基于單片機的倉庫無人值守系統(tǒng)設(shè)計

陳旭日+++席桂清

摘 要：采用AT89S52單片機實現(xiàn)GSM短信模塊的倉庫無人值守系統(tǒng)，該系統(tǒng)借助GSM網(wǎng)絡(luò)，以短信息的方式實現(xiàn)實時監(jiān)控用戶當(dāng)前倉庫的安全狀況，當(dāng)采集值超過傳感器設(shè)定值，系統(tǒng)可現(xiàn)場報警同時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程，告知當(dāng)前狀況，系統(tǒng)具有采集數(shù)據(jù)準確、傳輸可靠、性價比高、智能監(jiān)測等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：AT89S52；GSM；實時監(jiān)控；遠程

引言

倉庫管理與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的問題。大到公司、超市的倉庫管理，小到圖書館的藏書管理，都可以認為是各種各樣的倉庫管理需求。目前的倉庫管理系統(tǒng)一般比較落后，性能較差且很不完備，人工干涉過多，操作使用不方便，有的故障率高還不實用，容易造成倉庫被盜等問題，造成財產(chǎn)損失?；谝陨锨闆r，研究了一種新型的倉庫管理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是利用GSM系統(tǒng)的AT指令的開發(fā)以及單片機和移動通信模塊之間的通信編程。由傳感器將采集到的信號發(fā)送至單片機，單片機通過判斷，發(fā)送控制指令到移動通信模塊，移動通信模塊接到指令后調(diào)用預(yù)先設(shè)計好的報警短信息，利用GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶手機，從而實現(xiàn)對倉庫的無人實時監(jiān)測功能。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

該系統(tǒng)主要由六部分組成：傳感器部分、無線通信部分、報警部分、A/D轉(zhuǎn)換部分、單片機控制處理部分、顯示部分如圖1所示。傳感器由溫度傳感器、振動傳感器、紅外傳感、器煙霧傳感器構(gòu)成，由溫度傳感器、煙霧傳感器來測量溫度高低、煙霧大小，A/D轉(zhuǎn)換部分完成模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳給單片機經(jīng)處理判斷是否發(fā)生火災(zāi)。紅外傳感器、振動傳感器把采集到的振動、紅外信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換部分傳給單片機判斷是否有人闖入。顯示模塊用于顯示單片機處理的結(jié)果。當(dāng)發(fā)生意外情況報警部分發(fā)出報警，移動通信模塊可以隨時把倉庫信息發(fā)給管理者。

圖1 系統(tǒng)原理圖

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 主控器的選擇

主控制器采用AT89S52單片機，AT89S52是一種低功耗、高性能～CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。AT89S52具有以下標(biāo)準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。

2.2 溫度傳感器的選擇

溫度傳感器采用常用的DSl820溫度傳感器。DSl820數(shù)字溫度計提供9位（二進制）溫度讀數(shù)指示器件的溫度信息經(jīng)過單線接口送入DSl820或從DSl820送出因此從主機CPU到DSl820僅需一條線（和地線）DSl820的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源因為每一個DSl820在出廠時已經(jīng)給定了唯一的序號因此任意多個DSl820可以存放在同一條單線總線上這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件DSl820的測量范圍從-55到+125增量值為0.5可在ls（典型值）內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。

2.3 紅外傳感器的選擇

紅外傳感器選擇熱釋電紅外線（PIR）傳感器，這是80年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測元件，是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器，它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路。如圖2示為熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖。

圖2 熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖

2.4 煙霧傳感器的選擇

煙霧傳感器采用離子型煙霧傳感器MQ-2，MQ-2氣敏元件的氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖3所示（結(jié)構(gòu)AorB），由微型AL2O3陶瓷管、SnO2敏感層，測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個用于信號取出，2個用于提供加熱電流。

圖3 測量電路如圖所示

2.5 報警模塊的設(shè)計

報警裝置采用無源壓電式KM3712x型蜂鳴器，較一般的蜂鳴器體積大，聲音響亮，適用報警器的報警聲音源。

2.6 移動通信模塊的選擇

采用基于GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)的通信模塊。GSM模塊是傳統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器與GSM無線移動系統(tǒng)的結(jié)合，可以稱之為無線調(diào)制解調(diào)器。SIM300是小體積即插即用模組中完善的三頻、四頻*GSM/GPRS解決方案。使用工業(yè)標(biāo)準界面，具備GSM/GPRS 900/1800/1900MHz功能的SIM300C以小尺寸和低功耗實現(xiàn)語音、SMS、數(shù)據(jù)和傳真信息的高速傳輸?？梢苑奖愕嘏c單片機連機通訊，可以快速、安全、可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)（Short Message Service）和傳真。SIM300通信模塊具有GSM無線通信的所有功能，并提供標(biāo)準的UAR串行接口通過AT命令控制（GSM07.07，07.05和增強AT命令，直接使用AT命令即可以簡便的實現(xiàn)短信息的收發(fā)，查詢和管理。SIM300模塊有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息。通過獨特的40引腳的ZIF連接器，實現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語音信號、及控制信號的雙向傳輸。單片機與SIM300通過AT指令控制手機的控制技術(shù)，設(shè)置SIM300模塊的工作模式PDU模式，PDU模式支持中文短信，也能發(fā)送英文短信，本設(shè)計采用PDU模式進行編寫。

2.7 顯示模塊的設(shè)計

顯示模塊采用LCD液晶顯示，LCD（Liquid Crystal Display），為平面超薄的顯示設(shè)備，它由一定數(shù)量的彩色或黑白像素組成，放置于光源或者反射面前方。液晶顯示器功耗很低，因此倍受工程師青睞，適用于使用電池的電子設(shè)備。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點、線、面配合背部燈管構(gòu)成畫面。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

1602顯示模塊設(shè)計、18B20溫度傳感器模塊、24C02存儲器模塊、1302時鐘模塊、外部中斷、串口中斷、主控制模塊等幾個部分整個系統(tǒng)的設(shè)計軟件流程圖4所示。

4 結(jié)束語

本設(shè)計采用了單片機與傳感器相結(jié)合的方法，利用GSM網(wǎng)絡(luò)進行遠程無線傳輸，實現(xiàn)遠距離監(jiān)測倉庫的環(huán)境狀態(tài)，達到了無人值守的目的，通過實驗驗證，該系統(tǒng)使用靈活、數(shù)據(jù)采集傳輸可靠準確、節(jié)省資源，提高勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)了儀器儀表智能化，系統(tǒng)也可以在其他需要無線監(jiān)控的領(lǐng)域使用，應(yīng)用范圍較廣。

參考文獻

[1]徐惠民，安德寧.單片微型計算機原理接口及應(yīng)用.第二版[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2000.

[2]陳雷，丁曉明，李強.GSM短消息系統(tǒng)在遠程數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用[J].中國數(shù)據(jù)通信，2003，3.

[3]王福瑞.單片微機測控系統(tǒng)設(shè)計大全[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1998.

[4]陳學(xué)平.AltiumDesigner10.0電路設(shè)計與制作完全學(xué)習(xí)手冊.北京：清華大學(xué)出版社，2012.

[5]王幸之.AT89系列單片機原理與接口技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2004.

[6]彭為，黃科，雷道仲.單片機典型系統(tǒng)設(shè)計實例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.endprint

摘 要：采用AT89S52單片機實現(xiàn)GSM短信模塊的倉庫無人值守系統(tǒng)，該系統(tǒng)借助GSM網(wǎng)絡(luò)，以短信息的方式實現(xiàn)實時監(jiān)控用戶當(dāng)前倉庫的安全狀況，當(dāng)采集值超過傳感器設(shè)定值，系統(tǒng)可現(xiàn)場報警同時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程，告知當(dāng)前狀況，系統(tǒng)具有采集數(shù)據(jù)準確、傳輸可靠、性價比高、智能監(jiān)測等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：AT89S52；GSM；實時監(jiān)控；遠程

引言

倉庫管理與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的問題。大到公司、超市的倉庫管理，小到圖書館的藏書管理，都可以認為是各種各樣的倉庫管理需求。目前的倉庫管理系統(tǒng)一般比較落后，性能較差且很不完備，人工干涉過多，操作使用不方便，有的故障率高還不實用，容易造成倉庫被盜等問題，造成財產(chǎn)損失。基于以上情況，研究了一種新型的倉庫管理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是利用GSM系統(tǒng)的AT指令的開發(fā)以及單片機和移動通信模塊之間的通信編程。由傳感器將采集到的信號發(fā)送至單片機，單片機通過判斷，發(fā)送控制指令到移動通信模塊，移動通信模塊接到指令后調(diào)用預(yù)先設(shè)計好的報警短信息，利用GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶手機，從而實現(xiàn)對倉庫的無人實時監(jiān)測功能。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

該系統(tǒng)主要由六部分組成：傳感器部分、無線通信部分、報警部分、A/D轉(zhuǎn)換部分、單片機控制處理部分、顯示部分如圖1所示。傳感器由溫度傳感器、振動傳感器、紅外傳感、器煙霧傳感器構(gòu)成，由溫度傳感器、煙霧傳感器來測量溫度高低、煙霧大小，A/D轉(zhuǎn)換部分完成模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳給單片機經(jīng)處理判斷是否發(fā)生火災(zāi)。紅外傳感器、振動傳感器把采集到的振動、紅外信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換部分傳給單片機判斷是否有人闖入。顯示模塊用于顯示單片機處理的結(jié)果。當(dāng)發(fā)生意外情況報警部分發(fā)出報警，移動通信模塊可以隨時把倉庫信息發(fā)給管理者。

圖1 系統(tǒng)原理圖

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 主控器的選擇

主控制器采用AT89S52單片機，AT89S52是一種低功耗、高性能～CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。AT89S52具有以下標(biāo)準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。

2.2 溫度傳感器的選擇

溫度傳感器采用常用的DSl820溫度傳感器。DSl820數(shù)字溫度計提供9位（二進制）溫度讀數(shù)指示器件的溫度信息經(jīng)過單線接口送入DSl820或從DSl820送出因此從主機CPU到DSl820僅需一條線（和地線）DSl820的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源因為每一個DSl820在出廠時已經(jīng)給定了唯一的序號因此任意多個DSl820可以存放在同一條單線總線上這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件DSl820的測量范圍從-55到+125增量值為0.5可在ls（典型值）內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。

2.3 紅外傳感器的選擇

紅外傳感器選擇熱釋電紅外線（PIR）傳感器，這是80年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測元件，是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器，它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路。如圖2示為熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖。

圖2 熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖

2.4 煙霧傳感器的選擇

煙霧傳感器采用離子型煙霧傳感器MQ-2，MQ-2氣敏元件的氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖3所示（結(jié)構(gòu)AorB），由微型AL2O3陶瓷管、SnO2敏感層，測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個用于信號取出，2個用于提供加熱電流。

圖3 測量電路如圖所示

2.5 報警模塊的設(shè)計

報警裝置采用無源壓電式KM3712x型蜂鳴器，較一般的蜂鳴器體積大，聲音響亮，適用報警器的報警聲音源。

2.6 移動通信模塊的選擇

采用基于GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)的通信模塊。GSM模塊是傳統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器與GSM無線移動系統(tǒng)的結(jié)合，可以稱之為無線調(diào)制解調(diào)器。SIM300是小體積即插即用模組中完善的三頻、四頻*GSM/GPRS解決方案。使用工業(yè)標(biāo)準界面，具備GSM/GPRS 900/1800/1900MHz功能的SIM300C以小尺寸和低功耗實現(xiàn)語音、SMS、數(shù)據(jù)和傳真信息的高速傳輸?？梢苑奖愕嘏c單片機連機通訊，可以快速、安全、可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)（Short Message Service）和傳真。SIM300通信模塊具有GSM無線通信的所有功能，并提供標(biāo)準的UAR串行接口通過AT命令控制（GSM07.07，07.05和增強AT命令，直接使用AT命令即可以簡便的實現(xiàn)短信息的收發(fā)，查詢和管理。SIM300模塊有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息。通過獨特的40引腳的ZIF連接器，實現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語音信號、及控制信號的雙向傳輸。單片機與SIM300通過AT指令控制手機的控制技術(shù)，設(shè)置SIM300模塊的工作模式PDU模式，PDU模式支持中文短信，也能發(fā)送英文短信，本設(shè)計采用PDU模式進行編寫。

2.7 顯示模塊的設(shè)計

顯示模塊采用LCD液晶顯示，LCD（Liquid Crystal Display），為平面超薄的顯示設(shè)備，它由一定數(shù)量的彩色或黑白像素組成，放置于光源或者反射面前方。液晶顯示器功耗很低，因此倍受工程師青睞，適用于使用電池的電子設(shè)備。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點、線、面配合背部燈管構(gòu)成畫面。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

1602顯示模塊設(shè)計、18B20溫度傳感器模塊、24C02存儲器模塊、1302時鐘模塊、外部中斷、串口中斷、主控制模塊等幾個部分整個系統(tǒng)的設(shè)計軟件流程圖4所示。

4 結(jié)束語

本設(shè)計采用了單片機與傳感器相結(jié)合的方法，利用GSM網(wǎng)絡(luò)進行遠程無線傳輸，實現(xiàn)遠距離監(jiān)測倉庫的環(huán)境狀態(tài)，達到了無人值守的目的，通過實驗驗證，該系統(tǒng)使用靈活、數(shù)據(jù)采集傳輸可靠準確、節(jié)省資源，提高勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)了儀器儀表智能化，系統(tǒng)也可以在其他需要無線監(jiān)控的領(lǐng)域使用，應(yīng)用范圍較廣。

參考文獻

[1]徐惠民，安德寧.單片微型計算機原理接口及應(yīng)用.第二版[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2000.

[2]陳雷，丁曉明，李強.GSM短消息系統(tǒng)在遠程數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用[J].中國數(shù)據(jù)通信，2003，3.

[3]王福瑞.單片微機測控系統(tǒng)設(shè)計大全[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1998.

[4]陳學(xué)平.AltiumDesigner10.0電路設(shè)計與制作完全學(xué)習(xí)手冊.北京：清華大學(xué)出版社，2012.

[5]王幸之.AT89系列單片機原理與接口技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2004.

[6]彭為，黃科，雷道仲.單片機典型系統(tǒng)設(shè)計實例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.endprint

摘 要：采用AT89S52單片機實現(xiàn)GSM短信模塊的倉庫無人值守系統(tǒng)，該系統(tǒng)借助GSM網(wǎng)絡(luò)，以短信息的方式實現(xiàn)實時監(jiān)控用戶當(dāng)前倉庫的安全狀況，當(dāng)采集值超過傳感器設(shè)定值，系統(tǒng)可現(xiàn)場報警同時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程，告知當(dāng)前狀況，系統(tǒng)具有采集數(shù)據(jù)準確、傳輸可靠、性價比高、智能監(jiān)測等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：AT89S52；GSM；實時監(jiān)控；遠程

引言

倉庫管理與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的問題。大到公司、超市的倉庫管理，小到圖書館的藏書管理，都可以認為是各種各樣的倉庫管理需求。目前的倉庫管理系統(tǒng)一般比較落后，性能較差且很不完備，人工干涉過多，操作使用不方便，有的故障率高還不實用，容易造成倉庫被盜等問題，造成財產(chǎn)損失?；谝陨锨闆r，研究了一種新型的倉庫管理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是利用GSM系統(tǒng)的AT指令的開發(fā)以及單片機和移動通信模塊之間的通信編程。由傳感器將采集到的信號發(fā)送至單片機，單片機通過判斷，發(fā)送控制指令到移動通信模塊，移動通信模塊接到指令后調(diào)用預(yù)先設(shè)計好的報警短信息，利用GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶手機，從而實現(xiàn)對倉庫的無人實時監(jiān)測功能。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

該系統(tǒng)主要由六部分組成：傳感器部分、無線通信部分、報警部分、A/D轉(zhuǎn)換部分、單片機控制處理部分、顯示部分如圖1所示。傳感器由溫度傳感器、振動傳感器、紅外傳感、器煙霧傳感器構(gòu)成，由溫度傳感器、煙霧傳感器來測量溫度高低、煙霧大小，A/D轉(zhuǎn)換部分完成模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳給單片機經(jīng)處理判斷是否發(fā)生火災(zāi)。紅外傳感器、振動傳感器把采集到的振動、紅外信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換部分傳給單片機判斷是否有人闖入。顯示模塊用于顯示單片機處理的結(jié)果。當(dāng)發(fā)生意外情況報警部分發(fā)出報警，移動通信模塊可以隨時把倉庫信息發(fā)給管理者。

圖1 系統(tǒng)原理圖

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 主控器的選擇

主控制器采用AT89S52單片機，AT89S52是一種低功耗、高性能～CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。AT89S52具有以下標(biāo)準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。

2.2 溫度傳感器的選擇

溫度傳感器采用常用的DSl820溫度傳感器。DSl820數(shù)字溫度計提供9位（二進制）溫度讀數(shù)指示器件的溫度信息經(jīng)過單線接口送入DSl820或從DSl820送出因此從主機CPU到DSl820僅需一條線（和地線）DSl820的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源因為每一個DSl820在出廠時已經(jīng)給定了唯一的序號因此任意多個DSl820可以存放在同一條單線總線上這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件DSl820的測量范圍從-55到+125增量值為0.5可在ls（典型值）內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。

2.3 紅外傳感器的選擇

紅外傳感器選擇熱釋電紅外線（PIR）傳感器，這是80年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測元件，是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器，它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路。如圖2示為熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖。

圖2 熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖

2.4 煙霧傳感器的選擇

煙霧傳感器采用離子型煙霧傳感器MQ-2，MQ-2氣敏元件的氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖3所示（結(jié)構(gòu)AorB），由微型AL2O3陶瓷管、SnO2敏感層，測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個用于信號取出，2個用于提供加熱電流。

圖3 測量電路如圖所示

2.5 報警模塊的設(shè)計

報警裝置采用無源壓電式KM3712x型蜂鳴器，較一般的蜂鳴器體積大，聲音響亮，適用報警器的報警聲音源。

2.6 移動通信模塊的選擇

采用基于GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)的通信模塊。GSM模塊是傳統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器與GSM無線移動系統(tǒng)的結(jié)合，可以稱之為無線調(diào)制解調(diào)器。SIM300是小體積即插即用模組中完善的三頻、四頻*GSM/GPRS解決方案。使用工業(yè)標(biāo)準界面，具備GSM/GPRS 900/1800/1900MHz功能的SIM300C以小尺寸和低功耗實現(xiàn)語音、SMS、數(shù)據(jù)和傳真信息的高速傳輸?？梢苑奖愕嘏c單片機連機通訊，可以快速、安全、可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)（Short Message Service）和傳真。SIM300通信模塊具有GSM無線通信的所有功能，并提供標(biāo)準的UAR串行接口通過AT命令控制（GSM07.07，07.05和增強AT命令，直接使用AT命令即可以簡便的實現(xiàn)短信息的收發(fā)，查詢和管理。SIM300模塊有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息。通過獨特的40引腳的ZIF連接器，實現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語音信號、及控制信號的雙向傳輸。單片機與SIM300通過AT指令控制手機的控制技術(shù)，設(shè)置SIM300模塊的工作模式PDU模式，PDU模式支持中文短信，也能發(fā)送英文短信，本設(shè)計采用PDU模式進行編寫。

2.7 顯示模塊的設(shè)計

顯示模塊采用LCD液晶顯示，LCD（Liquid Crystal Display），為平面超薄的顯示設(shè)備，它由一定數(shù)量的彩色或黑白像素組成，放置于光源或者反射面前方。液晶顯示器功耗很低，因此倍受工程師青睞，適用于使用電池的電子設(shè)備。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點、線、面配合背部燈管構(gòu)成畫面。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

1602顯示模塊設(shè)計、18B20溫度傳感器模塊、24C02存儲器模塊、1302時鐘模塊、外部中斷、串口中斷、主控制模塊等幾個部分整個系統(tǒng)的設(shè)計軟件流程圖4所示。

4 結(jié)束語

本設(shè)計采用了單片機與傳感器相結(jié)合的方法，利用GSM網(wǎng)絡(luò)進行遠程無線傳輸，實現(xiàn)遠距離監(jiān)測倉庫的環(huán)境狀態(tài)，達到了無人值守的目的，通過實驗驗證，該系統(tǒng)使用靈活、數(shù)據(jù)采集傳輸可靠準確、節(jié)省資源，提高勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)了儀器儀表智能化，系統(tǒng)也可以在其他需要無線監(jiān)控的領(lǐng)域使用，應(yīng)用范圍較廣。

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