【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1’I公司的三端電源模塊UA7806將外部+12V直流電源轉(zhuǎn)換為+6V，連~UZIF連接器的1l2引腳，在充電模式下，為TC35i提供+6V、5OmA的充電電壓(如圖4示)。啟動(dòng)電路由漏極開(kāi)路三極管和上電復(fù)位電路組成。模塊上電10ms后(電池電壓須大于3V)，為使之正常工作，必須在l5腳(，lGT)~／I時(shí)長(zhǎng)至少為lOOms的低電平信號(hào)，且該信號(hào)下降沿時(shí)間小于lms。啟動(dòng)后，l5腳的信號(hào)應(yīng)保持高電平。2．?dāng)?shù)據(jù)通信電路MAX3238數(shù)據(jù)通信電路主要完成短消息收發(fā)、與單片機(jī)通信、軟件流控制等功能。TC35i的數(shù)據(jù)接口采用串行異步收發(fā)，符合IrrU—T RS一232接口電路標(biāo)準(zhǔn)，工作在CMOS電平(2．65V)。數(shù)據(jù)接口配置為8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無(wú)校驗(yàn)位，可以在300bps～115kbps的波特率下運(yùn)行，支持的自動(dòng)波特率為4．8kbps～1 15kbps(14．4kbps和28．8kbps除外)。TC35i模塊還支持R 0／C 0的硬件握手和XON／XOFF的軟件流控制。如圖5所示數(shù)據(jù)通信電路以TI公司MAX3238芯片為核心，實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換及串口通信功能。TI公司的MAX3238芯片供電電壓為3～5．5V，符合TIA／EIA一232F和ITU v．28標(biāo)準(zhǔn)。具有獨(dú)特的+15KV人體靜電保護(hù)措施，兼容5V邏輯輸入，內(nèi)含3路接收、5路發(fā)送串行通信接口，最大數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)250kbps。該芯片的最大特點(diǎn)是，在串行口無(wú)數(shù)據(jù)輸入的情況下，可以靈活的進(jìn)行電源管理，即FORCEON(13腳)為低電平、／FORCEOFF(14腳)為高電平時(shí)，Auto—Powerdown Plus功能有效。在正常運(yùn)行模式下，約30秒事件內(nèi)若芯片在接收和發(fā)送引腳沒(méi)有檢測(cè)到有效信號(hào)，將自動(dòng)進(jìn)入Powerdown模式，此時(shí)耗電luA。如果FORCEON和／FORCEOFF~I腳均為高電平，那么AutoPowerdown Plus功能失效。在AutoPowerdownPlus功能有效的時(shí)，如果檢測(cè)到接收或發(fā)送引腳有信號(hào)輸入，該芯片自動(dòng)被激活，轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。如果任一接收通道的輸入電壓高于2．7V或小于一2．7V，或者位于一0．3V0．3V的時(shí)間小于30uS，則／INVALID(15腳)引腳為高電平(數(shù)據(jù)有效)。如果所有接收通道的輸入電壓位于一0．3V0．3V的時(shí)間大于30uS，則／lNvAUD (15腳)引腳為低電平(數(shù)據(jù)無(wú)效)。該芯片的以上特性，滿足了TC35i作為移動(dòng)。端的3路接收、5路發(fā)送電路連接要求。在MAX3238與ZIF連接器相應(yīng)引腳連接時(shí)，要注意發(fā)送、接收引腳連接正確。MAX3238還需要連接4個(gè)0．1uF的電容配合，才能完成電平轉(zhuǎn)換功能。TC35i模塊通過(guò)RS一232接口各引腳輸出的信號(hào)有RxD0、CTS0、DSR0、DCD0、RING0，輸入的信號(hào)為TxD0,RTS0、DTR0。由于TC35i的接口電路使用了9針串口的全部引腳， 使TC35i可以獲得DTR0、DSR0、DCD0和RINGO控制信號(hào)。信號(hào)RING0用來(lái)向蜂窩設(shè)備指示接收到Unsolicited Result Code (URC)，通過(guò)AT指令，可以設(shè)置TC35i的不同運(yùn)行模式。3．SIM卡電路基帶處理器集成了一個(gè)與ISO 7816—3 IC Card標(biāo)準(zhǔn)兼容的SIM接口。為了適合外部的SIM接口，該接口連接到主接口(ZIF連接器)。在GSM11．11為SIM卡預(yù)留5個(gè)引腳的基礎(chǔ)上，TC35i在ZIF連接器上為SIM卡接預(yù)留了6個(gè)引腳，所添加的CCIN~I腳用來(lái)檢測(cè)SIM卡支架中是否插有SIM卡。當(dāng)插入SIM卡，該引腳置為高電平，系統(tǒng)方可進(jìn)入正常工作狀態(tài)。但是目前移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商所提供的SIM卡均無(wú)CCIN引腳，所以在設(shè)計(jì)電路時(shí)將引腳CCIN與CCVCC相連。五 熱紅外線探頭電路及原理當(dāng)人體輻射的紅外線通過(guò)菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測(cè)元上時(shí)，電路中傳感受器將輸出電壓信號(hào)，然后使該信號(hào)先通過(guò)一個(gè)由CCRR組成的帶通濾波器，該濾波器的上限截止頻率為16Hz，下限截止頻率為0．6Hz。由于熱釋電紅外傳感器輸出的探測(cè)信號(hào)電壓十分微弱(通常僅有l(wèi)mV左右)，而且是一個(gè)變化的信號(hào)，同時(shí)菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號(hào)電壓呈脈沖形式(沖電壓的頻率由被測(cè)物體的移動(dòng)速度決定，通常主0．1～lOHz左右)，所以應(yīng)對(duì)熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行放大。本設(shè)計(jì)運(yùn)用集成運(yùn)算放大器LM324來(lái)進(jìn)行兩級(jí)放大，以使其獲得足夠的增益。當(dāng)傳感器探測(cè)到人體輻射的紅外線信號(hào)并經(jīng)放大后送給窗口比較器時(shí)，若信號(hào)幅度超過(guò)窗口比較器的上下限，系統(tǒng)將輸出高電平信號(hào)；無(wú)異常情況時(shí)則輸出低電平信號(hào)。在該比較器中，RRR11用做參考電壓，兩個(gè)運(yùn)算入放大器用做比較，兩個(gè)二極管的主要作用是使輸出穩(wěn)定。窗口比較器的上下限電壓，即參考電壓分別為3．8V和1．2V。將這個(gè)高低電平變化的信號(hào)上升沿信號(hào)作為單穩(wěn)電路CD4538的觸發(fā)信號(hào)，并讓其輸出一個(gè)脈寬大約為10S的高電平信號(hào)送給單片機(jī)如圖6。從圖6上可以看到熱紅外探頭給單片機(jī)系統(tǒng)有四個(gè)端子，電源(+5V，GND)、CD4583輸出10S的高電平信號(hào)(OUT)，和CD4583的清除信號(hào)(CLR)。單片機(jī)可以檢測(cè)OUT端的信號(hào)判斷警情，單機(jī)按每個(gè)探頭的輸入引腳號(hào)的順序檢測(cè)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算確定警情實(shí)際位置。六 單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)與GSM模塊的通信程序按歐洲GSM的AT命令協(xié)議要求編寫(xiě)程序，AT指令使用方法參見(jiàn)文獻(xiàn)[3]，其程序流程如圖7。開(kāi)機(jī)后對(duì)GSM模塊進(jìn)行初始化設(shè)置，然后紅外報(bào)警信號(hào)的檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到報(bào)警信號(hào)后，對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行分析，在確定上有報(bào)警情況后，發(fā)送報(bào)警短信，開(kāi)始掃描串行口，根據(jù)記錄的手機(jī)號(hào)碼，發(fā)出報(bào)警短信內(nèi)容信息，判斷是否發(fā)送完成如沒(méi)完成繼續(xù)掃描串口發(fā)送信息，如果短信發(fā)送完成就轉(zhuǎn)報(bào)警檢測(cè)[f4]。要說(shuō)明的是因全部程序較長(zhǎng)，占篇幅較多，因此僅畫(huà)出該程序流程圖，設(shè)計(jì)中最多可對(duì)l6個(gè)紅外探頭進(jìn)行實(shí)時(shí)警情測(cè)量。并滿足任何地點(diǎn)、任何時(shí)間、任何對(duì)象的監(jiān)測(cè)需要的功能，以及無(wú)線、移動(dòng)、實(shí)時(shí)的需要，高度可靠、全國(guó)覆蓋的GSM網(wǎng)絡(luò)。七 結(jié)語(yǔ)本設(shè)計(jì)充分利用發(fā)利用現(xiàn)有的GSM模塊技術(shù)及熱紅外接收技術(shù)，再加上單片機(jī)技術(shù)使產(chǎn)品具有了高技術(shù)性和高先進(jìn)性，并減少了設(shè)計(jì)難度，增加了可設(shè)計(jì)性。本產(chǎn)品的應(yīng)用能使我國(guó)家庭防盜監(jiān)控及報(bào)警方面有一新的突破。[參考文獻(xiàn)]： [1] Hardwa re I nterfaCe DeSCr1 pt1 on[EB／0L]．httP：／／．W]t．net．Cn／1 ndexO／tc351／tC351．htm．2008—3—15．[2]劉舒祺．基于熱釋電紅外傳感器的報(bào)警系統(tǒng)[EB／0L]．WWW．symcUkf．Com．[3]TC351 AT Command Set S1 emenS Ce]]u]ar Eng1 nes[EB／0 L]．httP：／．W]t．net．Cn／1 ndexO／tC351／tC351．htm．2008—3—15．[4]馬忠梅，籍順心．單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M]．北京航空航天大學(xué)出版社，2007．On the Design of Family Remote M onitor and Alarm System Based on GSM LIU ChangzhenThe Department ofElectronics Engineering,WuxiInstitute ofCommerce,Wuxi,China 214153)Abstract：This kind of theftproof system is made up of a pyroelectric infrared probe，GSM modules，and single chip puter minimum system． Th e probe collects theflproof information， first transmits it to GSM modules by single chip puter,and then transmits it to mobile subscribe rs through GSM modules．Th e mobile screen shows the theftproof in—form ation finally．Key W ords：GSM；single chip puter；,pyroelectric infrared theflproof system原文二 (檢索條目3的原始文獻(xiàn)) : 基于GSM短消息的家居智能報(bào)警和遙控系統(tǒng)的技術(shù)仲玉芳，呂安平，吳明光(1．浙江大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，浙江杭州310027；2．聯(lián)正電子(深圳)有限公司，廣東深圳5181ol；3．浙江大學(xué)系統(tǒng)工程研究所，浙江杭州310027)摘 要：提出了一種基于GSM短消息、以高性能單片機(jī)ATmega64為核心的智能報(bào)警和遙控系統(tǒng)，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理、硬件構(gòu)成以及軟件設(shè)計(jì)等方面對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了論述。該系統(tǒng)可以連接各種有線或無(wú)線傳感器，以短消息的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)家居安防的遠(yuǎn)程報(bào)警和控制。關(guān)鍵詞：家居安防；短消息；GSM；報(bào)警系統(tǒng)；單片機(jī)；遠(yuǎn)程監(jiān)控；家電控制中圖分類號(hào)：TP277：TP872 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1001．5531(2008)060016050 引 言隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快，以及大量家用電器和廚房設(shè)施的使用，家庭安全隱患隨之增多，同時(shí)社會(huì)轉(zhuǎn)型期的家庭不安全因素也日益凸現(xiàn)。傳統(tǒng)的安全防范措施已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的需求，于是各種智能報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。報(bào)警系統(tǒng)主要分為聯(lián)網(wǎng)型和單戶型兩類。這兩類家用報(bào)警系統(tǒng)信息傳輸方式概括起來(lái)有以下3種：有線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和公共網(wǎng)絡(luò)168。 。公共網(wǎng)絡(luò)主要有電話網(wǎng)和寬帶網(wǎng)，尤以電話網(wǎng)的利用條件最為優(yōu)越，因此，基于電話網(wǎng)而開(kāi)發(fā)的報(bào)警系統(tǒng)已有很多 J。但是利用有線電話網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的報(bào)警器存在著易受犯罪分子破壞和處于通話狀態(tài)時(shí)可能無(wú)法報(bào)警的隱患。隨著手機(jī)的普及，短消息以其使用方便和價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)，成為通過(guò)電話網(wǎng)傳輸信息的有力競(jìng)爭(zhēng)者?；诖耍疚奶岢隽艘环N借助公共無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、通過(guò)短消息實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警和監(jiān)控的智能家居報(bào)警和遙控系統(tǒng)。它可以實(shí)現(xiàn)家居環(huán)境的安全監(jiān)控和家用電器的遠(yuǎn)程控制，價(jià)格適中，功能齊全，具有多種操作方式，既可以單獨(dú)使用，又可以聯(lián)網(wǎng)使用。系統(tǒng)提供后備電源接口，即使市電停電或者盜賊故意斷電，系統(tǒng)也能正常運(yùn)行。1 系統(tǒng)組成該智能報(bào)警和遙控系統(tǒng)主要由主機(jī)(單片機(jī)部分)、前端感應(yīng)器、輸出電路、短消息模塊、顯示和鍵盤電路、環(huán)境溫度檢測(cè)電路及遙控接收解碼電路等組成。系統(tǒng)框圖如圖1所示。 前端感應(yīng)器主要有防盜、防火、防水和防煤氣泄漏等傳感器，根據(jù)需要選用并安裝在適當(dāng)?shù)牡胤?，用于收集非法入侵和危險(xiǎn)信號(hào)并傳送給單片機(jī)；單片機(jī)負(fù)責(zé)接收、處理感應(yīng)器信號(hào)，判別是否有險(xiǎn)情發(fā)生。若有，則發(fā)送報(bào)警短信給戶主，同時(shí)根據(jù)需要開(kāi)啟本地聲光報(bào)警，并打開(kāi)／關(guān)閉相應(yīng)的電磁閥，如已實(shí)現(xiàn)小區(qū)聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)還會(huì)給聯(lián)網(wǎng)中心的主機(jī)發(fā)送報(bào)警信息；戶主還可以通過(guò)發(fā)送短信打開(kāi)主機(jī)上的監(jiān)聽(tīng)話筒，進(jìn)一步確認(rèn)家中是否發(fā)生險(xiǎn)情。輸出部分可以接收主機(jī)定時(shí)控制信號(hào)，也可接收戶主的短信遙控信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的遙控。為了使用方便，該系統(tǒng)設(shè)置了3類防區(qū)：即時(shí)防區(qū)、延時(shí)防區(qū)和24 h防區(qū)。用戶可以根據(jù)實(shí)際情況自己設(shè)定報(bào)警防區(qū)，也可以通過(guò)GSM短信、本地鍵盤和遙控器等方式進(jìn)行布防、撤防。用戶在家發(fā)生緊急情況時(shí)，可使用隨身攜帶的遙控器上的緊急報(bào)警按鈕或者安裝在隱蔽位置的緊急報(bào)警按鈕報(bào)警。報(bào)警主機(jī)上安裝有液晶顯示器和44矩陣鍵盤。用戶可以在此輸入密碼后進(jìn)行時(shí)問(wèn)／日期設(shè)置、修改報(bào)警模式、設(shè)防、撤防以及通過(guò)可選的手柄撥打電話等。該系統(tǒng)同時(shí)具有日期和時(shí)間顯示功能，還可實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境溫度。2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)2．1 短信電路設(shè)計(jì)短信電路部分以短信模塊TC35i為核心，由電源電路、40芯ZIF連接接口、電平轉(zhuǎn)換電路、SIM卡電路、開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)電路、語(yǔ)音電路、工作狀態(tài)指示電路等外圍電路組成，是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警和遠(yuǎn)程控制的關(guān)鍵。TC35i短信電路部分電氣原理圖如圖2所示 。2．1．1 TC35i短信模塊目前，國(guó)內(nèi)商品化的GSM模塊有Fal的A2D系列、Wavee的WM02系列、西門子的TC35系列、愛(ài)立信的DM10／DM20系列、中興的ZXGM18系列等，這些模塊的功能、用法差別不大。其中西門子的TC35系列模塊性價(jià)比較高，并且已經(jīng)具有國(guó)內(nèi)的無(wú)線設(shè)備入網(wǎng)證。因此，該設(shè)計(jì)選用了西門子TC35系列的TC35i。TC35i模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊、閃存、ZIF連接器、天線接口等6部分組成。TC35i設(shè)計(jì)緊湊，大大縮小了產(chǎn)品體積，與GSM2／2+兼容，支持雙頻(GSM 900／1800)，具有RS一232數(shù)據(jù)通信口，符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)GSM0707和GSM0705，且易于升級(jí)為GPRS模塊 J。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的AT命令接口，為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶進(jìn)行開(kāi)發(fā)及設(shè)計(jì)。TC35i可由外部電源或充電電池供電，電壓范圍要求為3．3～4．8 V(常用電池模塊為3．6 V)。在使用外部電源供電的情況下，要求必須能夠提供3．0 A的峰值電流。該設(shè)計(jì)選用了專用的LM2596關(guān)電壓調(diào)節(jié)器構(gòu)成電源電路，可提供最大3．3 V、3．0 A的輸出。2．1．3 40芯ZIF接口與電平轉(zhuǎn)換電路TC35i通過(guò)40個(gè)引腳的ZIF(Zero Inse~ionForce，零阻力插座)連接器與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電路接口，通過(guò)該接口讀取或發(fā)送TC35i模塊中的數(shù)據(jù)。這40個(gè)引腳可以分為5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入／輸出、SIM卡、音頻接口和控制 。單片機(jī)與TC35i之間通過(guò)串行口進(jìn)行通信，由于單片機(jī)的TTL電平與TC35i的電平不匹配，因此該設(shè)計(jì)使用7407芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。2．1．4 開(kāi)關(guān)機(jī)電路開(kāi)機(jī)啟動(dòng)和緊急關(guān)機(jī)分別由單片機(jī)引腳30(IGT—CTL)和31(SHUTDOWN)控制。TC35i模塊上電10 ms后，由單片機(jī)在其15腳(／IGT)加時(shí)長(zhǎng)至少為100 ms的低電平信號(hào)，且該信號(hào)下降沿時(shí)間1 ms使其啟動(dòng)。啟動(dòng)后，15腳的信號(hào)應(yīng)保持高電平。緊急關(guān)機(jī)時(shí)由單片機(jī)在其31腳(EMERGOFF)加時(shí)長(zhǎng)≥3．2 s的低