基于GSM模块的远程控制和报警系统
3 系统的软件设计
系统主机程序主要包括无线数据传输程序、传感器数据采集程序、GSM/GPRS模块通信程序、图像的拍照和存储程序、语音报警程序、显示程序、看门狗程序、系统初始化程序、外事件处理程序等。主机的程序流程图如图3所示。
3.1 GSM短信息的收发设计
GSM模块提供的命令接口符合GSM07.05和GSM07.07规范。GSM07.07中定义的AT Command接口,提供了一种移动平台与数据终端设备之间的通行接口;GSM07.05对短消息作了详细的规定,在消息模块收到网络发来的短消息时,能够通过串口发送指示消息,数据终端设备可以向GSM模块发送各种命令,该命令的实现是通过AT指令实现的。
由于本系统接收和发送的数据都是基于中文的报警状况和命令字,为了更加方便用户使用,SMS的收发模式采用PDU格式。PDU模式收发短信可以使用3种编码:7 b、8 b和UCS2编码。7 b编码用于发送普通的ASCII字符,8 b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编码由十三项组成,包括:短信息中心地址长度;短信息中心号码类型;短信息中心号码;文件头字节;信息类型;被叫号码长度;被叫号码类型;被叫号码;协议标识;数据编码方案;有效期;用户数据长度;用户数据。
3.2 彩信的发送和图像的存储
SIM300模块集成了TCP/IP协议,并且扩展了TCP/IP AT指令,使用扩展的AT指令,可以很方便地进行彩信的发送。当有险情时,摄像头连续抓拍的图片存储在SD卡中,实时保留现场的情景。存储和发送的图片的格式均为JPEG格式。SD卡采用FAT16的文件存储系统,文件的创建时间和修改时间为实时拍照的时间,访问日期为拍照的年月日,文件名为拍照的时间加编号,可以使用PC机进行查看。
3.3 语音模块的功能
ISD1760芯片根据振荡电阻的不同,可录放45 s,60 s等不同的时间长度,可以用其来录下提示音并进行播放。本设计又预留30 s作为报警时的现场录音,可做到监听案发现场。
主控单片机STC12C5A60S2主要通过四线(SCLK,MOSI,MISO,SS)SPI协议对ISD1700进行串行通信。ISD1700作为从机,几乎所有的操作都可以通过这个SPI协议来完成。
SPI(Serial Peripheral Interrace)是一种串行同步通信协议,由一个主设备和一个或多个从设备组成,主设备启动一个与从设备的同步通信,从而完成数据的交换。通信时,数据由SDO输出,SDI输入,数据在时钟的上升或下降沿由SDO输出,在紧接着的下降或上升沿由SDI读入,这样经过8/16次时钟的改变,完成8/16位数据的传输。
3.4 LCD显示时间和温度的显示功能
选用LCD1602显示时间和温度,液晶屏上第一行显示年月日及星期,下面一行显示时分秒。交替使用两个按键来调节时间,当调节第一个按键时,每按一次,光标移动一位,当光标移动到所要调整的时间位时,调节第二个按键,这样交替使用按键来精确调整时间。
4 结语
采用上述方法开发的基于GSM/GPRS的远程控制和报警系统,具有系统硬件组成结构简单,可扩展性强,性价比高,人机交互简单等优点。系统充分利用GSM/GPRS移动网络资源,尽可能少地减少用户室内终端的投入,采用最直观的中文短信和彩信的形式,直接把现场情景反映到用户手机。此种模式可使业主根据不同的情况,采取相应的应急措施,较好地满足了用户对家居防盗的要求。系统采用太阳能、220 V交流供电、直流电源等多路交直流供电模式,使得系统的工作稳定可靠,而且所使用的能源更加清洁,符合低碳生活的发展趋势。系统采用无线收发模块,方便用户在家中进行安装,省去了布线的麻烦。该系统安装简单,使用方便,易于推广。
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