基于家庭防盜自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)

張耀 江日亮 徐澤華 金英俊 程昀 陳佳泉

摘 要 該家庭防盜自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能主要是通過(guò)基于GPRS技術(shù)的防盜系統(tǒng)，本系統(tǒng)有采集圖像、拍攝與控制、數(shù)據(jù)的壓縮、串口之間四大模塊組成，用無(wú)線傳輸技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)報(bào)警的目的。該系統(tǒng)具有隱蔽性強(qiáng)、誤報(bào)率低、實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)報(bào)警的優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)通過(guò)熱釋電紅外傳感器、攝像頭和門磁傳感器檢測(cè)盜情，通過(guò)MQ-3氣體傳感檢測(cè)火情，當(dāng)有警情發(fā)生時(shí)，信號(hào)經(jīng)過(guò)PT2273芯片編碼，325M發(fā)送、315M接收、PT2273芯片解碼，然后把數(shù)據(jù)送入STC12C6S60S2單片機(jī)，單片機(jī)在判斷出是哪種情況之后會(huì)做出相應(yīng)的處理然后報(bào)警。

關(guān)鍵詞 家庭防盜自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)；實(shí)時(shí)監(jiān)控；STC12C6S60S2單片機(jī)

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)由傳感器、控制模塊和警情采集模塊三部分組成。正常工作時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)熱釋電紅外傳感器、攝像頭和門磁傳感器檢測(cè)盜情，通過(guò)MQ-3氣體傳感監(jiān)測(cè)火情，有警情發(fā)生時(shí)，信號(hào)經(jīng)過(guò)PT2373芯片編碼，325M頻率發(fā)送、325M頻率接收、PT2273芯片解碼，然后送入STC12C6S60S2單片機(jī)。單片機(jī)將檢測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)后，判斷是哪種警情，然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警，并且可以實(shí)現(xiàn)短信和彩信的形式通知戶主。本系統(tǒng)能夠用在很多種環(huán)境下，具有無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)、聲光報(bào)警等功能，該家庭防盜系統(tǒng)總體框圖如圖1和圖2所示。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目所研制的報(bào)警系統(tǒng)具有以下功能要求：可實(shí)現(xiàn)非法入侵報(bào)警；采用復(fù)合式防盜傳感器，熱釋電紅外傳感器并接使用，提高報(bào)警的準(zhǔn)確率；蜂鳴器報(bào)警，警示出事地點(diǎn)；采用雙電源技術(shù)，如果主電源被切斷，備用電源將自動(dòng)工作，提高系統(tǒng)的運(yùn)行性。系統(tǒng)硬件功能分析如下：

（1）處理器選擇

系統(tǒng)的單片機(jī)控制器采用STC12C6S60S2型號(hào)的單片機(jī)，它是最新一代的8051系列單片機(jī)，代碼能夠完全兼容傳統(tǒng)8051系列的單片機(jī)，但是速度比以往8051系列單片機(jī)快將近15倍[1]。圖二為單片機(jī)的最小系統(tǒng)，它是由電源供電電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路三個(gè)簡(jiǎn)單的電路復(fù)合而成。

（2）無(wú)線傳輸模塊

無(wú)線傳輸模塊支持采用分組方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。與傳統(tǒng)的傳輸方式不同。GPRS的傳輸速率可提升至80～150kbps。和其他的傳輸工具相比，它具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、費(fèi)用小等優(yōu)點(diǎn)。

（3）攝像頭監(jiān)控模塊

傳統(tǒng)的家庭防盜系統(tǒng)運(yùn)行速度慢，占用的資源很大并且占用空間大，不易于偽裝等缺點(diǎn)，為了解決這些缺點(diǎn)，本系統(tǒng)使用型號(hào)為PTC08的串口攝像頭，它是一款具有圖像采集、數(shù)據(jù)傳輸和其他一些優(yōu)點(diǎn)的攝像頭。圖像采用JPEG格式輸出，JPEG格式能夠兼容各種設(shè)備，使用起來(lái)非常方便。

（4）傳感器信號(hào)的無(wú)線傳輸電路

傳統(tǒng)家庭防盜系統(tǒng)的隱蔽性不好。而本系統(tǒng)完美地解決了這個(gè)問(wèn)題。采用芯片PT2362編碼，無(wú)線發(fā)射和接收等多個(gè)模塊相互配合完成，工作狀態(tài)下對(duì)紅外、火情、門磁傳感器報(bào)警信號(hào)的傳輸和接收。

本系統(tǒng)采用了一些先進(jìn)的技術(shù)處理，還可以擴(kuò)展其他傳感器，來(lái)提高系統(tǒng)的精確率。

（5）聲光報(bào)警電路

當(dāng)家里發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)，三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器工作，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警聲，并且報(bào)警燈閃爍進(jìn)行報(bào)警，以便引起別人的注意。報(bào)警完畢后即恢復(fù)到未報(bào)警狀態(tài)，進(jìn)行警戒。

3 軟件設(shè)計(jì)

（1）系統(tǒng)主程序的流程

系統(tǒng)主程序的流程如圖3所示：在系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，程序開始進(jìn)行初始化操作，然后系統(tǒng)進(jìn)入主循環(huán)執(zhí)行。

（2）警情檢測(cè)和處理子程序

子程序如圖4所示：子程序能夠檢測(cè)是否有報(bào)警信號(hào)，一旦檢測(cè)到報(bào)警信號(hào)，會(huì)把報(bào)警信號(hào)進(jìn)行處理，發(fā)送到主控制系統(tǒng)，然后等待主控制系統(tǒng)對(duì)子系統(tǒng)的指令。

（3）控制子程序

流程圖如圖5所示，子程序可以檢測(cè)到用戶是否收到短信報(bào)警，并且用戶可以通過(guò)手機(jī)控制系統(tǒng)的一些功能，實(shí)現(xiàn)此報(bào)警系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)。

4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

如圖6所示，為紅外防盜報(bào)警器的基本原理圖。

5 結(jié)論

隨著電子通信技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)人工采集、檢測(cè)等低效的家庭防盜系統(tǒng)慢慢地被淘汰，而單片機(jī)以其具有體積小、價(jià)格低、集成度高、性價(jià)比高等突出優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)控制、智能儀表、數(shù)據(jù)采集以及各種家用電器等方面得到了廣泛應(yīng)用[2]。因此，人們使用單片機(jī)和一些外圍器件開發(fā)一種現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集、無(wú)線傳輸技術(shù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)家居環(huán)境，實(shí)現(xiàn)防盜數(shù)據(jù)、傳輸?shù)淖詣?dòng)化功能。該項(xiàng)目可以制作出集圖像采集、拍攝和控制、數(shù)據(jù)的傳輸、串口傳輸于一體的防盜報(bào)警系統(tǒng)。用無(wú)線傳輸與無(wú)線通信技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)報(bào)警的目的。該系統(tǒng)具有隱蔽性強(qiáng)、誤報(bào)率低、實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)報(bào)警的優(yōu)點(diǎn)。完全能夠保證普通居民日常生活的安全防盜所需。

參考文獻(xiàn)

[1]崔若飛. 基于ARM和GPRS智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D].北京交通大學(xué)，2009.

[2]閆哲，杜濤，左海利.智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2010，（2）：93-95.