基于GPRS 和數字無(wú)線(xiàn)的嵌入式報警系統的設計

摘 要： 為了實(shí)現對家居環(huán)境安全狀況實(shí)時(shí)的監控以及在發(fā)生警情時(shí)能自動(dòng)撥號進(jìn)行語(yǔ)音提示或發(fā)送報警短信， 設計了一種基于GPRS 和數字無(wú)線(xiàn)技術(shù)的嵌入式電話(huà)報警系統。該系統以SoC（ 在片系統） 單片機C8501F020 為控制與處理核心， 并利用2. 4 GHz 數字無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)連接傳感器， 接收傳感器采集的信號， 對周?chē)h(huán)境進(jìn)行監控。同時(shí)， 該系統結合GPRS短信功能和固定電話(huà)網(wǎng)絡(luò )， 實(shí)現報警信息的可靠傳遞和遠程控制。系統還設計了終端界面， 可方便用戶(hù)進(jìn)行系統設置密碼或預置報警電話(huà)號碼， 以及生成和查詢(xún)系統報警日志。

　　報警系統作為智能家居的一個(gè)重要組成部分， 正在日常生活中起著(zhù)越來(lái)越重要的作用。當今常用的報警系統都是通過(guò)單片機控制固定電話(huà)網(wǎng)絡(luò )傳輸警情， 穩定性和可靠性都比較低， 而且人機交互困難， 操作復雜， 這就直接削弱了它在實(shí)際生活中的應用價(jià)值， 所以報警系統急需進(jìn)行設計方案的改進(jìn)和優(yōu)化， 以推進(jìn)其發(fā)展 。

　　本文設計了一種以增強型單片機為控制核心， 結合傳感技術(shù)、數字無(wú)線(xiàn)技術(shù)、GSM 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )、固定電話(huà)網(wǎng)絡(luò )、嵌入式技術(shù)和計算機控制技術(shù)的智能報警系統。相對以往電話(huà)報警系統， 該系統以GPRS 短信功能彌補固定電話(huà)報警的缺陷， 在功能上和性能上都進(jìn)行了加強和完善， 提高了穩定性和可靠性， 而且改善了人機交互接口， 簡(jiǎn)化用戶(hù)管理系統時(shí)的操作。

　　1 系統概述

　　該系統采用增強型單片機作為系統的處理器， 提高系統工作的穩定性和可靠性， 盡量減小系統的誤報和漏報率。系統通過(guò)煤氣、煙霧、門(mén)磁、紅外、超聲波等多路傳感器的協(xié)同工作， 對環(huán)境的安全狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，并結合固定電話(huà)網(wǎng)絡(luò )和GSM 網(wǎng)絡(luò )， 實(shí)現火災、盜情和各種緊急情況的語(yǔ)音報警和短信提示。該系統還為用戶(hù)提供了易于操作的計算機終端界面， 降低用戶(hù)管理與設置的操作復雜度。此外， 系統還設有報警日志， 用戶(hù)通過(guò)系統終端界面輸入口令并驗證成功后可選擇日期查看當天系統報警日志， 在一定程度上實(shí)現了報警取證。系統主要有6 項具體功能：

　?。?1） 數字無(wú)線(xiàn)技術(shù)與傳感技術(shù)結合， 實(shí)時(shí)監控家庭環(huán)境安全狀況；

　?。?2） 中央控制器接收到報警信號后， 通過(guò)固定電話(huà)網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)撥打預置電話(huà)號碼進(jìn)行語(yǔ)音報警或通過(guò)GPRS 通信模塊發(fā)送短信提示；

　?。?3） 具有自動(dòng)摘機和DT MF 解碼功能， 用戶(hù)可以撥打電話(huà)遠程控制系統， 如： 報警預處理、解除系統報警監控；

　?。?4） 通過(guò)系統終端界面或系統鍵盤(pán)進(jìn)行設置或修改密碼、預置或修改電話(huà)號碼；

　?。?5） 記錄和查詢(xún)報警日志；

　?。?6） 斷線(xiàn)檢測功能， 自動(dòng)檢測系統到電話(huà)網(wǎng)絡(luò )的連接異常。

　　2 系統設計與實(shí)現方案

　　該系統以單片機C8051F020 最小系統為核心控制電路， 減小單片機的電磁輻射對數字無(wú)線(xiàn)電路造成的干擾， 提高系統的穩定性。傳感器組和數字無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊組成環(huán)境監控電路， 監測環(huán)境安全狀況。GPRS 通信模塊和DT MF 雙音多頻編解碼電路組成系統的報警信息傳輸通道。GPRS 通信模塊通過(guò)GSM 網(wǎng)絡(luò )， 向用戶(hù)手機發(fā)送短信， 傳遞報警信息。DT MF 雙音多頻編解碼電路通過(guò)固定電話(huà)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現自動(dòng)撥號和遠程控制。電話(huà)接口電路包括斷線(xiàn)檢測電路、振鈴檢測電路、自動(dòng)摘機電路， 實(shí)現斷線(xiàn)檢測、振鈴檢測、自動(dòng)摘機。語(yǔ)音電路則用于報警提示音存儲和放音控制。圖1 為系統總體設計框圖。

圖1 系統總體設計框圖