室内安防过程报警系统

作品创意书一、摘要本作品以HT46单片机为核心，介绍了一种基于单片机技术的室内险情远程短信报警及应急处理。它具有能够根据对室内环境温度的实时监控和险情（如煤气、天燃气的泄漏）声光报警，并通过GSM网络远程短信报警及监控。同时还能自动作出相应的应急，从而构成多功能的智能安防系统。二、作品介绍随着国民经济的发展,人民的生活水平日益提高,人们对生活质量提出了更高的要求,希望生活更加安全舒适。但是,一些家庭由于疏忽大意时常会出现一些火灾或煤气泄露等险情,给家庭和社会带来巨大的损失,因此迫切需要利用高技术的智能化手段,为家庭提供一个安全的生活环境。本作品成本低，适用范围广，可用于仓库、家居等室内环境的实时检测、控制与远程报警，其市场发展前景好。本作品的创新点在于集室内环境检测、智能控制与利用GSM网络远程报警为一体。借助可靠、成熟的GSM移动网络，以最直观的中文短消息实现远程报警和监控的智能家居报警系统，来实现室内的安全监控。它采用温度传感器检测及LCD显示，并配备烟雾传感器和可燃性气体传感器，可实现防火、防燃气泄漏的作用。带有GSM网络功能的安防系统，使用户无论身在何处，都可以通过短信设防、撤防等。本作品主要包含三大部分：第一，利用DS18B20温度传感器进行室内温度的检测与显示；第二，利用MQ2、MQ5煤气传感器对室内气体进行浓度检测以及对通风系统进行相应的智能控制；第三，利用通信TC35I模块通过GSM网络进行远程报警。三、工作原理（一）系统总的方案该室内安防报警系统主要有HT46RU232单片机、TC35I通信模块，键盘输入模块、LCD液晶显示屏、MQ2、MQ5传感器、DS18B20温度传感器、声光报警器和AT24C02存储器等，其系统硬件结构如图1所示。图1：系统总的电路框图利用DS18B20温度传感器进行室内温度的检测与显示；利用MQ2、MQ5可燃性气体传感器对室内气体进行浓度检测以及对通风系统进行图3LCD液晶与单片机接口电路（六）存储部件设计方案为了实现对预设电话号码的存储、报警信息的记录、以及对中英文字符的字模点阵的存储，本系统采用了能够保证掉电数据不丢失的片外存储器AT24C02。该芯片是一种I2C总线的存储器，和MCU的数据通信只需要两个引脚SDA和SCL即可，和通常的并行存储器相比，可以大大节约MCU的端口引脚资源和PCB的布线面积。I2C闪存同单片机接口电路如图4所示。AT24C02使用二线制协议串行总线（I2C总线）及其传输规约进行双向传输。图4单片机与AT24C02接口电路结构图（七）室内报警和通风智能控制系统的设计方案当测量温度高于设定温度，MQ2、MQ5传感器所检测的气体浓度超过正常的浓度，本系统将会在室内产生声光报警，并对通风系统和室内电源总开关进行智能控制。（其工作电路见图5、图6）图5声光报警系统电路图6对通风系统智能控制电路如图七所示，通过晶闸管控制排风扇。（八）TC35I通信模块利用GSM远程报警系统的设计方案TC35i新版西门子工业GSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块,工作在EGSM900和GSM1800双频段,电源范围为直流3.3～4.8V,电流消耗——休眠状态为3.5mA，空闲状态为25mA，发射状态为300mA(平均)，2.5A峰值；可传输语音和数据信号,功耗在EGSM900(4类)和GSM1800(1类)分别为2W和1W,通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。SIM电压为3V/1.8V，TC35i的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据,可选波特率为300b/s～115kb/s,自动波特率为1.2kb/s～115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(ShortMessageService,短消息),可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。tc35i模块有40个引脚，通过一个ZIF(ZeroInsertionForce，零阻力插座)连接器引出。这40个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。第1~14脚为电源部分：1~5为电源电压输入端Vbatt+，6~10为电源地GND，11、12为充电引脚，13为对外输出电压(共外电路使用)，14为ACCU-TEMP接负温度系数的热敏电阻。24~29为SIM卡引脚，分别为CCIN、CCRST、CCIO、CCCLK、CCVCC和CCGND。33~40为语音接口，用来接电话手柄。15、30、31和32脚为控制部分：15为点火线IGT(Ignition)，当TC35i通电后必须给IGT一个大于100ms低电平，模块才启动；30为RTCbackup，31为Powerdown，32为SYNC。16~23为数据输入/输出，分别为DSR0、RING0、RxD0、TxD0、CTS0、RTS0、DTR0和DCD0。tc35i模块的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器，符合ITU-TRS232接口标准。它有固定的参数：8位数据位和1位停止位，无校验位，波特率在300bps~115kbps之间可选，硬件握手信号用RTS0/CTS0，软件流量控制用XON/XOFF，CMOS电平，支持标准的AT命令集。四、作品功能、特色（一）功能本作品的前端感应器主要有温度传感器，防火和防煤气泄漏等传感器，用于收集室内险情并传送给单片机；单片机负责接收、处理感应器信号，判别是否有险情发生。单片机不断对各种传感器信号进行检测，如果检测到高电平，系统控制GSM网络模块实现短消息报警，将报警信息通过GSM服务网络发送到用户手机上，同时根据需要启动声光报警器发出相应的警报信号，并对通风系统和室内电源总开关实施智能控制。如已实现小区联网，同时还会给联网中心的小区保安处发送报警信息。本系统能有效地达到防室内险情、报警的目的。（二）特色现市场也有对室内环境的检测仪器，但存在有体积大、价格贵、功能少等原因，根据市场调查随着家居全装修增多，人们对生活质量要求的提高，这种多功能安防报警系统将会有更广泛的应用前景。本作品的特色在于集室内环境检测、智能控制与利用GSM网络远程报警为一体。不但在理论上具有较高的研究价值，对硬件调试、编程技巧也有很高的要求。本