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基于GPRS的无线红外防盗报警器设计

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摘要：安防技术是当前智能家居和智慧社区的重要发展方向，随着电子通信技术的发展，GPRS无线传输和红外检测等先进技术不断得到应用。本文以AT89S52单片机为核心，以RE200B热释电红外传感器和SIM300C芯片为关键器件，设计了一款基于GPRS的无线红外防盗报警系统，该系统具有稳定可靠、性价比高等优点，完全满足智能家居和智慧社区的安防应用需求，具有一定的推广应用价值。

关键词：GPRS；红外探测；防盜报警器

随着物联网技术的迅速发展，各类智能家居设备层出不穷，其中以安防为目的的各类报警器更是成为智能家居和智慧社区等应用领域的重点[1]。但从当前的家庭安防技术体系来看，许多报警器还存在着价格高、故障率高、功能单一等问题，使智能家居体验受到严重影响。在电子技术的推动下，单片机、红外探测传感器和GPRS无线通信模块等电子器件的性能迅速提高，成为家庭安防系统的重要组成部分[2]。以此为背景，本文设计了一款基于GPRS的无线红外防盗报警器，以期为相关应用领域提供有用的参考。

1GPRS概述

随着无线通信技术的发展，GPRS网络已经得到广泛应用，尤其是在数据传输领域更是具有很大的优势[3]。GPRS是通用分组无线业务（GeneralPacketRadioService）的简称，它可以实现在任何时间、任何地点与任何人进行通信。GPRS具有传输速率高、接入时间短、频谱效率高、支持协议多、兼容性能好、业务体系丰富、资源利用率高、传输速率高等特点，已经成为当前点对点网络业务、数据业务的主流应用技术[4]。

2系统总体设计

本系统以单片机为核心，以GPRS发送模块、红外检测等模块为关键组件，以信息采集模块、转换模块等为外围辅助部分，共同完成基于GPRS的无线红外防盗报警功能。首先，单片机在主程序的控制下完成各模块的初始化，并启动红外检测装置对目标区域进行监测，当有入侵者闯入监测区域时，红外检测单元立即产生一个脉冲信号，经转换模块的变换后传输至单片机，单片机一方面发出报警信号，另一方面调用GPRS模块向用户发送报警短信，从而使主人能及时了解到非法入侵行为。

3关键器件选型

考虑到大批量生产的需要，采用了ATMEL公司研发的AT89S52单片机芯片为主控单元，以RE200B热释电红外传感器作为检测单元，同时采用BIS0001对红外传感器采集的信号进行处理，上述芯片价格较国低廉，但性能可满足防盗报警的需求，因而具有较高的性价比。为了提高系统性能，采用了台湾普城公司研发的PT2262芯片作为无线门磁信号的发射电路，可完成信号的编码与解码工作，由于该芯片采用了CMOS工艺，因此在功耗上可以大大节省，该芯片在无线通讯领域中应用十分广泛。振动信号的采集选用南京远拓公司生产的YT-JB3芯片，它可以实现地址编码，具有体积小、质量轻、低功耗、高性能等优点，并且在公安部有合法备案，有助于商业化推广。GPRS模块采用Simcom公司研发的SIM300C芯片，可以实现短信发送、语音通话和远程数据传输。

4系统硬件设计

本系统的设计可分为硬件设计和软件设计，其中硬件系统主要由红外感应电路、无线门磁电路、振动探测电路、无线发射电路、串口通信电路、以及电源电路等六大模块。

4.1红外感应电路设计

红外感应电路以RE200B双元件型热释电红外传感器为核心器件，传感器在平静无扰动的环境中工作时，其电压保持恒定。当有人进入目标区域时，RE200B的感应信号由于受到干扰，会立即产生一个交变的红外辐射信号，该信号经过电磁感应后变成一个微弱跳变的电压脉冲，经过BISS0001芯片的功率放大和整形处理后向外输出，使后级电路可以对其进行进一步的处理。

4.2无线门磁电路设计

从结构上看，本文设计的无线门磁电路由磁铁部件和开关部件两部分构成，它是通过对开关和磁铁之间的距离来决定信号变化的，当由于环境变化造成两者距离不断加大，达到某一阈值后会引开关的动作，该动作会被感应电路所接收，并将电平拉低，并由PT2262芯片的14引脚传入，再通过内部处理后从17脚输出调制脉冲信号，最终由AT89S52单片机的P1.0引脚进入主控单元，从而为后续单元的工作提供了信号。

4.3振动探测电路设计

振动探测传感器YT-JB3由12V外接电源供电，当目标区域有人非法入侵时，环境会相应产生一定的振动信号，并触发振动探测器报警。YT-JB3具有2路输出，分别完成不同的任务，其中第一路输出是开关信号，在正常情况下，继电器处于常闭状态，报警器处于常开状态；第二路输出是12V电平信号，具有较强的驱动能力，能够直接驱动报警器发出报警信号。报警信号采用低电平设计，由单片机接收并处理。

4.4无线通信电路设计

AT89S52单片机内部采用TTL电