基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的家用監(jiān)護報警裝置的設計

1、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的家用監(jiān)護報警裝置的設計    摘要：介紹了一種以STC89C52單片機及TC35i模塊為核心的家用監(jiān)護及報警裝置，該監(jiān)護器在檢測到家庭環(huán)境狀態(tài)（如窗戶漏雨、門窗被撬、煤氣泄漏等）或者緊急情況時，可以通過TC35i短信模塊將信息發(fā)送到指定用戶，也可以實現(xiàn)語音通話功能。還可通過短消息對家中電器、門窗等進行遠程控制。當家中發(fā)生事故時，可及時發(fā)現(xiàn)處理，亦可通過遠程委托他人處理，避免破門而入等情況的發(fā)生。 關(guān)鍵字：STC89C52，TC35i，監(jiān)護及報警 Abstract: This article Introduced a home monito

2、ring and alarm device based on a single-chip STC89C52and TC35i module . when this device detects a state of family environment (such as window leaks, doors and windows were pry,gas leaks, etc.), or room personnel in emergency, it will send information in a timely manner through TC35i SMS module to c

3、ellphone users, voice calls can also be achieved. Also this device can control remotly on the home electrical appliances, windows and doors through short message. when an accident occurred at home , it could be spotted in time and processed by our device. also you can commission someone by remote to

4、 process and to avoid the occurrence of break-ins and so on. Key word: STC89C52,TC35i, monitoring and alarm 1、引言 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活節(jié)奏的加快，對家庭的關(guān)注和對家中老人和小孩的關(guān)愛也越來越少。本家用監(jiān)護報警器主要針對家中有老人、小孩或者行動不便的人員而設計1。該本家用監(jiān)護報警器可以通過GSM模塊實現(xiàn)無線通信，該裝置可以向指定用戶或監(jiān)控中心發(fā)送短信告知家里的情況，如遇到緊急情況也可以向指定手機撥打電話，實現(xiàn)緊急呼叫。 2、概述 德國SIEMENS（西門子）公司的TC35i是

5、一款雙頻900/1800MHZ高度集成的GSM模塊。在眾多GSM模塊中，TC35i秉承了西門子一貫的優(yōu)秀品質(zhì)，它易于集成，成本低，易于開發(fā)2。在遠程監(jiān)控和無線POS終端等領(lǐng)域TC35i無線模塊都在發(fā)揮重要作用。通過HCS300跳碼編碼器來實現(xiàn)遙控部分，增加了系統(tǒng)的可靠性。 3、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 本家用監(jiān)護報警器主要由單片機監(jiān)控系統(tǒng)（負責接受遙控指令，采集和控制各類信號，控制GSM模塊）、水浸傳感器（檢測是否漏雨）、GSM短信收發(fā)模塊（TC35i）、遙控收發(fā)器（采用HCS300跳碼編碼器）、煙霧感應器（檢測家里是否有火警）、紅外探頭（檢測是否有人從窗戶進來）、振動傳感器（避免破門或破窗而入等情況的發(fā)生

6、），直流穩(wěn)壓電源等部件組成。家用監(jiān)護及報警裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。整個系統(tǒng)由監(jiān)控中心、綁定手機用戶和分控終端（家庭監(jiān)護報警裝置）組成。監(jiān)控中心主要由TC35i模塊通過串口與PC機連接，或者TC35i模塊直接發(fā)送信號到用戶手機，TC35i負責收發(fā)短信，保持與監(jiān)護報警裝置的定時聯(lián)系。也可以不用監(jiān)控中心，有報警器直接發(fā)送短信到用戶手機。 4、 硬件部分 TC35i模塊是一款雙頻900/1800MHZ高度集成的GSM模塊， TC35i的第15引腳是正電源輸入腳通常推薦值4.2V，模塊電源如果低于3.3V就會自動關(guān)機，第610引腳是電源地。單片機兩個引腳直接控制模塊的開關(guān)機與復位，系統(tǒng)加電后為使TC35i進

7、入工作狀態(tài),必須給15腳加一個大于100ms的低電平,但注意下降沿不可超過1ms。該GSM模塊可以跟串口直接通信，通信速率為9600Kbps，采用8位異步通訊方式，8位數(shù)據(jù)位，1位起始位，1位停止位，無校驗位，支持標準的AT命令集。3538為語音接口，35、36接揚聲器放音。37、38可以直接接駐極體話筒來采集聲音（37是話筒正端，39是話筒負端）。該模塊輸入輸出的TTL正電平邏輯不是+5V，而是+2.9V，因此需要加端口保護。 遙控接收部分采用的是315M超外差式接收模塊，該模塊數(shù)據(jù)傳輸采用單線式，DATA腳可直接與單片機相連。 5、軟件部分 5.1 TC35i驅(qū)動程序設計 在TC35i使用

8、之前必須首先對其初始化，然后設置其工作模式，通信波特率以及短消息收發(fā)格式等。在每一項設置的過程中都需要對設置的結(jié)果判斷設置成功與否，如果設置成功就會返回“OK”，否則返回“ERROR”。在設置不成功的情況下需要重新對模塊進行設置，重復多次如果仍未成功則退出程序并提示故障。 5.2短信收發(fā) 短信收發(fā)通過單片機向TC35i寫入不同的指令，來完成各種功能，如發(fā)送短消息、接收短消息或撥打電話等。TC35i在使用之前必須首先進行初始化，TC35i模塊的初始化包括模塊的開啟、波特率設置、短消息中心設置和收發(fā)短信格式設置等。 5.3 AT指令 AT 即Attention，AT指令集是從終端設備(Termin

9、al Equipment，TE)或數(shù)據(jù)終端設備(Data Terminal Equipment，DTE)向終端適配器(Terminal Adapter， TA)或數(shù)據(jù)電路終端設備(Data Circuit Terminal Equipment，DCE)發(fā)送的。通過TA，TE發(fā)送AT指令來控制移動臺(Mobile Station，MS)的功能，與GSM 網(wǎng)絡業(yè)務進行交互。用戶可以通過AT指令進行呼叫、短信、電話本、數(shù)據(jù)業(yè)務、傳真等方面的控制3。 5.4遙控解碼 本系統(tǒng)采用了HCS300跳碼編碼器來實現(xiàn)遙控部分，增加了系統(tǒng)的可靠性，為了能使發(fā)送數(shù)據(jù)準確無誤，首先要采集需要發(fā)送的不同指令對應的數(shù)據(jù)，

10、然后將所學的序列號和同步值經(jīng)加密后存儲到EEPROM中。單片機在接收到信息后，首先取得系列號之后與工廠代碼結(jié)合，產(chǎn)生與發(fā)射器相同的密鑰，并用這一密鑰進行解密滾動數(shù)據(jù)。單片機接收到一次發(fā)送后，立即檢查序列號是否已被學習，如果是，則進行解碼過程。由生成的密鑰對滾動碼部分進行解密，用鑒別位來判斷解密否有效，如果以上通過，則對同步值進行判斷，并處理按鍵信息。 6、 結(jié)束語 本家用監(jiān)護報警器，在單片機控制的基礎(chǔ)上，采用了GSM無線通信技術(shù)，使家用監(jiān)護報警器具有遠程遙控的功能，并應用于家居，實現(xiàn)家庭環(huán)境的無人監(jiān)控或?qū)o自理能力人的監(jiān)控。這種設計為廣大上班族提供了很大方便，具有較高的實用價值。但此系統(tǒng)也有一定的局限性，短消息的發(fā)送受到GSM網(wǎng)絡的限制，有可能會存在一定的延遲。所以在設計的時候采用對緊急情況電話呼叫的形式。 參考文獻： 1 張春雷.汽車智能防盜防撞報警系統(tǒng)的設計J.儀表技術(shù)，2005，（2）：13-14，20 2 黃庶.基于TC35i模塊的家庭監(jiān)護報警裝置設計.應用能源技術(shù)，2010 3周嶸.家庭GSM短消息遙控監(jiān)測裝置P.中國專利：ZL02217548.2，2002 4 AT Command Set Siemens cellular engines version 2.10 S. S