基于GSM模塊的防盜監(jiān)控器設(shè)計(jì)

0 引言

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)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(shí)踐方面的研究?jī)r(jià)值也日益增長(zhǎng)。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(jì)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、報(bào)警信息收發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警等功能，采用主動(dòng)防盜模式，使用戶脫離看不到、聽不見的被動(dòng)式防盜，不受地域限制，具有網(wǎng)絡(luò)化、智能化的特點(diǎn)。

本文重點(diǎn)研究了基于GSM公眾網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)，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(shí)現(xiàn)了用戶與系統(tǒng)之間的通信，從而對(duì)貴重物品進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

1 系統(tǒng)組成及工作原理

系統(tǒng)主要由存儲(chǔ)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(dòng)通信模塊采用美國(guó)SIMCOM 公司的SIM508,單片機(jī)采用MSP430系列單片機(jī)，將移動(dòng)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(huì)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(jì)，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(dòng)通信模塊進(jìn)行通信。

MSP430單片機(jī)是防盜報(bào)警器的控制中心，集成了移動(dòng)通信模塊、警情采集模塊和報(bào)警模塊。防盜傳感器在前端采集報(bào)警信號(hào)并發(fā)送至MSP430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(dòng)通信模塊，移動(dòng)通信模塊根據(jù)指令內(nèi)容將匹配的報(bào)警短信息通過GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至用戶手機(jī)終端，實(shí)現(xiàn)報(bào)警。當(dāng)用戶收到報(bào)警短信即可將相應(yīng)的防盜指令通過短信息回復(fù)至報(bào)警系統(tǒng)，報(bào)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(shí)施相應(yīng)的防盜措施。完成移動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dòng)通信模塊和單片機(jī)控制模塊的通信。報(bào)警系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

該防盜報(bào)警器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)報(bào)警器系統(tǒng)的報(bào)警鈴聲噪音擾民、報(bào)警范圍小、受地域限制、報(bào)警的有效性低等缺點(diǎn)和不足，為移動(dòng)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(jì)

系統(tǒng)選用MSP430單片機(jī)作為核心控制模塊，美國(guó)德州儀器公司推出的16位高性能MSP430系列單片機(jī)，性價(jià)比高，有突出的低電源電壓、運(yùn)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(jì)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(bào)警模塊、警情采集模塊、通信模塊、信息存儲(chǔ)模塊以及控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。報(bào)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(guó)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(jì)

系統(tǒng)初始化后，控制系統(tǒng)將通過發(fā)送確認(rèn)短信對(duì)手機(jī)用戶進(jìn)行身份認(rèn)定。若設(shè)防信號(hào)無效，則控制系統(tǒng)不檢測(cè)其狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)一旦檢測(cè)到警情信號(hào)，將立即發(fā)送報(bào)警短信息至用戶手機(jī)，且同時(shí)發(fā)送持續(xù)10 s的本地報(bào)警信號(hào)。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(shí)，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(shí)現(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)與手機(jī)用戶之間的互動(dòng)操作，軟件流程圖如圖3所示。

4 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和國(guó)民生活水平的不斷提高，移動(dòng)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(cāng)庫、汽車、家庭等環(huán)境的防盜報(bào)警系統(tǒng)等中的應(yīng)用日益頻繁，理論和實(shí)踐價(jià)值也逐漸凸顯?；贕SM公眾網(wǎng)絡(luò)控制的防盜報(bào)警器，不僅可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程防盜報(bào)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(bào)警系統(tǒng)的可靠性，使用戶實(shí)現(xiàn)對(duì)貴重物品的遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)監(jiān)控。