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基于SMS高校宿舍安防报警系统的设计


2011 年 4 月 第4期

电 子 测 试
ELECTRONIC TEST

Apr.2011 No.4

基于SMS高校宿舍安防报警系统的设计★
王何宇,顾能华,邢明锋 (衢州学院 信息与电子工程系,衢州,324000)

摘要:针对目前绝大多数高校宿舍不能安全防火所带来的严重后果,设计了一套当宿舍发生火灾时,能自动报 警的安防系统。系统利用烟雾和温度传感器采集宿舍内的烟雾和温度信息,通过放大后进行A/D转换,单片机 对A/D转换数据进行计算,从而判断出宿舍是否安全。测试结果表明,当宿舍发生火灾时,系统能及时进行声 光报警,通过GSM发送短消息通知相关人员,并打开电磁阀进行灭火,防止灾情恶化,达到预期效果。 关键词:高校宿舍;监控系统;GSM 中图分类号: TP29 文献标识码: A

Based on design of Security alarm system in SMS college dormitory
Wang Heyu,Gu Nenghua,Xing Mingfeng (Department of Information Science & Electronic Engineering Quzhou University,Quzhou,324000 ) Abstract: Aiming at the serious consequences that the college dormitory can’t fire safely brought, a set of safety system that can automatically alerts has been designed when a fire occurs in a dormitory. The system collects smoke and temperature signals through smoke and temperature sensors. The signals will be converted by the A/D converter after being amplified, then computed by SCM. The dormitory fire safety will be determined by the data. The test results showed that the system can timely alarm and send a short message through the GSM to notify the relevant personnel when a dormitory fires, and open the solenoid valve for fire fighting. These prevent fire degradation and achieve the desired results. Keywords: College dormitory; Monitoring System; GSM

0 引言
重。高校宿舍起火事件时有发生,各种事故也是屡见不鲜。 高校宿舍是大学生日常生活中最重要的场所,学生 在校时间 60%在宿舍度过,宿舍的安全,不仅关系到学 生的人身财产安全,而且关系到学校正常的教学和生活 秩序。随着高校不断扩招,高校的安全安防问题日趋严 因此高校宿舍迫切需要一个能及时通知学生和校内有关 保安人员的安全安防系统。有鉴如此,拟设计一套基于 GSM 网络的 SMS 高校宿舍安防报警系统。系统通过烟雾 传感器、红外温度传感器实时监测宿舍内空气的烟雾浓

★基金项目 : 2009 浙江省大学生科技成果推广项目 ( 项目编号 : 2009R427012) 资助

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Application of MCU & PLD

度和温度信息,从而判断出宿舍的安全程度,启用 相应的室内室外报警程序,通过 GSM 通知学生和学校保 安等相关人员,并可开启电磁阀,喷洒自来水,从而达 到预防事故恶化和灭火的效果。

1 系统硬件设计
本系统硬件部分由传感器检测电路,AD 转换电路, 单片机控制电路,LCD 显示电路,GSM 模块驱动电路, 报警驱动电路以及电磁阀控制电路。各模块间的逻辑关 系如图 1 所示。 图3 MQ-2检测电路 温度传感器采用美国 AD 公司生产 AD22100,如图 4 所示。AD22100 是一种新型电压输出温度传感器,灵敏 度高,成本低及使用简便。测量范围- 50℃ ~150℃,当 工作电压+ 5V 时,输出电压 VOUT 与测量温度 TA 之间 的关系为如式 (1) : VOUT=1.375+0.0225*TA (1) 图1 系统方框图 因此输出电压范围 0.25~4.75V, 可直接进行 AD 转换, 检测电路如图 5 所示。

1.1 传感器检测电路
系统包括烟雾传感器和温度传感器两种。烟雾传感 器采用 MQ-2 型,外形如图 2 示。MQ-2 是一种体电阻 控制型的气敏器件,其阻值随被测气体的浓度(成分) 而变化。适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢 气、烟雾等的探测。MQ-2 阻值与气体浓度之间一般为非 线性关系,但在浓度域的气体检测时可近似认为是线性 的。器件放置一段时间后,再通电使用时,阻值是先下降, 然后又上升,通电大约 10min 后(叫初期稳定时间) ,才 能稳定到与气氛状态相应的阻值。为了避免通电开始时 的误报动作,可在软件里设置即初始预热时间内不动作。 器件的响应时间约为 10s,恢复时间约为 30 ~ 60s。长 时间使用时,要有防止灰尘堵塞不锈钢网的措施。其检 测电路如图 3 所示。DS1 预热指示灯,当指示灯熄灭后, 比较器输出稳定,可正常工作。 图5 AD22100检测电路 图4 AD22100外形

1.2 单片机控制电路
本系统工作环境是高校宿舍,所以烟雾传感器和温 度传感器一般不超过 4 个,另对烟雾浓度和温度的测量 要求不需要很高,综合考虑,采用单片机 PIC16F877A 作 为主控制器,其内置 8 通道 10 位 AD 转换器,满足系统 要求。显示用 LCD1602。外围电路及在线编程电路 (ISP)

图2 MQ-2外形结构

如图 6 所示。

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微处理器与可编程器件应用

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1.4 报警模块和电磁阀控制
报 警 模 块 用 压 电 式 蜂 鸣 器, 12V 电源,内置报警声且音量大, 容易引起注意。采用 12V 继电器 驱动。电磁阀用普通的 12V 即可, 也用继电器驱动。

2 系统软件设计
系 统 软 件 设 计 包 括 AD 转 换、 LCD1602 显示、 GSM 通信、 与 警报和电磁阀控制等。系统流程图如图 8 所示。
系统初始化

图6 PIC16F877A外围电路

1.3 TC35i接口电路
目前,国内已经开始使用的 GSM 模块有很多,而 且这些模块的功能、用法差别不大。本设计采用的是西 门子 TC35 系列的 TC35i。这种无线模块功能上与 TC35 兼容,设计紧凑,大大缩小了用户产品的体积。TC35i 与 GSM2/2 兼容、 双频 (GSM900/GSMl800)、 RS232 数据接口。 该模块及射频电路和基带与一体,向用户提供标准的 AT 命令接口,为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、 安全的传输,方便用户的应用开发及设计。与单片机接 口电路如图 7 所示。

启动报警 启动AD转换

烟雾检测 温度检测

打开电磁阀

发送短消息 寝室安全 END

图8 系统流程图 这里主要介绍单片机与 TC35i 的通信。单 片机与 TC35i 的软件接口其实就是单片机通过 AT 指令控制手机的控制技术。首先设置 TC35i 模块的工作模式 : AT+CMGF=n,n=0 为 PDU 模式 ; n=1 为文本模式 ; 通常设置为 PDU 模式, 在这种模式下,能传送或接受透明数据 ( 用户 自 定 义 数 据 )。AT+CMGR=n 为 读 TC35i 模 块 短消息数据,n 为短消息号。AT+CMGL=n 为 列出 TC35i 模块内的短消息,n=0 为未读的短 消息,n=1 为已读的短消息,n=2 为未发送的短 消息,n=3 为已发送的短消息 n=4 为所有短消 息。AT+CMGD=n 为删除 TC35i 模块的短消息, n 为短消息编号。

图7 TC35i与单片机接口电路

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Application of MCU & PLD
[2] 何希才.传感器及其应用电路 [M].北京 :电子工 业出版社 . 2001 : 146-158,175-190.

3 系统调试与结论
本系统制作完成后,在某高校 5 - 503 号宿舍进行 测试,共布 2 个温度点,2 个烟雾点。分别在正常状况下 和危险状况下测试,测试结果如表 1 所示。 表1 两种状态下测试结果
组别 对象 温度点1 温度点2 烟雾点1 烟雾点2 短消息 报警声 电磁阀 测试1 显示值1(℃ ) 23.4 24 正常 正常 未收到 未启动 关闭 实际值1(℃ ) 22.2 23.1 正常 正常 测试2 显示值2(℃ ) 85.6 88.4 异常 异常 收到 启动 打开 实际值2(℃ ) 84.9 87.5 异常 异常

[3]

李艳华,陈慧明.单片机控制 GSM 手机的技术及应 用 [J].单片机与嵌入式系统应用,2005(2):24-27.

[4]

王田苗.嵌入式系统设计与实例开发 [M].北京 : 清华大学出版社,2003:35-52,127-152.

[5]

王坤,袁景淇.基于 PIC 单片机的便携式血糖仪的开 发 [J].中国医疗器械杂志 , 2006,30(01) : 29-31.

[6]

钟新跃 . 模糊算法在智能火灾报警器中的应用 [J]. 制 造业自动化,2009, 31(8) :128-130,145.

[7]

李朋 , 汪亭亭 , 吴彦文.基于 MSP430 的烟雾报警器 优化设计 [J].世界电子元器件,2008(10) : 73-75.

[8]

刘微,陈贺新.家庭的远程监控系统设计 [J].通信 技术,2009(01) : 312-313.

测试结果表明,系统能准确的测出宿舍内的温度和 烟雾状态,在危险的状态下,能及时发出警告、喷洒自 来水进行前期预防事件恶化,并及时通过短消息发送到 校内保安系系统中。

[9]

黄新波 , 孙钦东 . 基于 GSM SMS 的输电线路覆冰在线 监测系统 [J]. 电力自动化设备,2008,28(5) : 72-76.

作者简介: 王何宇,主要研究方向为智能化仪 表与测量技术。 E-Mail: haidea@126.com

参考文献
[1] 李森,李立忠.基于 PIC16F877A 单片机的 HT1621 液晶显示控制器 [J]. 电子测试,2008(05):52-56.

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