[基于物联网技术的家用监护报警装置的设计]物联网是什么
时间：2020-03-11 07:35:45 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：介绍了一种以STC89C52单片机及TC35i模块为核心的家用监护及报警装置，该监护器在检测到家庭环境状态（如窗户漏雨、门窗被撬、煤气泄漏等）或者紧急情况时，可以通过TC35i短信模块将信息发送到指定用户，也可以实现语音通话功能。还可通过短消息对家中电器、门窗等进行远程控制。当家中发生事故时，可及时发现处理，亦可通过远程委托他人处理，避免破门而入等情况的发生。
关键字：STC89C52，TC35i，监护及报警
Abstract: This article Introduced a home monitoring 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 cellphone 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 process and to avoid the occurrence of break-ins and so on.
Key word: STC89C52,TC35i, monitoring and alarm
1、引言
随着社会经济的发展，人们的生活节奏的加快，对家庭的关注和对家中老人和小孩的关爱也越来越少。本家用监护报警器主要针对家中有老人、小孩或者行动不便的人员而设计[1]。该本家用监护报警器可以通过GSM模块实现无线通信，该装置可以向指定用户或监控中心发送短信告知家里的情况，如遇到紧急情况也可以向指定手机拨打电话，实现紧急呼叫。
2、概述
德国SIEMENS（西门子）公司的TC35i是一款双频900/1800MHZ高度集成的GSM模块。在众多GSM模块中，TC35i秉承了西门子一贯的优秀品质，它易于集成，成本低，易于开发[2]。在远程监控和无线POS终端等领域TC35i无线模块都在发挥重要作用。通过HCS300跳码编码器来实现遥控部分，增加了系统的可靠性。
3、 系统结构
本家用监护报警器主要由单片机监控系统（负责接受遥控指令，采集和控制各类信号，控制GSM模块）、水浸传感器（检测是否漏雨）、GSM短信收发模块（TC35i）、遥控收发器（采用HCS300跳码编码器）、烟雾感应器（检测家里是否有火警）、红外探头（检测是否有人从窗户进来）、振动传感器（避免破门或破窗而入等情况的发生），直流稳压电源等部件组成。家用监护及报警装置结构如图1所示。整个系统由监控中心、绑定手机用户和分控终端（家庭监护报警装置）组成。监控中心主要由TC35i模块通过串口与PC机连接，或者TC35i模块直接发送信号到用户手机，TC35i负责收发短信，保持与监护报警装置的定时联系。也可以不用监控中心，有报警器直接发送短信到用户手机。
4、 硬件部分
TC35i模块是一款双频900/1800MHZ高度集成的GSM模块， TC35i的第1～5引脚是正电源输入脚通常推荐值4.2V，模块电源如果低于3.3V就会自动关机，第6～10引脚是电源地。单片机两个引脚直接控制模块的开关机与复位，系统加电后为使TC35i进入工作状态,必须给15脚加一个大于100ms的低电平,但注意下降沿不可超过1ms。该GSM模块可以跟串口直接通信，通信速率为9600Kbps，采用8位异步通讯方式，8位数据位，1位起始位，1位停止位，无校验位，支持标准的AT命令集。35～38为语音接口，35、36接扬声器放音。37、38可以直接接驻极体话筒来采集声音（37是话筒正端，39是话筒负端）。该模块输入输出的TTL正电平逻辑不是+5V，而是+2.9V，因此需要加端口保护。
遥控接收部分采用的是315M超外差式接收模块，该模块数据传输采用单线式，DATA脚可直接与单片机相连。
5、软件部分
5.1 TC35i驱动程序设计
在TC35i使用之前必须首先对其初始化，然后设置其工作模式，通信波特率以及短消息收发格式等。在每一项设置的过程中都需要对设置的结果判断设置成功与否，如果设置成功就会返回“OK”，否则返回“ERROR”。在设置不成功的情况下需要重新对模块进行设置，重复多次如果仍未成功则退出程序并提示故障。
5.2短信收发
短信收发通过单片机向TC35i写入不同的指令，来完成各种功能，如发送短消息、接收短消息或拨打电话等。TC35i在使用之前必须首先进行初始化，TC35i模块的初始化包括模块的开启、波特率设置、短消息中心设置和收发短信格式设置等。
5.3 AT指令
AT 即Attention，AT指令集是从终端设备(Terminal Equipment，TE)或数据终端设备(Data Terminal Equipment，DTE)向终端适配器(Terminal Adapter， TA)或数据电路终端设备(Data Circuit Terminal Equipment，DCE)发送的。通过TA，TE发送AT指令来控制移动台(Mobile Station，MS)的功能，与GSM 网络业务进行交互。用户可以通过AT指令进行呼叫、短信、电话本、数据业务、传真等方面的控制[3]。
5.4遥控解码
本系统采用了HCS300跳码编码器来实现遥控部分，增加了系统的可靠性，为了能使发送数据准确无误，首先要采集需要发送的不同指令对应的数据，然后将所学的序列号和同步值经加密后存储到EEPROM中。单片机在接收到信息后，首先取得系列号之后与工厂代码结合，产生与发射器相同的密钥，并用这一密钥进行解密滚动数据。单片机接收到一次发送后，立即检查序列号是否已被学习，如果是，则进行解码过程。由生成的密钥对滚动码部分进行解密，用鉴别位来判断解密否有效，如果以上通过，则对同步值进行判断，并处理按键信息。
6、 结束语
本家用监护报警器，在单片机控制的基础上，采用了GSM无线通信技术，使家用监护报警器具有远程遥控的功能，并应用于家居，实现家庭环境的无人监控或对无自理能力人的监控。这种设计为广大上班族提供了很大方便，具有较高的实用价值。但此系统也有一定的局限性，短消息的发送受到GSM网络的限制，有可能会存在一定的延迟。所以在设计的时候采用对紧急情况电话呼叫的形式。
参考文献：
[1] 张春雷.汽车智能防盗防撞报警系统的设计[J].仪表技术，2005，（2）：13-14，20
[2] 黄庶.基于TC35i模块的家庭监护报警装置设计.应用能源技术，2010
[3]周嵘.家庭GSM短消息遥控监测装置[P].中国专利：ZL02217548.2，2002
[4] AT Command Set Siemens cellular engines version 2.10 [S]. Siemens AG. 2001
[5] SIEMENS. AT Command Set Siemens Celluar Engine[ M].2002.
《基于物联网技术的家用监护报警装置的设计 》一文（文章编号：20111122879308
15962511816 程瑞龙 江苏省太仓市健雄职业技术学院
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