基于單片機(jī)和GSM的家庭防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　目前市場(chǎng)上家用報(bào)警系統(tǒng)多數(shù)是通過(guò)電話線實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能的， 當(dāng)電話線被惡意剪斷時(shí)， 系統(tǒng)就會(huì)失去報(bào)警功能。針對(duì)此問(wèn)題， 將移動(dòng)通信技術(shù)引入本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中， 避免了此類問(wèn)題的發(fā)生， 依據(jù)性價(jià)比及實(shí)際功能要求， 本系統(tǒng)采用單片機(jī)及移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì)。把GSM/GPRS 模塊和單片機(jī)、攝像頭模塊及語(yǔ)音模塊有機(jī)地結(jié)合起來(lái)， 完成單片機(jī)與GSM/GPRS 模塊的通信及與攝像頭模塊的通信， 設(shè)計(jì)出功能強(qiáng)大的家庭網(wǎng)絡(luò)防盜系統(tǒng)。

　　1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)中的移動(dòng)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(shè)計(jì)， 通過(guò)單片機(jī)的RS232串口與移動(dòng)通信模塊進(jìn)行連接。根據(jù)性價(jià)比以及系統(tǒng)的實(shí)際功能要求等， 系統(tǒng)采用STC89C58 單片機(jī)作為控制器， 通過(guò)STC89C58 標(biāo)準(zhǔn)的全雙工串口與移動(dòng)通信模塊進(jìn)行通信。首先將傳感器采集到的報(bào)警信號(hào)發(fā)送至單片機(jī)， 單片機(jī)通過(guò)判斷， 發(fā)送控制指令到通信模塊， 通信模塊接到指令后調(diào)用設(shè)計(jì)好的報(bào)警短信息， 利用GSM 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到用戶手機(jī)， 實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能[ 1].用戶接到報(bào)警的短信息后， 可以回復(fù)短信息到報(bào)警系統(tǒng)， 系統(tǒng)根據(jù)用戶回復(fù)的短信息內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的判斷， 從而發(fā)出相應(yīng)的防盜指令給控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。使用STC89C58 單片機(jī)作為控制中心， 配有警情采集模塊、移動(dòng)通信模塊、報(bào)警模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、攝像頭、語(yǔ)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(wú)線通信GSM 模塊， 可以快速、安全、可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)功能、語(yǔ)音功能、短消息服務(wù)功能和傳真功能。工作電壓為3.4 V~4.3 V,實(shí)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(gè)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L(zhǎng)M2941S , 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(jī)的IO 引腳直接接在PT39I 模塊上ZIF 連接器的15 腳上， 啟動(dòng)模塊需要加載一個(gè)至少100 ms 的低電平信號(hào)。通過(guò)延時(shí)的方法實(shí)現(xiàn)PT39I 模塊的啟動(dòng)。

　　2.2 單片機(jī)選型

　　在設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)過(guò)綜合分析， 需要一款內(nèi)存較大的單片機(jī)， 因此選中STC89C58 , 內(nèi)存為1 KB RAM 空間，32 KBROM 空間。設(shè)計(jì)時(shí)劃分了201 個(gè)短信數(shù)據(jù)交換空間，206 個(gè)彩信數(shù)據(jù)交換空間。采用22.118 4 MHz 的晶振頻率有兩個(gè)原因， 一是匹配波特率， 二是提高單片機(jī)數(shù)據(jù)的處理速度。

　　2.3 SIM 卡電路設(shè)計(jì)

　　SIM 卡是帶有微處理器的芯片， 內(nèi)含5 個(gè)模塊， 每個(gè)模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)功能：CPU, 程序存儲(chǔ)器ROM、工作存儲(chǔ)器RAM、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器EEPROM 和串行通信單元， 這5 個(gè)模塊被集成在一塊集成電路中。因此SIM 卡在與手機(jī)連接時(shí)， 最少需要5 個(gè)連接線： 電源（VCC） 、時(shí)鐘（CLK） 、數(shù)據(jù)I/O 口（Data） 、復(fù)位（RST） 、接地端（GND） .如圖3 所示。