基于单片机的GSM短信家庭防盗报警系统

简介: 基于单片机的GSM短信家庭防盗报警系统

基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统

                         

摘 要

本系统主要由单片机和GSM短信模块组成,借助最可靠、最成熟的GSM移动网络,以最直观的中文短消息或电话形式,直接把报警地点的情况反映到您的手机屏幕上。它采用主动式红外传感器进行检测,变有形的传统防盗网防盗窗为无形,给火灾时的逃生提供方便。并配备烟雾传感器和燃气泄漏传感器,实现防火、防燃气泄漏的作用。

【关键词】单片机 GSM模块 传感器

 

本文介绍了用AT89S52单片机实现的基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统,以及AT89S52单片机的功能特点、GSM短信模块工作原理、传感器工作原理。


系统组成框图如下:


2020092518561534.png

2.1.1 GSM Modem 的主要功能


 a.收发短信;

 b.借助短信实现远程小批量数据传输;

 c.语音通话(GSM 电话);

 d.数传模式实现无线实时数据通信;

 e.无线上网(自动应答型)。


2.2 GSM Modem 的硬件接口


 模块要求12V/500mA供电,与计算机或单片机通过串口通信,波特率9600bps,通过SIM卡座来安装SIM卡。

2.3 HRH GSM Modem 的软件协议

  a.‘A’表示ASCII 字符A,00 或00H 表示16 进制数据00。

 b. 帧结构:帧头(固定为0AAH)+指令码+数据


2.3.1 设置短信中心号

 

以北京地区为例,短信中心号为:+8613800100500,应向GSM MODEM 下发数据帧:

AA 09 2B 38 36 31 33 38 30 30 31 30 30 35 30 30 (16 进制数据)

 如果设置成功,GSM MODEM 应答 AA 09 “+8613800100500”,

 如果设置不成功,GSM MODEM 应答 AA 09 ‘ERROR’

 短信中心号设置后,保存在SIM 卡上,只需设置一次;也可以在手机上把短

 信中心号设置好后再装入GSM Modem,以后就不用再设置。


2.3.2 利用GSM MODEM 向普通手机发短信

 

以向手机13661174602 发中文信息“测试”为例:

 首先计算或查表得到“测试”的UNICODE 编码为:6D4B(测) 8BD5(试);

 向GSM MODEM 下发数据帧:

AA 02 31 33 36 36 31 31 37 34 36 30 32 6D 4B 8B D5

 GSM MODEM 可能返回于下信息:

AA 01 ‘ERROR’短信未从GSM MODEM 送出,可能是未登陆网络或SIM 卡故障。

AA 01 ‘OK’ 短信已从GSM MODEM 送出,但未送达短信中心,可能是信号质量差或天线连接不好。

AA 01 ‘SEND OK’ 短信已送达短信中心,并且短信中心已经下发给接收方。

AA 01 ‘SUCCESS 13661174602: 0304111023123203041110231532’

 接收方已经收到短信(注意仅当接收方手机已经设置短信自动应答时才会返回;GSM MODEM 已设置成短信自动应答)。

AA 01 ‘FAILURE 13661174602:0304111023123203041110331532’短信中心未能将短信送达接收方或接收方已经收到短信,但其给短信中心的回应短信中心没有收到(注意仅当接收方手机已经设置短信自动应答时才会返回)。

 一般情况下,由于短信不保证实时性,所以从发送到对方接收到短信可能有

 5-10 秒的延时,使用中建议设置短信超时定时器长度在20-30 秒左右。

短信发送成功的返回信息:

 先返回 AA 01 ‘SEND OK’31;

 如果接收方手机设置了短信自动应答,则在对方收到后返回

AA 01 ‘SUCCESS 13661174602: 0304111023123203041110231532’。

 短信发送失败的几种可能返回信息:

a. AA 01 ‘ERROR’

b. AA 01 ‘OK’

c. AA 01 ‘SEND OK’32 后; AA 01 ‘ FAILURE 13661174602 :

0304111023123203041110331532’


3.1 HD7279键盘显示芯片

 

该芯片支持64键盘和8位数码管动态显示,与传统的键盘显示芯片8279相比,外围芯片少,与CPU仅有4线串行通信,大大的节省了CPU I/O口的资源;

 HD7279内部含有译码器,可直接接受BCD码或16进制码,并同时具有两种译码方式。此外,还具有多种控制指令,如左移、右移、闪烁、消隐、段寻址等;

 HD7279具有片选信号,可方便的实现多于8位的显示或多于64键的键盘接口。


3.2 HD7279的典型应用电路:


在这里插入图片描述


20200925200917699.png


4.2 二线制协议

  

FM24C16使用二线制协议串行总线及其传输规约进行双向传输,这种方式占用脚位少,占用线路板空间小,下图描述了FM24C16在微处理器系统中的典型配置:


20200925200938918.png



二线制协议即是总线上的所有操作都是由SDA和SCL两个脚位的状态来确定的,共有四个状态:开始,停止,数据以及应答,下图描述了四个状态的时序图。


20200925201001379.png


为了实现发生警情时,对发生警情的时间进行记录,且为了保证系统的可靠运行,要求系统进行自检并定时上报系统运行状态,因此需要系统具有实时时钟功能。本设计选用了DS12887实时时钟芯片。


5.1 DS12887功能与特点介绍

DS12887采用CMOS技术制成,把时钟芯片所需的晶振和外部锂电池相关电路集于芯片内部。采用DS12887芯片设计的时钟电路勿需任何外围电路并具有良好的微机接口。DS12887芯片具有微轼耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点,可广泛用于各种需要较高精度的实时时钟场合中。其主要功能如下:

1.内含一个锂电池,断电情况运行十年以上不丢失数据。

2.计秒、分、时、天、星期、日、月、年,并有闰年补偿功能。

3.二进制数码或BCD码表示时间、日历和定闹。

4.12小时或24小时制,12小时时钟模式带有PWM和AM指导,有夏令时功能。

5.MOTOROLA5和INATAEL总线时序选择。

6.有128个RAM单元与软件音响器,其中14个作为字节时钟和控制寄存器,114字节为通用RAM,所有ARAM单元数据都具有掉电保护功能。

7.可编程方波信号输出。

8.中断信号输出(IRQ)和总线兼容,定闹中断、周期性中断、时钟更新周期结束中断可分别由软件屏蔽,也可分别进行测试。


5.2 时间、日历和定闹单元

 

时间和日历信息通过读相应的内存字节来获取,时间、日历和定时闹钟通过写相应的内存字节设置或初始化,其字节内容可以是十进制或BCD形式。时间可选择12小时制或24小时制,当选择12小时制时,小时字节高位为逻辑“1”代表PM。时间、日历和定闹字节是双缓冲的,总是可访问的。每秒钟这10个字节走时1秒,检查一次定闹条件,如在更新时,读时间和日历可能引起错误。三个字节的定闹字节有两种使用方法。第一种,当定闹时间写入相应时、分、秒定闹单元,在定时允许、闹钟位置高电平的条件下,定闹中断每天准时起动一次。第二种,在三个定闹字节中插入一个或多个不关心码。不关心码是任意从C到FF的16进制数。当小时字节的不关心码位置位时,定闹为小时发生一次由于相线小时和分钟定闹字节置不关心位时,每分钟定闹一次;当三个字节都置不关心位时,每秒中断一次。


5.3 DS12887引脚定义

20200925201058465.png

9.1主程序流程图(图1)


20200925201138297.png

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