基于GSM的防盗报警系统设计

张世元

摘 要：文章设计了一种基于GSM模块的防盗报警系统。系统硬件包括单片机最小系统、键盘电路、数码管显示电路、人体红外传感器信号处理电路、声光报警电路及SIM900A接口电路等。实现了手动输入接收端手机号码、号码修改并确认后开启防盗报警模式、有人闯入时自动发送短信开始报警等功能。

关键词：GSM模块 防盗报警 红外传感器

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）05（c）-0001-02

随着社会经济的发展，信息化程度越来越高，人们对生活质量的要求也相应提高，对安全家居智能化程度要求也日益提升。文章設计了一种基于GSM的家居防盗报警系统，不仅可以解决传统的机械式安防系统在实际应用中暴露的隐患，而且可以使家庭防盗变得更可靠、方便、及时。

1 系统总体设计方案

本设计包括监控系统和采集系统两个模块，基本工作原理如下。首先，设定接收用户，然后利用热释电型红外传感器检测人体辐射的红外线，若检测到的红外信号发生变化，则将其转化为微弱的电信号，经过信号处理电路进行滤波、放大、比较、输出高电平作为报警信号送给MCU，如果满足报警条件，MCU发出控制信号，通过串行通信接口，控制GSM短信模块给用户发短信息，实现防盗报警。

2 系统硬件设计

2.1 监控系统设计

监控系统主要功能是通过无线接收采集系统发送的报警信息，如果有报警信息，则控制报警电路发出声光报警信号，同时，在OLED上显示报警地址编码，并向预先设置的手机号码发送报警短信消息。通过手机APP控制蓝牙模块修改设置的报警电话号码，再利用键盘向采集系统发送控制命令。监控系统选择STM32F407微控制器为主控芯片，如图1所示。

（1）键盘显示接口电路。

采集电路系统板采用独立式键盘，通过STM32F407VE系统板的I/O口扩展4个独立式按键，设置I/O内部上拉作为独立式按键的上拉电阻。系统通过SPI总线控制OLED显示电路。

（2）声光报警电路。

当有报警信息时，系统发出声光报警信号，即蜂鸣器发声，发光管发光并闪烁，电路原理图如图2所示，其中PD5、PD6是STM32F407VE的I/O口。

（3）无线通信模块。

系统中通过串口与无线通信模块进行通信，接收采集系统的报警信息，向采集系统发送控制命令等，无线模块接口电路，如图3所示。

（4）GPRS模块。

短信收发模块的作用是当接收到MCU发出的报警信号时，启动短信发送功能，给设定好的手机号发送报警短信，以便能及时处理。短信收发模块由SIM900A及外围电路构成GSM模块，有一个SIM卡专门用于短信的收发工作。系统通过串口与无线通信模块进行通信，接收采集系统的报警信息，发送控制命令等。

2.2 采集系统设计

采集系统主要功能为采集热释电传感器输出的报警信号，如果热释电传感器有报警信号，微控制器控制无线发送模块向监控系统发出报警信息，同时控制本地报警电路发出报警信号。

（1）STM32F103C8T6最小系统。

采集系统最小系统包括：STM32F103C8T6、晶振电路、复位电路。电路原理图，如图4所示。

在系统设计中，PA0接热释电传感器输出的报警信号，PB7为蜂鸣器控制端，PB8～PB15为采集系统地址编码设置端，RXD和TXD是串口收发引脚，连接无线串口模块。

（2）热释红外传感器选型。

热释电红外传感器的电压响应度与入射光辐射变化的频率成反比，当恒定的红外辐射照射在探测器上时，探测器没有电信号输出，当物体移动速度越快，同样的入射功率下，输出电压就会越小，只有达到报警阀值电平时，探测器才会有电压信号输出。根据该特性，选择热释电红外探测器适用于警情信号的检测。本系统选用的热释红外探测传感器为RE200B，处理电路选择集成热释红外处理芯片BISS0001。

（3）无线通信模块。

系统通过串口与无线通信模块进行通信，与监控系统无线模块接口电路相同。

3 系统软件设计

系统软件由监控软件（主程序）及执行软件（子程序）两部分组成，其中监控软件是整个控制系统的核心，进行各执行模块之间的协调。执行软件用来完成报警系统中测量、计算、显示、通讯等功能。

4 结语

文章给出了基于短信信息平台的家庭安防系统的设计思路和系统组成方案，对主控模块、传感器模块、短信模块及接口电路进行了较深入的分析和设计。实现的家庭安防系统具有硬件结构简单、性价比高等优点，实现了系统的远程报警及控制功能，达到了远程监控家居的目标，具有较好的应用前景。

参考文献

[1] 徐娟娟.STM32F103的汽车远程防盗系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2012，12（11）：66-69.

[2] 李荣学.突发火灾盗窃智能报警系统中虚警率的解决[J].科技通报，2012，28（11）：191-194.