基于单片机和GSM模块的红外探测远程报警系统

胡纪平，梁 钊

（北京信息科技大学理学院， 北京 100192）

0 引言

近年来，全球移动通信系统 GSM（Global System for Mobile Communications）已成为我国无线通信中的第一大网，具有覆盖面广、通信传输可靠、保密性和通话质量方面都较好等优点，特别是传输的距离不受限制，因此现在许多的远程系统都通过GSM 网络进行通信。作为网络的基本服务之一的短消息，发送一条指令只要0.1元或0.15元，非常灵活而且廉价。所以利用短消息功能可以做成传输各种检测、监控数据信号和控制命令的数据通信系统，能广泛应用于远程监控等方面。

人体温度为 36℃～37℃，所放射的红外线波长为 9～10 μm，红外线传感器是一种高灵敏度探测原件，它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量变化，并将其转换成电压信号输出。

1 系统总体方案

本系统使用SIM300模块来实现无线通信，SIM300是SIMCOM公司生产的支持GSM和GPRS双模式的小尺寸和低功耗无线通信模块SIM300支持语音、数据传输、短消息、传真业务，可以工作在EGSM 900, DCS 1800, PCS 1900等3个频率段，提供RS232全双工数据口，使用AT指令进行控制。系统在探测到外人非法进入后，利用红外传感器传来的电压脉冲对STC 89C52单片机产生中断后，单片机通过串口控制SIM300模块发送短信息报警给用户。

2 系统硬件设计

如图1所示，整个硬件系统可包括STC89C52单片机模块、SIM300模块、电源模块、红外传感器监控模块和指示灯模块。SIM300模块连接GSM网络的成功通过单片机控制的多个LED小红灯的点亮来指示。SIM300需要外接SIM卡卡座，其串口与单片机的串口相连，单片机可以通过标准的RS-232串行口使用AT命令完成对SIM300模块的操作。单片机各串口为TTL/CMOS电平，需要转换为RS232电平时，可用MAX232芯片实现它们之间的电平转换，这样，系统才能正常工作。

图1 硬件结构图

系统所用的红外传感器是热释电红外探测器，包含热释电红外传感器和菲涅尔透镜。当红外传感器的探测区内没有人体移动时，红外传感器感应的只是探测区域内的背景温度，一旦探测区内有人进入时，热释电红外传感器通过菲涅尔

透镜就可感应出人体的温度和背景的温度之间的差异信号，从而产生变化的电信号（图2示波器显示的上述信号），图3是经过后续电路处理后的方波信号用来接入单片机STC89C52，通过中断处理，控制SIM300模块给用户发出短信息。

图2 透镜感知的温度差异信号变成的电信号

图3 经处理后的电信号

3 系统软件设计

主程序流程图如图4所示。

图4 主程序流程图

对RS232串口包括串口端口号、传输速度波特率、输数据位、数据校验位、数据停止位等进行设置，从而满足在不同环境条件下能迅速有效地接受和发送数据，并保证数据的完整性和可靠性。单片机与SIM300模块一般采用串行异步通信接口，通信速率可以为300，1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200， 通 常 为9600bps，采用这种RS232电缆方式进行连接时，数据传输的可靠性较好。 具体程序如下。

AT指令集是实现通过串口对GSM模块进行控制的指令集合，常用的AT指令有几十个，一般输入为“AT+C***”。本系统软件采用AT+CMGF=1设置成Text模式，主要是以纯文本方式发送信息。

系统设计的红外探测响应时间为0.5 s，通过延时函数实现0.5 s以下的红外触发信号不会产生短信息的发送。超过0.5 s后的红外探测脉冲信号，对单片机产生一个中断，从而改变变量time的数值，最后利用函数SEND_MESSAGE()的执行给用户发出短信息报警，程序如下。

4 结论

本系统在硬件设计的基础上，完成了对红外探测信号的采集，利用中断产生的变量控制，实现了单片机与SIM300模块的串行接口通信，最后发送出短信息的整体软件编程，实现了最基本的红外探测远程报警系统

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