前言以智能中控主机为核心,采纳国际领先的室内无线组网技术,实现门禁、空调、地暖、灯光、热水器、家庭影院、窗帘、各类报警器等家庭电子设备与操纵主机之间的通讯组网,用户能够通过手机、座机、遥控面板以及互联网通信终端等方式,一键搞定所有家电设备,随时了解家中的实时信息,远程完成对家里各项设备的操纵。
只要手指轻轻一触,家里所有电器都能够通过用手机平板电脑或者遥控面板一键操控,轻松对家居中的灯光、电视、空调、窗帘、摄像头等进行实时查看与操纵,让你提早享受以后生活,一切变化尽在你的指尖!1.总体设计方案1.1 基于GSM安全系统简介GSM安全系统是基于移动通信网络的监控报警技术,完全解决了一般防盗器、监控器无法解决的远程报警和易于破解的难题。
利用通信加密技术,让用户的家居安全无忧,是继单向防盗器、双向防盗器后的新一代防盗产品。
GSM智能防盗器,是利用最新材料技术、最新信息技术、最新人工智能设计让防盗器具备智慧灵魂,使人与财产的安全保障突破时空限制。
在性能上必须要在各种情况条件下的高可靠性,在功能上必须既要让用户有不可破解的最高安全等级,又要让用户操作方便,甚至系统为用户自动服务。
GSM网络智能防盗器符合全能的防盗技术特点:及时通知:全球范围最高安全:杜绝解码操作方便:手动自动有用功能:防盗防火GSM防盗被喻为继第一代机械锁,第二代电子式防盗锁,第三代芯片式数码防盗器,第四代GPS防盗之后的第五代防盗器。
本系统充分运用GSM移动通讯网络,结合数字通讯技术,实现对家居进行状态监控、调度、防盗报警、防火报警等功能。
GSM网络防盗要紧是突破了无距离的限制。
无服务费、无月租、房屋遇到入侵,5秒钟通知到户主,户主能够第一时刻制止盗窃行为的发生,防止火灾蔓延。
1.2 基于GSM安全系统现状与进展趋势都市规模迅速扩大,外来人口大量涌入,使本来就复杂的都市治理更加复杂。
家庭被盗,住户被抢,常有发生。
对此,公安部门虽作了大量投入,仍不尽人意。
其缘故大体是:(1)有的家庭被盗,损失数目极少,公安部门没有用常规的方法立案侦察。
(2)有的住户尽管损失严峻,但法律意识浅薄,不能将当时的情况和线索作一个明确的表述,自然增加了破案难度。
(3)作案人诡计多端,狡猾、飘忽不定,没有固定的着落和去处。
(4)公安部门时时有专门多大案要案要办,使破案周期变长,破案率下降。
综上所述,GSM家庭防盗系统是一个尖端科技的安防产品,性能可靠操作简单,具有深远的进展意义。
2.设计正文随着生活水平的提高,提不是物质生活水平的不断提高,人们对自己的个人安全和家庭财产安全越来越重视,安全已成为一种市场需求;同时经济的飞速进展伴随着都市流淌人口的急剧增加,给家庭防控增加了新的难题和提出了新的课题,传统的人防物防的形式已难以适应社会形式进展的需求。
科学技术的进步和普遍应用,进一步同动了智能化家庭的建设步伐,家庭安全技术防范系统差不多从本地向远程监控进展,从社会的周边防范向家庭内部防控逐渐靠拢,家庭防盗报警系统在人们对美好生活的追求中迅速崛起。
一个完善的职能家庭,具有便捷、安全、舒适、高档的生活环境,确保每一个家庭住户的声明财产安全,是建设本系统的最大意义和全然目的。
GSM模块将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上,具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。
因此,GSM模块具有发送SMS短信,语音通话,GPRS数据传输等基于GSM网络进行通信的所有差不多功能。
简单来讲,GSM模块加上键盘、显示屏和电池,确实是一部手机。
目前,GSM模块依旧在广泛的工业应用领域使用,在更行各业都能看到GSM模块应用的产品。
例如,在车载监控领域,使用GSM模块将车辆行驶的GPS数据传输到车辆治理中心;在电力、水务系统,通过GSM模块实现了远程智能抄表,能够实时监控用户的用电和用水量;在测绘行业,为专门多偏僻的测绘点安装了GSM模块实现了实时的监控,不必再人工收集数据;在家庭,能够安装无线报警系统,一旦发生火情或盗窃行为,能够立即通知户主和报警;在国外,专门多老人小孩带了个人跟踪器,防止老人和小孩走失或意外发生,里面也是集成了GSM模块。
能够讲,随着GSM的网络建设的完善,GSM模块的应用范围也越来越广。
通过手机终端接收报警短信,同时能够发送命令短信异地遥控系统实现各种操作。
利用各种传感器对可能出现的煤气泄露、火灾、家中门窗被打开并有人闯入等意外情况进行,并通过短信发送特定报警信息于预先设定好的手机号码,通知事主做出相应措施。
通过GSM 网络,即使远在千里之外也能对家中发生的各种突发意外情况了如指掌,使生活更安全更智能。
2.1 基于GSM的安全系统简介GSM安全系统是基于移动通信网络的监控报警技术,完全解决了一般防盗器、监控器无法解决的远程报警和易于破解的难题。
利用通信加密技术,让用户的家居安全无忧,是继单向防盗器、双向防盗器后的新一代防盗产品。
GSM智能防盗器,是利用最新材料技术、最新信息技术、最新人工智能设计让防盗器具备智慧灵魂,使人与财产的安全保障突破时空限制。
在性能上必须要在各种情况条件下的高可靠性,在功能上必须既要让用户有不可破解的最高安全等级,又要让用户操作方便,甚至系统为用户自动服务,系统设计如图1图1 系统设计图2.1 单片机操纵模块单片机操纵模块要紧采纳STC89C52单片机作为主操纵芯片。
STC89C52作为一般51单片机已广泛应用于各种产品中,其接口简单,方便使用,且功能强大。
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微操纵器,具有8K在系统可编程Flash存储器。
片上Flash同意程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使STC89C52为众多嵌入式操纵应用系统提供高灵活、有效的解决方案。
STC89C52具有以下标准功能:8K字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
另外,STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU停止工作,同意RAM、定时器/计数器、串口、中断接着工作。
掉电爱护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
其引脚图如图2所示。
图2 STC89C52引脚图2.2 传感器模块传感器模块要紧由红外传感式集发射接收于一体的ITR9909。
这是一种光电开关。
光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。
物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再依照接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
2.3 GSM模块GSM模块要紧采纳SIEMENS公司的TC35模块,通过串口接入电路与单片机操纵模块相连,要紧负责实现远距离报警的功能。
采纳GSM的短信功能,能够使某些操纵达到“零距离”。
由于短信息的费用低廉,能够取代传统的无线遥控。
因此本系统采纳单片机操纵GSM模块发送GSM短信,实现远距离报警的功能。
TC35模块是SIEMENS公司为嵌入式设备设计的GSM双频通讯核心模块,TC35T内含TC35/SIM卡座/电源/天线/RS232接口,是可独立使用的通讯终端。
TC35支持标准的AT命令集,通过AT指令可实现发送短信功能。
模块有AT命令集接口,支持文本和PDU模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4K、4.8K、9.6K的非透明模式。
TC35模块要紧由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成。
作为TC35的核心,基带处理器要紧处理GSM终端内的语音、数据信号,并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。
在不需要额外硬件电路的前提下,可支持FR、HR和EFR语音信道编码。
设置以下AT指令,GSM模块能够发送短消息:AT+CMGF=1回车(采纳文本格式发送,如用PDU格式,则AT+CMGF=0) AT+CMGS=“+8613xxxxxxxxx”回车>输入短消息。
Crtl+Z结束并发送。
2.4 存储器模块为了实现对密码的存储,防止不法分子切断电源造成密码丢失,本系统采纳了AT24C02存储器对密码进行存储。
AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM,内部含有256个8位字节。
内部有一个16字节页写缓冲器,该器件通过I2C总线接口进行操作,有一个专门的写爱护功能。
AT24C02支持I2C总线数据传送协议。
I2C总线协议规定,任何将数据传送到总线的器件为发送器。
任何从总线接收数据的器件为接收器。
数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件操纵的。
主器件和从器件都能够作为发送器或接收器,但由主器件操纵传送数据(发送或接收)的模式。
AT24C02通过8个引脚实现数据的存储功能,其引脚图如下图3所示。
图3AT24C02引脚图2.5 液晶键盘模块液晶键盘模块要紧由4*4矩阵键盘和LCD1602液晶显示器组成。
4*4矩阵键盘要紧提供用户操作输入功能,是实现人机通信的要紧操纵部分;LCD1602液晶显示器要紧负责显示系统信息,协助用户操作系统。
下面分不简单介绍矩阵键盘和LCD1602液晶显示器的性能和工作原理。
2.5.1 LCD1602液晶显示器LCD1602是一种字符型液晶显示模块,是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式的LCD。
该液晶显示器使用方便,功耗小,因此本系统采纳LCD1602作为系统的显示部分。
LCD1602包括4种工作状态,通过MCU设置RS、RW和E值,可使液晶工作在不同的状态。
读状态:输入:RS=0,RW=1,E=1输出:D0~D7=状态字写指令:输入:RS=0,RW=0,D0…D7=指令码,E=高脉冲输出:无读数据:输入:RS=1,RW=1,E=1输出:D0~D7=数据写数据:输入:RS=0,RW=1,E=1输出:无2.5.2 4*4矩阵键盘在矩阵式键盘中,每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通,而是通过一个按键加以连接。
如此,一个端口(如P1口)就能够构成4*4=16个按键,从而节约I/O资源,因此在本设计中采纳4*4矩阵键盘。
矩阵式键盘中,行、列线分不连接到按键开关的两端,行线通过上拉电阻接到+5V上。
当无键按下时,行线处于高电平状态;当有键按下时,行、列线将导通,现在,行线电平将由与此行线相连的列线电平决定。
关于矩阵式键盘,按键的位置由行号和列号唯一确定,因此可分不对行号和列号进行二进制编码,然后将两值合成一个字节,高4位是行号,低4位是列号。