基于單片機和GSM的家庭防盜系統(tǒng)的設計

　　目前市場上家用報警系統(tǒng)多數(shù)是通過電話線實現(xiàn)報警功能的， 當電話線被惡意剪斷時， 系統(tǒng)就會失去報警功能。針對此問題， 將移動通信技術引入本系統(tǒng)設計中， 避免了此類問題的發(fā)生， 依據(jù)性價比及實際功能要求， 本系統(tǒng)采用單片機及移動通信技術進行總體方案的設計。把GSM/GPRS 模塊和單片機、攝像頭模塊及語音模塊有機地結合起來， 完成單片機與GSM/GPRS 模塊的通信及與攝像頭模塊的通信， 設計出功能強大的家庭網(wǎng)絡防盜系統(tǒng)。

　　1 系統(tǒng)總體方案設計

　　系統(tǒng)中的移動通信模塊采用廣州譜泰科技有限公司的PT39I 模塊。外圍電路自行設計， 通過單片機的RS232串口與移動通信模塊進行連接。根據(jù)性價比以及系統(tǒng)的實際功能要求等， 系統(tǒng)采用STC89C58 單片機作為控制器， 通過STC89C58 標準的全雙工串口與移動通信模塊進行通信。首先將傳感器采集到的報警信號發(fā)送至單片機， 單片機通過判斷， 發(fā)送控制指令到通信模塊， 通信模塊接到指令后調用設計好的報警短信息， 利用GSM 網(wǎng)絡發(fā)送到用戶手機， 實現(xiàn)報警功能[ 1].用戶接到報警的短信息后， 可以回復短信息到報警系統(tǒng)， 系統(tǒng)根據(jù)用戶回復的短信息內容進行相應的判斷， 從而發(fā)出相應的防盜指令給控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構。使用STC89C58 單片機作為控制中心， 配有警情采集模塊、移動通信模塊、報警模塊、執(zhí)行機構、攝像頭、語音等模塊。系統(tǒng)總體硬件框圖如圖1 所示。

　　2 系統(tǒng)硬件組成模塊

　　2.1 PT39I 模塊

　　PT39I 是一款非常典型的無線通信GSM 模塊， 可以快速、安全、可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)功能、語音功能、短消息服務功能和傳真功能。工作電壓為3.4 V~4.3 V,實際使用中建議的電壓值為3.8 V~4.0 V.工作在900MHz 和1 800 MHz 以及1 900 MHz 三個頻段， 所在頻段功耗分別為2 W（900 MHz ） 和1W（1 800 MHz 和1 900 MHz） .

　　圖2 中恒壓芯片為LM2941S , 根據(jù)PT39I 的電氣規(guī)范可知其允許的電壓范圍為3.4 V~4.3 V, 因此可以將單片機的IO 引腳直接接在PT39I 模塊上ZIF 連接器的15 腳上， 啟動模塊需要加載一個至少100 ms 的低電平信號。通過延時的方法實現(xiàn)PT39I 模塊的啟動。

　　2.2 單片機選型

　　在設計時經過綜合分析， 需要一款內存較大的單片機， 因此選中STC89C58 , 內存為1 KB RAM 空間，32 KBROM 空間。設計時劃分了201 個短信數(shù)據(jù)交換空間，206 個彩信數(shù)據(jù)交換空間。采用22.118 4 MHz 的晶振頻率有兩個原因， 一是匹配波特率， 二是提高單片機數(shù)據(jù)的處理速度。