基于GSM模塊的防盜監(jiān)控器設(shè)計

摘要：新型防盜監(jiān)控系統(tǒng)依托于GSM公眾網(wǎng)絡(luò)，利用短消息增值業(yè)務(wù)，以MSP430單片機(jī)作為控制器核心，以GSM模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程無線通信，采用了GPS、紅外和液晶顯示等技術(shù)，實現(xiàn)了貴重物品防盜報警、報警短信息的收發(fā)以及遠(yuǎn)程無線監(jiān)控等功能，為人們的財產(chǎn)安全提供了有力保障。
關(guān)鍵字：MSP430單片機(jī)；防盜監(jiān)控；GSM；GPS

    隨著移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，計算機(jī)遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域愈加廣泛，理論和實踐方面的研究價值也日益增長。GSM公眾網(wǎng)絡(luò)因其覆蓋率極高，在遠(yuǎn)程控制技術(shù)中被廣泛使用。本文設(shè)計的防盜監(jiān)控器，充分利用了GSM公眾網(wǎng)絡(luò)的短消息增值業(yè)務(wù)和無線通信業(yè)務(wù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、報警信息收發(fā)和現(xiàn)場報警等功能，采用主動防盜模式，使用戶脫離看不到、聽不見的被動式防盜，不受地域限制，具有網(wǎng)絡(luò)化、智能化的特點。

1 系統(tǒng)組成及工作原理
    系統(tǒng)主要由存儲單元、GSM單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、防盜傳感器、單片機(jī)控制機(jī)構(gòu)組成。系統(tǒng)中的移動通信模塊采用美國SIMCOM公司的SIM508，單片機(jī)采用MSP430系列單片機(jī)，將移動通信模塊經(jīng)由單片機(jī)的RS 232串口連接，采用歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會ETSI的GSM07．05作為短信息編碼標(biāo)準(zhǔn)。本文采用MSP430F系列單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，充分利用其超低功耗并通過其標(biāo)準(zhǔn)的全雙工串口與移動通信模塊進(jìn)行通信。
    MSP430單片機(jī)是防盜報警器的控制中心，集成了移動通信模塊、警情采集模塊和報警模塊。防盜傳感器在前端采集報警信號并發(fā)送至MSP 430單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)判斷處理后將控制指令發(fā)送到移動通信模塊，移動通信模塊根據(jù)指令內(nèi)容將匹配的報警短信息通過GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至用戶手機(jī)終端，實現(xiàn)報警。當(dāng)用戶收到報警短信即可將相應(yīng)的防盜指令通過短信息回復(fù)至報警系統(tǒng)，報警系統(tǒng)根據(jù)短信息內(nèi)容，開啟控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實施相應(yīng)的防盜措施。完成移動報警系統(tǒng)設(shè)計的核心部分是基于GSM公眾網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的AT指令開發(fā)及移動通信模塊和單片機(jī)控制模塊的通信。報警系統(tǒng)整體的設(shè)計框圖如圖1所示。

    該防盜報警器系統(tǒng)的設(shè)計，彌補了傳統(tǒng)報警器系統(tǒng)的報警鈴聲噪音擾民、報警范圍小、受地域限制、報警的有效性低等缺點和不足，為移動通信系統(tǒng)增值業(yè)務(wù)和無線通信業(yè)務(wù)的開發(fā)利用提供了有效手段。

2 硬件設(shè)計
    系統(tǒng)選用MSP430單片機(jī)作為核心控制模塊，美國德州儀器公司推出的16位高性能MSP430系列單片機(jī)，性價比高，有突出的低電源電壓、運行速度快，而且具有豐富的片內(nèi)外設(shè)模塊，能夠滿足系統(tǒng)設(shè)計的功能需求。
    系統(tǒng)的硬件電路主要由MSP43單片機(jī)控制模塊、報警模塊、警情采集模塊、通信模塊、信息存儲模塊以及控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。報警采集模塊由熱釋電紅外傳感器和菲涅洱透鏡組成，通信模塊采用美國SIMCOM公司的SIM508，單片機(jī)采用MSP430系列單片機(jī)，通過RS 232串口與通信模塊連接，系統(tǒng)主控模塊原理框圖如圖2所示。

3 軟件設(shè)計
    系統(tǒng)初始化后，控制系統(tǒng)將通過發(fā)送確認(rèn)短信對手機(jī)用戶進(jìn)行身份認(rèn)定。若設(shè)防信號無效，則控制系統(tǒng)不檢測其狀態(tài)。控制系統(tǒng)一旦檢測到警情信號，將立即發(fā)送報警短信息至用戶手機(jī)，且同時發(fā)送持續(xù)10 s的本地報警信號。當(dāng)用戶手機(jī)將預(yù)先設(shè)定的反饋短信息發(fā)送給系統(tǒng)時，控制系統(tǒng)將根據(jù)判斷結(jié)果給予相應(yīng)的回復(fù)，以實現(xiàn)報警系統(tǒng)與手機(jī)用戶之間的互動操作，軟件流程圖如圖3所示。

4 結(jié)語
    本文重點研究了基于GSM公眾網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程防盜報警器的設(shè)計，采用MSP430單片機(jī)系統(tǒng)作為主控模塊，依托于GSM公眾網(wǎng)絡(luò)無線通信，通過發(fā)送短消息實現(xiàn)了用戶與系統(tǒng)之間的通信，從而對貴重物品進(jìn)行實時的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
    隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和國民生活水平的不斷提高，移動通信技術(shù)在遠(yuǎn)程工業(yè)控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程機(jī)器人系統(tǒng)、倉庫、汽車、家庭等環(huán)境的防盜報警系統(tǒng)等中的應(yīng)用日益頻繁，理論和實踐價值也逐漸凸顯。基于GSM公眾網(wǎng)絡(luò)控制的防盜報警器，不僅可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程防盜報警的功能，更能保證通信效果，通信距離不受地域限制，提高報警系統(tǒng)的可靠性，使用戶實現(xiàn)對貴重物品的遠(yuǎn)距離實時監(jiān)控。