基于ATmega16的GSM家居安防报警器

　　0 引言

　　随着我国大量现代化住宅小区的建成， 人们对住宅的防火、防盗以及对家用电器进行远程通断电的需求日益提升， 而在当前社会， 手机已经成为居民每日随身携带的通信工具， 基于此本文设计了一种基于GSM 模块的能够通过手机对家用电器进行远程通断电控制的集火灾、入侵报警于一体的可以自动向主人发送中文报警短信的安防报警系统。

　　1 系统结构

　　如图1 GSM 安防报警系统示意图所示， 本系统由AVR ATmeg a16 单片机外接GSM 模块作为控制主机，主机由短信带密码操作， 可设定8 组用户电话号码， 中文短信报警，系统具有3 路无线探测器( 红外微波防盗， 烟雾报警) 无线通信接口， 同时有2 路无线控制继电器输出端， 可联动电源， 录像等工作。3 路无线探测器分别由红外热释电传感器、微波传感器、烟雾传感器以及无线收发模块构成。红外热释电传感器和微波传感器共同构成微波红外复合入侵探测器，烟雾传感器主要用于火灾检测。一旦系统由主人通过手机短信打开后， 如果检测到有人非法入侵或者有火灾发生，该系统将在立刻发短信通知设定好用户号码的主人( 最多8 个手机号码) 。同时为了方便主人离家能够对家用电器等进行通断电的控制， 本系统还提供两路无线开关用作远程控制通断， 用户可通过短信命令对远程无线开关进行控制。

图1 GSM 安防报警系统示意图

　　如图2 系统主机结构图所示， 系统主机主要由MCU ( AT mega16 单片机) 、GSM( T C35i) 及电平转换模块、延时接口电路( 单稳态触发器) 及显示模块( 12865LCD ) 、315 MH z 发射电路、315 MHz 及433 MHz接收电路以及电源适配模块( AMS1117 3. 3和KIS3RR3 降压模块) 构成。

图2 系统主机结构图

　　1. 1 GSM 及电平转换模块

　　GSM 模块采用的是西门子工业级GSM 模块TC35i，由于T C35I UART 的电平为2. 9 V T TL电平， 不能直接与AT mega16 相连， 所以如图3 电平转换电路所示， 在RXD 端使用2 个简单的非门做电平转换以及在T XD 端串1 个限流电阻。由于TC35I 对电源要求较高( 电压下降超过400 mV 将复位) , 并且在发送数据期间电流峰值会达到2. 5 A, 所以在靠近T C35I的地方并联了3 300 uF 的大容量电解电容， 以减少对电源的要求。

图3 电平转换电路

　　1. 2 延时接口电路及显示模块

　　本系统接收外部的无线信号采用的是查询的方式，为了防止信号丢失， 并尽量和市面上相同编码的无线模块兼容， 本文设计了一个单稳态延时接口电路， 该电路的原理图如图4 所示， Q1 基极为高电平时， C2 保存的电量被释放， 比较器输出高点平， 当基极由高电平降为低电平时， C2 通过R3 充电， 比较器的反相端电位缓慢上升， 一旦C2 的电压高过V ref 则比较器翻转， 输出低电平， 从而达到延时的目的。