DS18B20。熱釋電紅外傳感器、煙霧傳感器、煤氣傳感器以及門磁開關，這幾類傳感器和無線發(fā)射模塊進行連接，將接收到的信號發(fā)送給主控模塊的無線接收模塊，使單片機能夠?qū)崟r處理不同的數(shù)字信號。
2．3 GSM／GPRS模塊
GSM／GPRS模塊是系統(tǒng)的通信模塊，本設計選用的是SIMCOM公司的生產(chǎn)的SIM300模塊，SIM300是一款三頻段GSM／GPRS模塊，可在全球范圍內(nèi)的EGSM 900 MHz、DCS 1 800 MHz、PCS 1 900 MHz三種頻率下工作，能夠提供GPRS多信道類型多達10個，并且支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四種GPRS編碼方案，內(nèi)部集成了TCP／IP協(xié)議棧，并且擴展了TCP／IPAT、指令，使用戶利用該模塊開發(fā)數(shù)據(jù)傳輸設備變得特別簡單、方便。單片機與SIM300模塊之間的串口通信芯片采用MAXIM公司生產(chǎn)的MAX232，該芯片包含兩路接收器和驅(qū)動器的IC芯片，適用于各種EIA-232C和V．28／V．24的通信接口。
2．4 語音模塊
本系統(tǒng)選用的語音模塊是華邦公司新推出的單片優(yōu)質(zhì)語音錄放芯片ISD1700系列的ISD1760模塊，工作電壓范圍為2．4～5．5 V，可直接驅(qū)動麥克風和揚聲器。只需要少量的電阻電容，再加上麥克風和揚聲器就可構成語音電路的最小系統(tǒng)，功能電路結(jié)構簡單。另外，可通過SPI協(xié)議對其進行操作，其工作電壓也設定為3．3 V，與SD卡相同，因此，主機的SPI口可實現(xiàn)功能復用，簡化了電路，提高了效率。
2．5 拍照存儲模塊
本系統(tǒng)采用PTC08串口攝像頭，存儲芯片為SD卡。PTC08是廣州市譜泰通信科技有限公司設計生產(chǎn)的一款集圖像采集、拍攝控制、數(shù)據(jù)壓縮、串口傳輸于一體的工業(yè)級圖像采集處理模塊。其內(nèi)置的高性能數(shù)字信號處理芯片實現(xiàn)了對原始圖像的高比例壓縮。產(chǎn)品圖像輸出采用標準JPEG格式，可方便地兼容各種圖像處理軟件。SD卡高度集成閃存，具備串行和隨機存取能力。可以通過專用優(yōu)化速度的串行接口訪問，數(shù)據(jù)傳輸可靠。接口允許幾個卡垛疊，由SD卡系統(tǒng)規(guī)范定義。本系統(tǒng)讀寫SD卡采用SPI總線模式傳輸比特數(shù)據(jù)，該方案大大簡化了主機的設計。
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