基于单片机控制的GSM短信模块家庭防盗报警系统

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主要介绍

  基于以上这种情况，我们可以得知，传统的防盗安全措施，例如防盗门，防盗窗，已经不能满足于现代人对安全的需求。科技的进步与产品的创新都是为了改变、提升我们的生活品质，使我们的生活变得安全，方便。本文鉴于以上情况，建立了一个基于单片机控制的GSM短信模块的家庭防盗报警系统。本设计采用了STC89C51单片机系统，SIM900A GSM短信发送模块及人体感应模块。
本文给出了基于单片机控制的GSM短信模块家庭防盗报警系统介绍，内容包括传感器选型、单片机选型，掌握信号采集和传输原理,单片机控制原理,软件控制算法设计及程序代码编写,硬件电路设计及电路图绘制等，所涉及出的产品具有性价比高，结构较简易，上手速度快等优点，完整实现了对家庭防盗，远程通知的功能实现，有较好的应用前景。

关键词：人体感应 短信发送 STC89C51 SIM900A GSM

一、内容

  

1 设计任务和要求

本文给出了基于单片机控制的GSM短信模块家庭防盗报警系统介绍，内容包括传感器选型、单片机选型，掌握信号采集和传输原理,单片机控制原理,软件控制算法设计及程序代码编写,硬件电路设计及电路图绘制等，所涉及出的产品具有性价比高，结构较简易，上手速度快等优点，完整实现了对家庭防盗，远程通知的功能实现，有较好的应用前景。本设计任务和要求主要包含下述内容：
(1)该设计包括硬件电路的设计和软件C语言程序的设计。
(2)本基于单片机控制的GSM短信防盗报警系统由热释电红外传感器、单片机控制电路等模块组成。
(3)系统完整可以实现功能。人员外出可按下布防按钮，此时传感器正常工作，当检测有人进入探测范围后，经过传感器电路、放大电路将信号输送给报警模块，将信息发送给用户，实现报警功能。

1 主要内容

该设计的主要内容，主要有进行硬件电路的设计，包括单片机的选型，通信模块的选型；电路电源电路和声光报警电路的设计；包括按钮与发光二极管的匹配。还有软件的设计，包括每个模块程序的编写，整体系统实现的功能。最后还有软硬件联调，对实物进行测试分析。

二、系统总体方案

2.1 系统整体设计思路

本系统功能实现流程图如图2-1所示。

图2.1 系统流程图

本系统由五路人体红外探测器采集五路（门、窗、阳台、厨房等报警监测点）报警信号，若检测到有人闯入，则探测器将把报警信号送入89C51单片机，单片机发送控制指令，控制GSM短信模块执行向用户发送报警信息的指令，从而可以实现该系统的防盗报警功能。
基本工作原理如下:利用被动式热释电型红外传感器检测人体辐射的红外线，当检测到红外信号变化时，将其转化为微弱的电信号，经过信号处理电路对电信号进行滤波、放大、比较、输出高电平作为告警信息送给MCU，MCU判断是否报警，如果满足报警条件，就会发出控制信号,输出指令，使GSM短信模块给用户发短信息，实现防盗报警。

2.2 系统方案设计

基于单片机控制的GSM短信模块家庭报警防盗系统结构组成为人体红外探测器、单片机控制器、GSM短信模块，用户接收终端。
由于系统体积小，系统的可靠性高，系统的成本低的优势它可称为世界上最小的应用系统。但要求程序长度小于4K，共四个I/O接口供使用。可编程为5伏电压，擦除时间仅为10毫秒，只有8751和的分数之一。与器件相比，设备损坏并不容易。没有两个电源要求。当芯片被重写时，可以重复在多个控制领域进行使用。运行状态下的电压区间宽泛（一般维持在2.7V~6V范围内）。而主控芯片在静态模式下运行时，其对应的频率区间是。相比之下，使用8751单片机时工作电压范围较窄。该类型单片机数据总线是在P0节点位置处，并且是三态双向数据连接端口，能够实现外接存储单元的读取以及写入。单片机在主控领域具备较强的竞争优势，在正常工作状态下能耗低，运算速度快，运行较为稳定。芯片具备可多次编写多次擦除的储存器，次数可达1000次，程序可存十年。保存时间为十年。本文所设计的基于单片机控制的GSM短信模块家庭报警防盗系统构成框图如下图所示：

图2.2 总体设计流程图

在该单片机控制系统里，经软件查询、识别判决环节实时发出入侵报警状态控制信号。发出指令使电路将控制信号放大并推动GSM模块指定用户发送报警信息，从而实现报警功能。当报警延迟20s后，自动解除，也可以进行人工手动解除报警信号的操作，当警情消除后，复位电路发挥指令，系统可进行复位。

三、 软件设计

4.2 主程序流程工作图

主程序如下：Uart_init(); //调用中断初始化函数

while(1)  //进入while循环
{

keyscan();  //按键函数
GSM_work();  //发送短信函数

主程序主要是当人体红外模块监测到红外辐射剧烈变化后，判断出有人入，
则主程序开始发送报警信息，指令到达通信报警模块，继续执行，一直循环。

图4.1 主程序流程图

短信报警持续20s子程序如下：

变量加1
每500ms（50ms*10）
布防指示灯取反一次

故s
{
	计时变量清零
	进入布防状态
	布防指示灯长亮
	停止计时

当人体红外模块热释电模块监测到有人闯入时，进入布防状态的系统的绿色指示灯开始闪烁，会不停地闪烁20s，如果人体红外辐射还可以检测到的话，将执行短信报警模块，单片机会执行报警指令。

实物图

总结

  国家最近在大力建设第五代通信网络，其峰值速度大约在1GB/S，比起现在的4G要快近100倍，那么在未来可能就不只是发送短信这么简单了，如果在家庭防盗报警系统中加入了高清摄像功能，那么结合5G网络可以瞬间发给用户，那么用户可以立刻与警察联系，第一时间掌握不法分子的全部特征，更利于社会的治安。当高清摄像功能与5G网络联系在一起的时候，就不再有传统家庭防盗报警的视野盲区，它升级成无死角的家庭防盗报警系统了。

目录

目录
第一章 绪论 5
1.1 前言 5
1.2国内外发展现状和前景 5
1.3 设计任务和要求 6
1.4 主要内容 6
第二章 系统设计方案 7
2.1 系统整体设计思路 7
2.2 系统方案设计 7
2.3 人体红外传感器 8
2.4 51单片机 9
2.5 SIM900A短信模块 12
本章小结 12
第三章 硬件电路设计 13
3.1电源电路设计 13
3.2人体红外探测信号输入电路设计 13
3.3时钟电路与复位电路的设计 14
3.4声光报警电路原理图 15
3.5按键输入电路 15
3.6指示灯电路 16
3.7 GSM通信模块电路 16
第四章 软件设计 18
4.1软件程序的实现 18
4.2 主程序流程工作图 18
4.3 短信模块报警流程图 20
4.4紧急报警子程序流程图 21
4.5 信号采集电路流程图 23
本章小结 24
第五章 软硬件联调 25
5.1 实物静态图 25
5.2 实物电源通电图 26
5.3 实物布防工作图 27
5.5 短信图 28
本章小结 31
第六章 结论与展望 32
致 谢 33
参考文献 34