【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)及 GSM 短信模塊 的家庭式電子防盜系統(tǒng)。 防盜報(bào)警系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展 從上世紀(jì)初，報(bào)警系統(tǒng)就已經(jīng)在北美稍具雛形。在北美，報(bào)警呼救箱放置在街頭巷尾，在呼救時發(fā)出聲響提示，以尋求附近警察的幫助；同時，這種呼救箱直接連接到附近的警局，使得稍遠(yuǎn)一些的警察也能夠收到呼救信息。隨后，由于通信技術(shù)的發(fā)展，提供遠(yuǎn)程通信服務(wù)的電報(bào)公司加入到這個行業(yè)中，從而使得報(bào)警信息可以通達(dá)到更遠(yuǎn)的地方；不過，這種電報(bào)方式畢竟難以普及，所以稍后出現(xiàn)的電話理所當(dāng)然地成為報(bào)警通訊的主要手段。而此后自動撥號系統(tǒng)的出現(xiàn)以及電話普及到千家萬戶，更使得 通過電話線報(bào)警的方式得到了前所未有的發(fā)展。 從以上過程來看，報(bào)警行業(yè)的發(fā)展是以工業(yè)技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)的，只有具備良好的通信手段，才能夠把各地的報(bào)警信息匯聚到相應(yīng)的權(quán)威部門，然后由權(quán)威部門負(fù)責(zé)分配有限的警力來幫助到所有的社會個體。 國外智能監(jiān)控防盜技術(shù)發(fā)展已處于一個較高水平階段，從具有代表性的北美發(fā)展過程，可以清楚的看出世界智能監(jiān)控防盜技術(shù)的發(fā)展概況。其具有以下特點(diǎn)，值得我們借鑒。 目前，對北美的安防產(chǎn)業(yè)來說，最成功的經(jīng)營模式就是聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)模式，聯(lián)網(wǎng)報(bào)警將整個北美的安防產(chǎn)業(yè)從橫向到縱向進(jìn)行整合串并，形成了一個集 中許多高科技手段和產(chǎn)業(yè)化管理水準(zhǔn)的一體化綜合性產(chǎn)業(yè)。比如世界排名第一，北美最大的安防跨國公司 美國棋諾亞公司，它在世紀(jì)年代開始搞簡單的防盜報(bào)警，其當(dāng)時的業(yè)務(wù)范圍和技術(shù)水平跟中國現(xiàn)在很多安防企業(yè)是 5 相當(dāng)?shù)?。?70年代，它對其產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展方向做了很大的調(diào)整，變?yōu)槁?lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)商，建立了首家網(wǎng)管中心，尤其是在年代引用了大量的網(wǎng)管技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和電子技術(shù)，現(xiàn)己成為十分先進(jìn)的聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)平臺，它在美國、加拿大、英國、香港、臺灣等多個國家和地區(qū)都有分公司，北美的客戶數(shù)已超過 600萬， 2021年防盜報(bào)警收入總產(chǎn)值達(dá) 105億美元。 防盜報(bào)警器的發(fā)展前景與趨勢 隨著社會的發(fā)展，農(nóng)村城鎮(zhèn)化和人員流動性增大，社會治安狀況更趨復(fù)雜，因此作為社會的基本單元“安全防范問題就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的機(jī)械式（防盜網(wǎng)、防盜窗）家居防衛(wèi)在實(shí)際使用中暴露出一些明顯的問題，如：影響樓房美觀，市容整潔；影響火災(zāi)救援通道；給犯罪分子提供了便利的翻越條件；時間久了會有高空墜物的危險等。 所以作為新一代的智能安全防盜報(bào)警器系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生，并日益受到廣泛的重視和運(yùn)用。另外，為了進(jìn)一步規(guī)范住宅小區(qū)智能化建設(shè)，建設(shè)部特別制定了智能小區(qū)的等級標(biāo)準(zhǔn)，按照其要 求智能小區(qū)中必須具有安全防范、信息管理、物業(yè)管理和信息網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)。因此，小區(qū)安全防范系統(tǒng)建設(shè)已逐漸納入許多小區(qū)建設(shè)的必備項(xiàng)目中。 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 (1)該設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個部分。模塊劃分為 數(shù)據(jù)采集、單片機(jī)控制、 GSM 短信 報(bào)警等模塊子函數(shù)。 (2)本紅外線防盜 報(bào)警系統(tǒng)由 熱釋電紅外傳感器 、單片機(jī)控制電路、 GSM短信模塊及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、報(bào)警信息告知用戶等功能。終端由中央處理器、輸入模塊、輸出模塊、通信模塊等部分組成。 (3)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能 。當(dāng)人員外出時，可把 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置在外出布防狀態(tài) ， 探測器工作起來 ,當(dāng)有人闖入時 ， 熱釋電紅外傳感器將探測到動作 ， 設(shè)置在監(jiān)測點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出 TTL 電平至 89C52 單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理運(yùn)算后 驅(qū)動執(zhí)行短信報(bào)警電路使 GSM 模塊，向用戶發(fā)送短信息實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程防盜報(bào)警功能。 6 第二章 方案比較與論證 本章主要對系統(tǒng)的各模塊進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，通過多個方案的對比分析，再與本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的具體指標(biāo)參數(shù)相結(jié)合，從而決定各模塊的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。 第 2 章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路 基于 GSM 短信模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)組成如圖 21 所示。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成為前端探測器（熱釋電紅外探測器）、單片機(jī)控制器、 GSM 短信模塊、用戶終端。 圖 21 基于 GSM 短信模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng) 本系統(tǒng)由五路熱釋電紅外探測器采集五路（門、窗、陽臺等報(bào)警監(jiān)測點(diǎn)）報(bào)警信號，將報(bào)警信號送入 89C52 控制芯片，控制觸發(fā) GSM 短信模塊向用戶發(fā)送防盜報(bào)警信息，從而實(shí)現(xiàn)家庭用防盜報(bào)警系統(tǒng)的功能。 基本工作原理如下 :利用被動式熱釋電型 紅外傳感器檢測人體輻射的紅外線，前端探測器 7 當(dāng)檢測到紅外信號變化時，將其轉(zhuǎn)化為微弱的電信號，經(jīng)過信號處理電路對電信號進(jìn)行濾波、放大、比較、輸出高電平作為告警信息送給 MCU， MCU判斷是否報(bào)警，如果滿足報(bào)警條件，就會發(fā)出控制信號，通過串行通信接口RS232，控制 GSM 短信模塊給用戶發(fā)短信息，實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警。 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、單片機(jī)控制、GSM 短信模塊報(bào)警等子模塊。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：熱釋電紅外傳感器、單片機(jī)控制電路、 GSM 短信模塊及相關(guān)的控制管理軟件組成。 用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、短信報(bào)警等功能。 就此設(shè)計(jì)的核心模塊來說，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機(jī)、輸入 /輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個階段。 從設(shè)計(jì)的要求來分析該設(shè)計(jì)須包含如下結(jié)構(gòu)：熱釋電紅外傳感探頭電路、報(bào)警電路、單片機(jī)、復(fù)位電路、 GSM 短信模塊及相關(guān)的控制管理軟件組成；它們之間的構(gòu)成框圖如圖 22 總體設(shè)計(jì) 框圖所示： 8 處理器采用 51 系列單片機(jī) 89C52。整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)臵在監(jiān)測點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出 TTL 電平至 51 單片機(jī)。在單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)軟件查詢、識別判決等環(huán)節(jié)實(shí)時發(fā)出入侵報(bào)警狀態(tài)控制信號。驅(qū)動電路將控制信號放大并推動 GSM 模塊向事先設(shè)定好的用戶發(fā)送報(bào)警信息，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)報(bào)警功能。當(dāng)報(bào)警延遲 10s 一段時間后自動解除，也可人工手動解除報(bào)警信號，當(dāng)警情消除后復(fù)位電路使系統(tǒng)復(fù)位。 傳感器簡介 熱釋電紅外傳感器簡介 被動式紅外探測器不需要附加紅外輻射光源，本身不向外界發(fā)射任何能量，而是由探測器直接探測來自移動目標(biāo)的紅外輻射，因此才有被動式之稱。被動式紅外探測器是利用熱釋電效應(yīng)進(jìn)行探測的。被動式紅外探測器又稱為熱釋電紅外探測器，其主要工作原理便是熱釋電效應(yīng)。熱釋電效應(yīng)是指如果使某些強(qiáng)介電質(zhì)材料 (如欽酸鋇、欽錯酸鉛 P(zT)等 )的表面溫度發(fā)生變化，則隨著溫度的上升或下降，材料表面發(fā)生極化，即表面上就會產(chǎn)生電荷的變化，從而使物質(zhì)表面電荷失去平衡，最終電荷變化將以電壓或電流形式輸出。 9 熱釋電紅外傳 感器通過接收移動人體輻射出的特定波長的紅外線，可以將其轉(zhuǎn)化為與人體運(yùn)動速度，距離，方向有關(guān)的低頻電信號。當(dāng)熱釋電紅外傳感器受