隨著監(jiān)控范圍的不斷擴大,，傳統(tǒng)的有線監(jiān)控報警已不能滿足用戶的需求。然而,，伴隨著GSM網(wǎng)絡的發(fā)展,，遠程網(wǎng)絡監(jiān)控報警系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)已成為可能，有望取代傳統(tǒng)的僅由單機控制的監(jiān)控報警系統(tǒng),。本文針對目前的需求設計了一套基于GSM網(wǎng)絡的遠程無線報警監(jiān)控系統(tǒng),。其基本思路是：將單片機與SIM300通信模塊通過串口連接，實現(xiàn)單片機與SIM300之間的相互通信,。SIM300模塊設有SIM卡插槽,，可以實現(xiàn)與各種用戶相互通信的功能。系統(tǒng)接有震動,、紅外,、聲音等類型傳感器，當汽車發(fā)生警情時,，傳感器將警情信號傳送給單片機,，經(jīng)過單片機判斷處理后，向用戶發(fā)送報警短信,，或者是直接撥打報警電話,。如果情況緊急，用戶可以直接發(fā)送短信密碼,，由單片機控制繼電器切斷線路或者油路,，使汽車停止運行，從而實現(xiàn)了遠程控制,，有效保證汽車的安全,。
1 遠程無線報警監(jiān)控系統(tǒng)硬件電路設計
本設計的硬件部分包括單片機主控模塊、LCD顯示,、按鍵電路、電源電路,、信號采集電路和控制電路,，系統(tǒng)結構框圖如圖1所示。
1.1 單片機控制電路
遠程無線報警監(jiān)控系統(tǒng)采用STC89C52單片機,，STC89C52是一種低功耗,、高性能CMOS 8 bit微控制器，具有8 KB系統(tǒng)可編程 Flash存儲器,。該型單片機具有很高的性價比,，廣泛應用于工業(yè)控制、儀器儀表,、通信設備,、家用電器等各個領域[1],。
1.2 GSM模塊電路
遠程無線報警監(jiān)控系統(tǒng)采用SIM300模塊，其中SIM300的16管腳接網(wǎng)絡指示燈(LED),，用于指示SIM300信號的強弱,，17管腳與單片機的P3.3相連，其工作時首先由單片機發(fā)送低電平信號,，使該模塊處于工作狀態(tài),，43、41,、49為串行通信接口,，分別與單片機的P3.0、P3.1,、P3.2相連,。1、3,、5,、7、9管腳接4.2 V電源,。SIM300與單片機是通過串口連接,，單片機控制系統(tǒng)可以發(fā)給SIM300模塊AT命令，從而控制其工作狀態(tài)[2-3],。
1.3 鍵盤,、顯示及外部存儲電路
本系統(tǒng)采用4行3列矩陣鍵盤，其中行線與P1.0~P1.3相連,，列線與P1.4~P1.6相連,，列線經(jīng)10 k?贅電阻接+5 V電源拉高。共12個按鍵,，分別設定為0~9,、*、#等按鍵號碼,。
本系統(tǒng)采用LCD12864液晶顯示模塊,，該顯示模塊每屏可以顯示4行漢子或者字符，用于顯示提示信息和手機號碼等內容,。
本系統(tǒng)要求在使用過程中儲存用戶預設的手機號碼,，因此必須有外部存儲器。在存儲信息不大的情況下采用AT24C02即可,。
1.4 傳感器及繼電器電路
遠程無線報警監(jiān)控系統(tǒng)采用振動傳感器,、紅外傳感器、聲音傳感器相互配合使用，有效避免了系統(tǒng)誤報,、錯報等情況,。繼電器電路用于切斷油路或者電路，控制汽車運行狀態(tài),，當用戶用手機發(fā)送控制命令時,，單片機某一端口輸出為高電平信號，即可控制繼電器,。當警情解除時,，只需發(fā)送解除命令即可恢復汽車的正常工作。
2 軟件設計
主程序流程圖如圖2所示,。
3 監(jiān)測報警流程
3.1 設置流程
用戶第一次使用時要設置手機號碼和短信中心號碼,。開啟電源，按照液晶顯示的提示,，通過鍵盤進行號碼預設,，需要設置本地短信中心號碼和個人控制號碼，所設號碼存在外部存儲器中,。預設程序結束后,，單片機向SIM300發(fā)送AT命令控制其向預設號碼發(fā)送驗證短信“設置成功”。若不是第一次使用,，在提示輸入密碼后10 s內不進行號碼的重新設置,，則自動跳過設置號碼階段，開始正常監(jiān)測工作,。設置流程如圖3所示[4],。
3.2 監(jiān)測流程
在SIM300工作狀態(tài)下，若汽車有異常情況,，如車門被打開,、車窗被砸破，產(chǎn)生的強烈震動或聲音等只要觸發(fā)其中的一個傳感器,，使與傳感器相連的單片機管腳的電平發(fā)生變化(由低電平變成高電平),，此變化作為信號，經(jīng)單片機判斷后確認是警情信號,，單片機將控制SIM300發(fā)送短信給預設的個人監(jiān)控號碼,，例如：“您的汽車出現(xiàn)緊急情況，請及時查看”,。監(jiān)測流程如圖4所示。
3.3 控制流程
確定SIM300處于工作狀態(tài)時,，若遇到緊急情況,，如汽車被盜，需要緊急關閉油箱閥門,，使汽車停下,。編輯短信“關閉”,，發(fā)送到與SIM300連接的SIM卡，SIM300接收到短信后將信息存儲在SIM卡中,，單片機發(fā)送命令讀取剛才收到的信息,，包括來信號碼、短信長度,、短信內容等,。單片機將其解析為PDU碼，判斷來信號碼是否是預設的用戶控制號碼,。若不是,，則停止后續(xù)工作，命令視為無效,，單片機向SIM300發(fā)送命令刪除短信,；若是預設號碼，則查看短信是否符合預設命令,。若不符合,，停止后續(xù)工作并刪除短信；若符合,，則執(zhí)行相應命令,，即與繼電器相連的單片機管腳電平發(fā)生變化(由低電平變?yōu)楦唠娖?，同時刪除短信(使SIM卡中每次收到的短信都儲存在首條的位置,，方便下次讀取),。輸出信號再經(jīng)信號放大器發(fā)大，達到使繼電器正常工作的電壓,，切斷油箱供油開關,，使汽車停止運行?？刂屏鞒倘鐖D5所示[5],。
經(jīng)過軟硬件的調試，遠程無線報警監(jiān)控系統(tǒng)的各項功能都能很好地實現(xiàn),，有效保證了汽車的安全,。該系統(tǒng)將單片機與SIM300功能模塊相結合，充分利用了技術成熟的GSM移動通信網(wǎng)絡,，克服了普通監(jiān)控系統(tǒng)中的諸多局限性,。該思想還可以用于家用電器、農(nóng)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)等領域,。本方案具有節(jié)約布線資源、控制范圍廣、通用性強,、性價比高等諸多優(yōu)點,。