基于GPRS的无线红外防盗报警器设计

1、    基于gprs的无线红外防盗报警器设计    摘要：安防技术是当前智能家居和智慧社区的重要发展方向，随着电子通信技术的发展，gprs无线传输和红外检测等先进技术不断得到应用。本文以at89s52单片机为核心，以re200b热释电红外传感器和sim300c芯片为关键器件，设计了一款基于gprs的无线红外防盗报警系统，该系统具有稳定可靠、性价比高等优点，完全满足智能家居和智慧社区的安防应用需求，具有一定的推广应用价值。关键词：gprs；红外探测；防盜报警器随着物联网技术的迅速发展，各类智能家居设备层出不穷，其中以安防为目的的各类报警器更是成为智能家居和

2、智慧社区等应用领域的重点1。但从当前的家庭安防技术体系来看，许多报警器还存在着价格高、故障率高、功能单一等问题，使智能家居体验受到严重影响。在电子技术的推动下，单片机、红外探测传感器和gprs无线通信模块等电子器件的性能迅速提高，成为家庭安防系统的重要组成部分2。以此为背景，本文设计了一款基于gprs的无线红外防盗报警器，以期为相关应用领域提供有用的参考。1 gprs概述随着无线通信技术的发展，gprs网络已经得到广泛应用，尤其是在数据传输领域更是具有很大的优势3。gprs是通用分组无线业务（general packet radio service）的简称，它可以实现在任何时间、任何地点与任何

3、人进行通信。gprs具有传输速率高、接入时间短、频谱效率高、支持协议多、兼容性能好、业务体系丰富、资源利用率高、传输速率高等特点，已经成为当前点对点网络业务、数据业务的主流应用技术4。2 系统总体设计本系统以单片机为核心，以gprs发送模块、红外检测等模块为关键组件，以信息采集模块、转换模块等为外围辅助部分，共同完成基于gprs的无线红外防盗报警功能。首先，单片机在主程序的控制下完成各模块的初始化，并启动红外检测装置对目标区域进行监测，当有入侵者闯入监测区域时，红外检测单元立即产生一个脉冲信号，经转换模块的变换后传输至单片机，单片机一方面发出报警信号，另一方面调用gprs模块向用户发送报警短信

4、，从而使主人能及时了解到非法入侵行为。3 关键器件选型考虑到大批量生产的需要，采用了atmel公司研发的at89s52单片机芯片为主控单元，以re200b热释电红外传感器作为检测单元，同时采用bis0001对红外传感器采集的信号进行处理，上述芯片价格较国低廉，但性能可满足防盗报警的需求，因而具有较高的性价比。为了提高系统性能，采用了台湾普城公司研发的pt2262 芯片作为无线门磁信号的发射电路，可完成信号的编码与解码工作，由于该芯片采用了cmos工艺，因此在功耗上可以大大节省，该芯片在无线通讯领域中应用十分广泛。振动信号的采集选用南京远拓公司生产的yt-jb3芯片，它可以实现地址编码，具有体积

5、小、质量轻、低功耗、高性能等优点，并且在公安部有合法备案，有助于商业化推广。gprs 模块采用simcom公司研发的sim300c芯片，可以实现短信发送、语音通话和远程数据传输。4 系统硬件设计本系统的设计可分为硬件设计和软件设计，其中硬件系统主要由红外感应电路、无线门磁电路、振动探测电路、无线发射电路、串口通信电路、以及电源电路等六大模块。4.1 红外感应电路设计红外感应电路以re200b双元件型热释电红外传感器为核心器件，传感器在平静无扰动的环境中工作时，其电压保持恒定。当有人进入目标区域时，re200b的感应信号由于受到干扰，会立即产生一个交变的红外辐射信号，该信号经过电磁感应后变成一个

6、微弱跳变的电压脉冲，经过biss0001芯片的功率放大和整形处理后向外输出，使后级电路可以对其进行进一步的处理。4.2 无线门磁电路设计从结构上看，本文设计的无线门磁电路由磁铁部件和开关部件两部分构成，它是通过对开关和磁铁之间的距离来决定信号变化的，当由于环境变化造成两者距离不断加大，达到某一阈值后会引开关的动作，该动作会被感应电路所接收，并将电平拉低，并由pt2262芯片的14引脚传入，再通过内部处理后从17脚输出调制脉冲信号，最终由at89s52单片机的p1.0引脚进入主控单元，从而为后续单元的工作提供了信号。4.3 振动探测电路设计振动探测传感器yt-jb3由12v外接电源供电，当目标区

7、域有人非法入侵时，环境会相应产生一定的振动信号，并触发振动探测器报警。yt-jb3具有2路输出，分别完成不同的任务，其中第一路输出是开关信号，在正常情况下，继电器处于常闭状态，报警器处于常开状态；第二路输出是12v电平信号，具有较强的驱动能力，能够直接驱动报警器发出报警信号。报警信号采用低电平设计，由单片机接收并处理。4.4无线通信电路设计at89s52单片机内部采用ttl电平进行工作，但外部器件由串口输出的信号通常不是标准ttl电平，因此无法由单片机直接处理，因而本文设计了一个转换模块，信号的转换由max232芯片完成，以满足信号处理的要求。gprs模块主要完成无线传输功能，其通信能力需要借

8、助sim卡来实现，因此gprs电路设计关键是sim卡电路的设计，本文将sim300c芯片集成到系统中，通过单片机写入at指令，实现其短信发送、语音通话和远程数据传输等功能。4.5 电源模块设计电源模块为系统各单元提供电力支持，其稳定性影响到整个系统的性能。为了保证供电可靠，本文采用直流稳压电流进行供电，其内部包含电源变压器、桥式整流电路、滤波电路和稳压电路等部分，其中电源变压器可以把220v交流电转换为更低的电压值，接着由格式整流电路把交流电转换为直流电，但此时的直流仍有一定的波动，因此通过滤波电流去除高频成分，得到更加平稳的直流电压，最后由稳压电路将其稳定在各功能模块所需要的电压水平。5 系

9、统软件设计软件代码采用c语言设计，应用模块化的编程思想，对各功能模块的代码进行设计。与硬件系统功能相对应，软件系统可以分为红外感应子程序、无线门磁子程序、振动探测子程序、无线发射子程序、串口通信子程序、以及电源监测子程序等六大模块。单片机的运行受主程序控制，按照一定的顺序调用各功能模块，完成红外监测和防盗报警功能。电源模块向单片机供电，然后各设备启动，在初始化程序的操作下完成初始化工作，然后单片机进入循环扫描，对外部的检测报警信号进行监测。一旦有报警信号传入，单片机会立即对其进行处理，调用gprs模块向用户发送短信。6 结语本文设计的基于gprs的无线红外防盗报警器在某小区内进行了大范围应用，其工作稳定可靠，完全满足实际应用需求。由于本系统具有体积小、质量轻、低功耗、高性能、低成本等优点，有着很高的性价比和竞争力，因而具有广泛的应用前景。参考文献：1王智峰，邹峰，侯菲，李白萍.家庭智能安防报警系统的研究j.仪表技术，2018（07）：31-33+36.2关雯馨，王新蕊.智能家居安防gprs无线远程监测报警系统设计j.电子世界，2018（