基于gsm的家居安全报警系统设计

基于gsm的家居安全报警系统设计内容摘要：

过串行接口跟单片机进行通信。 TC35I GSM数据接口遵照ITUT RS232 DCE标准的串行异步收发器实现，ZIF上所有RS232信号都是低电平有效。 TC35I GSM数据接口配置为8个数据位、无奇偶校验、一个停止位，可以工作在300bps~115kbps()。 SIM卡接口TC35I GSM 基带处理器集成有与ISO 78163 IC卡标准兼容的SIM卡接口，ZIF连接器上的六个引脚用于SIM卡接口，其中五个是GSM SIM卡接口，CCIN引脚用来检测SIM卡是否插入。 在CCVCC及CCGND引脚间需串入200nF去耦电容，在CCRST及CCGND间应串入1000pF电容，以提高SIM卡与TC35I进行数据交互时的稳定性。 图26设计了TC35I与单片机通信的接口电路。 图26 TC35I与单片机接口电路设计东华理工大学毕业设计（论文） 系统软件设计3．系统软件设计 AT指令单片机对TC35I模块的控制，是通过串口对其发送AT指令来实现的。 所谓AT指令就是由西门子、诺基亚、摩托罗拉等公司共同为GSM系统研制的一种通信协议。 AT命令以“AT”或“at”前缀开始，以“CR”（ASCII码为0X0D）结束，命令执行后通常返回响应信息，格式为：“CRLF响应信息CRLF（ASCII码为0X0D 0X0A）”.AT命令包括标准V。 25ter命令、（SMS）命令和西门子定义增强命令等。 AT测试指令，用来测试单片机与TC35I模块是否建立连接。 连接成功，返回OK，连接失败，返回ERROR。 AT+CMGFAT+CMGF=n，设置短信模式。 参数n=0表示TC35I工作在PDUMode；n=1表示工作在TextMode。 若短信息中包含中文，则必须采用PDUMode。 AT+CSCAAT+CSCA=+861380****500，149，设置短信息服务中心地址。 各地区不一样，其中上海为13800210500。 AT+CMGS发送信息指令。 参数n为BCD码，表示短信包数据内容的字节数。 如已建立连接，发送该命令后，TC35I会返回一个ASCII码字符“”，以告诉单片机可以发送PDU数据包了。 所有AT指令的指令符号、常数、PDU数据包等都以ASCⅡ编码形式传送，比如“A”的ASCⅡ编码为41H，“T”的ASCⅡ编码为54H，数字“0”的ASCⅡ编码为30H等。 单片机控制手机工作，必须把手机的短信息工作模式设置为PDU格式，即通过指令AT+CMGF=0完成。 单片机向手机发送每l条指令后，必须以回车符作为该条指令的结束，回车的ASCⅡ编码为ODH，例如单片机向手机发送“AT+CMGF=0指令，其ASCⅡ编码列为“41H、54H、2BH、42H、4DH、47H、46H、3DH、30H、0DH”，最后1个字节0DH就是回车符，表示该条指令结束，如果没有这个回车符，手机将不识别这条指令。 当手机接收到一条完整的AT指令后，手机并不立即执行这条指令，而是首先把刚才接收到的AT指令的全部ASCⅡ编码序列全部反发送出来(含ODH)，其次发送1个回车符和换行符的ASCⅡ编码即0DH和OAH，最后执行该条指令。 手机向单片机发送短信息内容时，其PDU数据包的内容是16进制表示的数据，但并不是直接向单片机传递16进制数据，而是仍然把每一位16进制数以ASCⅡ编码来发送，这样，2个字节的16进制数就变成4个字节的ASCⅡ码。 但是，PDU数据包中的数据字节长度部分仍然是实际字节长度，而不是变成ASCⅡ码的字节长度，这在编程时应特别注意，否则，接收的数据就不完整。 表31即介绍了执行一条AT指令的过程，包括单片机发送命令，等待TC35I应答，判断连接（通信）成功或失败。 表32介绍了TC35i的常用At指令。 表31 单片机与TC35I执行一条AT指令的过程解析指令步骤单片机发送命令TC35I应答说明AT+CMGF=0141H 54H 2BH 43H 4DH47H 46H 3DH 30H 0DH单片机发送AT+CMGF=0指令241H 54H 2BH 43H 4DH47H 46H 3DH 30H 0DHTC35I应答30DH 0AH回车换行44FH 4BHOK 连接成功45H 52H 52H 4FH 52HERROR 连接失败50DH 0AH回车换行表32 TC35i常用At指令：AT指令 功 能 AT+CMGC Send an SMS mend(发出一条短信息命令) AT+CMGD Delete SMS message (删除SIM卡内存的信息) AT+CMGF Select SMS message format(选择短消息信息格式：0PDU；1文本) AT+CMGL List SMS message from preferred store(列出SIM卡中的短消息格式PDU/TEXT：0“REC UNREAD”为未读，1“REC READ”为已读，2“STOU NSENT”为待发，3“STOSENT”为已发，4“ALL”为全部 AT+CMGR Read SMS message (读短消息) AT+CMGS Send SMS message (发短消息) AT+CMGW Write SMS message to memory (向SIM内存中写入待发的短消息) AT+CNMI New SMS message storage(显示新收到的短消息) AT+CPMS Preferred SMS message storage (选择短消息内存) AT+CSCA SMS service center address(短消息中心地址) AT+CSCB Select cell broadcast message messages (选择蜂窝广播信息) AT+CSMP Set SMS text mode parameters(设置短消息文本模式参数) PDU数据包目前,发送短消息常用Text和PDU(Protocol Data Unit,协议数据单元)模式。 使用Text模式收发短信代码简单,实现起来十分容易,但最大的缺点是不能收发中文短信。 而PDU模式不仅支持中文短信,也能发送英文短信。 PDU模式收发短信可以使用3种编码：7bit、8bit和UCS2编码。 7bit编码用于发送普通的ASCII字符,8bit编码通常用于发送数据消息,UCS2编码用于发送Unicode字符。 一般的PDU编码由A B C D E F G H I J K L M十三项组成。 PDU相当于一个数据包，它包含源/目的地址、有效时间、数据格式、协议类型和正文。 其中短信息正文经过十六进制编码后被传送，正文长度可达140字节(即70个汉字)。 下面通过串口调试工具，以一个实际的例子来说明单片机控制TC35I发送一条中文短信的详细过程。 如要发送“煤气泄露。 ”到手机13912345678上，PDU数据包的封装见表33所示。 表33 发送一条中文短信的详细过程单片机发送说明步骤一：单片机发送AT+CMGS=0250DH发送短信息指令，其中025表示PDU数据包总字节数减去10步骤二：等待TC35I返回ASCII码字符“” 步骤三单片机发送PDU数据包08短信中心地址长度91短信息中心地址格式683108200105F8613800210500补F凑成偶数，按字节位移处理11基本参数00消息基准值0D目标地址数字个数91目标地址格式683119325476F88613912345678补F凑成偶数，按字节位移处理00协议标识，点到点模式08Unicode编码模式AA有效期4天0APDU正文字节数，10个字节7164 6C14 6CC4 9732 0021PDU正文；汉字“煤气泄露。 ”的Unicode编码1A结束符 单片机控制系统程序 主程序该系统有三种报警类型，即匪盗报警、火情报警、燃气泄露报警。 系统采用传感器电路检测以上安全隐患，其中数字温度传感器DS18B20的采集要求严格的读写时序，另两种险情采用外部中断方式采集。 矩阵键盘采用电平变化中断实现，大大节省单片机CPU的资源。 当用户需要设置手机号码时，可通过键盘电平中断向CPU申请中断请求。 当有险情发生时，调用GSM通信程序。 图31是该项目的主程序系统流程图。 图31 系统控制流程图 中断系统在本课题中，设计了三种中断功能，分别是电平变化中断、外部中断、串口发送接收中断。 电平变化中断：矩阵键盘并没有采用传统的扫描方式，而是采用51单片机RB端口特有的电平变化中断功能，只要有按键按下，就会在RB端口引脚上读到电平变化，即产生中断，调用中断服务和键盘服务子程序。 使用中断法进行键盘设计，大大减轻了单片机无时无刻扫描键盘状态的资源开销。 使得设计更加简洁、巧妙。 外部中断：考虑到在本次设计中，热释电红外传感器经过BISS0001调理电路后是标准开关量信号，故采用单片机的外部中断来实现室内入侵的实时报警。 串口通信中断：TC35I和单片机之间的通信是标准232串行通信协议。 采用串口接受发送中断方式，使得单片机系统可以与TC35I之间进行实时的交互式通信。 图32说明了单片机中断系统的工作过程。 图32 中断系统流程图 DS18B20温度采集软件设计DS18B20 简单的硬件接口是以相对复杂的接口编程为代价。 由于DS18B20 通过单总线与单片机进行通讯,所以其通讯功能是分时完成的。 是通过严格的时序来实现的,只有在特定的时隙,才能实现DS18B20 数据的写入和读出。 如图43所示。 图33 DS18B20工作流程图单片机与DS18B20 的所有通讯都是由一个单片机的复位脉冲和一个DS18B20 的应答脉冲开始的。 单片机先发一个复位脉冲,保持低电平时间最少480 μs , 最多不能超过960μs。 然后,单片机释放总线,等待DS18B20 的应答脉冲。 DS18B20 在接受到复位脉冲后等待15～60 μs 才发出应答脉冲。 应答脉冲能保持60～240 μs。 单片机从发送完复位脉冲到再次控制总线至少要等待480 μs。 YM12864R液晶子程序设计YM12864R是深圳耀宇的一款带ST7920驱动的字符型点阵液晶，内置8192 个中文汉字（16X16 点阵）、128个字符（8X16 点阵）及64X256 点阵显示RAM（GDRAM）。 带字库的液晶解决了常用T6963C驱动系列液晶大量占用单片机存储单元的问题，一定程度上减轻了单片机的资源开销常用的液晶模块：如T6963C、KS010RA8803等驱动芯片，可以使用单片机以并行连接方式进行数据读写。 这样单片机可以以总线方式和液晶进行连接，就可以想访问外部RAM一样访问液晶，非常适合对液晶显示器的控制。 东华理工大学毕业设计（论文）。