CN101059903A - 基于短信息报警的保险箱防盗装置 - Google Patents

Abstract

一种基于短信息报警的保险箱防盗装置，它包括工作电源、设置系统参数和输入主人手机号码的键盘、防盗检测的传感器组、接受并处理键盘及传感器组信号的单片机控制单元、显示键盘输入的LCD液晶显示器、接受单片机控制发送相应报警短消息的GSM MODEM短消息发送模块。本装置是以TC35短信模块作为核心器件，突出的优点是不再依赖有线电话执行报警，而是借助于非常可靠、成熟的GSM网络，以直观的中文短消息形式，直接把传感器的检测情况反映到指定的手机屏幕上。

Description

基于短信息报警的保险箱防盗装置

技术领域

本发明涉及一种保险箱的防盗报警装置。

背景技术

随着人们对居家和办公安全防盗有更多的需求，很自然的要使用防盗报警装置。而目前市场上常见的防盗报警装置有较多的缺点：

(一)、相当部分报警装置无法脱离有线电话报警模式，然而有线电话其实很容易被破坏，因为一般居民楼的底楼都集中放置电话配线箱，如果小偷入室以前打开配线箱把电话线破坏了，系统就无法完成报警的功能了；

(二)、采用电话拨号报警时，如果主人正好在使用电话时，是不能接收到报警信息的，有时会延误警情，造成重大损失；

(三)、部分无线报警装置也只能通过无线收发装置工作在一定的范围之内，当主人离开家甚至离开所住的城市时，系统也无法起到防盗报警的作用。

发明内容

本发明的目的就是为了解决以上问题，提供一种基于成熟GSM网络为基础的，采用TC35短信收发模块作为核心，以单片机作为控制的基于短信息报警的保险箱防盗装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于短信息报警的保险箱防盗装置，其特点是：它包括工作电源3、设置系统参数和输入主人手机号码的键盘1、防盗检测的传感器组2、接受并处理键盘及传感器组信号的单片机控制单元4、显示键盘输入的LCD液晶显示器5、接受单片机控制发送相应报警短消息的GSM MODEM短消息发送模块7。

由于本发明是以短消息的方式将警情发到主人的手机上，即使主人正在使用手机，也能在通话中及时收到报警短消息，以便及时采取措施；即使主人离开所在的城市，短信息也能及时发到主人的手机上，因为我国GSM网络的覆盖面积非常广；每条短信息只要0.1元人民币，非常便宜，且GSM网络可靠性好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的原理方框图。

图2是本发明的振动传感器电路图。

图中：1.键盘；2.传感器组；3.电源；4.控制单元；5. LCD液晶显示器；6. RS232到TTL电平转换模块；7. GSM MODEM短信息发送模块。

MIC——拾音器；R1、R2、R3——电阻；C1、C2、C3、C4——电容；W——电位器；D1——发光二极管；U1——集成块LM324；U2——集成块NE555。

具体实施方式

从图1可见，本装置主要由六个部分组成：键盘、传感器组、电源模块(包括备用电源)、控制单元MCU、LCD液晶显示器、GSM MODEM。首先由键盘设置系统的参数和输入主人的手机号码，并通过LCD液晶显示器显示出来，以便确认号码是否正确。当传感器检测到保险箱有非正常情况时，将会给单片机一个触发信号，单片机收到此信号经过判断是哪路传感器后就会通过GSM MODEM向所设定的手机上发送相对应的报警短消息以通知主人保险箱此时的情况。

短信收发模块采用西门子公司的TC35标准的GSM网络终端模块，来完成语音及数据通信，它提供的AT指令接口由CPU控制该模块工作，TC35模块是整个GSM系统的核心，它工作在EGSM900和GSM1800双频段，可传输语音和数据信号，EGSM900(4类)和GSM1800(1类)功耗分别为2W和1W，通过接口连接器和天线连接器分别连接到SIM卡读卡器和天线。TC35摸块提供标准的RS-232数据口，采用AT指令，符合ETSI标准GSM0707和GSM0705，内置微控制器。TC35的数据接口通过AT命令可双向传输指令和数据，可选择波特率为300bit/s--115kbit/s，自动波特率为1.2kbit/s--115kbit/s。它支持文本和PDU格式的SMS(短消息)。控制系统是采用单片机AT89S52，通过串口用AT指令与GSM模块通信，使之完成对SIM卡的读写，发送短信等操作，并同时把各个传感器的报警信号通过GSM模块发给指定的手机号码。

一、控制单元

采用单片机AT89S52，支持在线编程(ISP)功能，性价比高，具有256字节RAM，8KB系统内可编程Flash存储器，全双工(UART)串行口。GSM模块通信时，采有固定的参数：8位数据位和1位停止位，无校验位，当波特率设在9600bit/s时，单片机AT89S52完全可以满足其要求。

二、键盘模块

为了可以现实电话号码的输入与各种功能的切换及参数设置，本发明采用了4×4矩阵键盘，虽然是占用了单片机的P0口，但其软件很容易现实对键盘的扫描。

三、LCD液晶显示模块

由于本发明对显示的内容要求不多，所以采用1602字符型LCD模块，此液晶模块内带标准字库，内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了192个5×7点阵字符，32个5×10点阵字符。另外还有字符生成RAM(CGRAM)512字节，供用户自定义字符，价格便宜，控制方便。共8个数据线，三个控制线，由于本发明需要控制的外围电路较多，AT89S52的管脚资源不够，所以LCD液晶显示电路采用了串转并方式，用一片74LS164集成块来完成此功能，但此功能需要用到串口，而系统已经把单片机的唯一的一个串口用做与GSM MODEM通信用了，所以只能用单片机两个普通的I/O口来模拟串口，一个I/O模拟数据线，另一个I/O模拟时钟，原理是单片机把LCD要显示的数据通过模拟串口发送给集成块74LS164，一个字节的数据要经过8个时钟脉冲方能发送完毕。集成块74LS164是8位串入并出移位寄存器，经过8个脉冲后，集成块74LS164的输出端就是单片机所发的一个字节的数据，即8bit。此数据就是LCD的一个8位的数据。原来需要占用11个I/O口，现在只需占用5个I/O口就可以完全现实了同样的功能。此方法很好地解决了单片机I/O资源缺乏的问题。

四、GSM MODEM短信息发送模块

本系统采用西门子公司TC35短信模块作为核心器件，来完成语音及数据通信，它提供的AT指令接口由CPU控制该模块工作，TC35模块是整个GSM系统的核心，它工作在EGSM900和GSM1800双频段，可传输语音和数据信号，是标准的GSM网络终端设备，具有标准的RS232通信模式，容易与其它标准RS232设备相接。相关的部分AT指令如下：

ASCI码指令	功能	手机回答
			AT回车	握手	OK
ATE	简化显示	OK
			AT+CLCC	来电显示	OK  来电话时串口输出：RING
AT+CLCC		+CLCC：1，1，4，0，0，″05514247857″，129
			AT+CNMI＝1，1，2	设置收到短消息提示	OK+CMTI：“SM”，44表示手机内短消息数量
ATD05514247857；	拨打05514247857电话
			AT+CMGL＝O	读取电话上全部未读过的SMS消息
AT+CMGL＝4	读取全部SMS消息
			AT+CMGR＝X回车	读取第X条短消息
AT+CMGF＝0回车	用PDU格式
			AT+CMGD＝X回车	删除第X条短消息

五、RS232到TTL电平转换模块

由于短信发送模块的接口是标准RS232电平，RS-232信号的电平和单片机串口信号的电平不一致，必须进行二者之间的电平转换.在此使用的集成电平转换芯片为MAX232，它只使用单+5v供电，配接4个0.1uf电容即可完成RS-232电平与TTL电平之间的转换。

六、传感器组模块

本发明为了识别出保险箱的不同状态，必需装有多路不同种类的传感器，才能正确识别出各种情况。传感器组包括振动传感器、光电传感器、开门检测传感器、温度传感器、GPS定位、密码错误报警等电路。

(1)、为了防止保险箱被非法破坏如砸，摔，敲等，所以设有振动传感器；

(2)、为了防止保险箱被非法移动，又设置了光电传感器，用来检测保险箱是否被移动了位置；

(3)、为了防止别人破解保险箱的密码，还设置了密码错误报警电路。当多次错误输入密码后，本装置将会发出警报，同时也发出短信息通知主人。

(4)、为了防止别人用电焊、气焊破坏保险箱，温度传感器用来检查保险箱温度是否超过80℃。

(一)、振动传感器

从图2可见，振动传感器的主要部分是拾音器MIC，可以采用压电陶瓷片和柱极体话筒，但压电陶瓷片对高频声音信号比较敏感，很容易受环境的噪音影响，产生误触发；而柱极体话筒则对整个音频频段都有很好的灵敏度，可以很好地检测箱体是否被振动。在话筒后级加入C4和一个用运放U1(LM324)设计的高频滤波电压比较电路，更好地过滤了由于环境噪音所引起的干扰。在运放的反向输入端接一个精密电位器RP2，通过调节电位器W就可以调节传感器的灵敏度。后一级是用NE555时基芯片U2做的单稳态电路，稳态时输出为低电平，暂稳态为高电平，暂稳态的时间长短由电阻R2与电容C2的值的大小决定：Td＝1.1R2*C2，为了保证单片机能检测到传感器的触发脉冲，所以此传感器电路所输出的电平要有一定的保持时间，Td约为220ms，因此可以给单片机足够的检测时间。

(二)、光电传感器

光电传感器可以采用两组红外对管和四运放芯片LM324组成。利用简单的红外发射接收原理，用运放制作的电压比较器将信号调整成TTL高低电平，便于单片机的实时检测。用此红外对管从保险箱内壁孔中对外面的白墙壁照射，由于正常情况下保险箱紧靠白色的墙壁，墙壁将红外光反射到接收管上，接收管收到红外光后使其管导通，当一旦保险箱被移动，保险箱将离开墙壁，没有物体反射红外光，接收管无法收到红外光，接收管截止，光电传感器就会输出高电平报警信号送给单片机，单片机将以此判断为保险箱被移动了，并将此信息以短信息的形式通过GSM网络发到主人的手机上。

本装置是以TC35短信模块作为核心器件，不再依赖有线电话执行报警，而是借助于非常可靠、成熟的GSM网络，以直观的中文短消息形式，直接把传感器组的检测情况反映到主人的手机屏幕上：

(1)、如果小偷通过使用非法钥匙在开保险箱，3秒钟，主人的手机马上收到报警短消息：“有人使用非法钥匙在开您的保险箱！”；

(2)、如果小偷进一步作案，把保险箱移动了位置，3秒钟后，你的手机又会收到报警短消息：“您的保险箱被移动了位置！”；

(3)、如果小偷打开保险箱，3秒钟后，你的手机又会收到报警短消息：“保险箱被打开！”。也就是说，只要的各组传感器检测到不同的可疑情况，就会将相应内容的短消息发送到主人的手机上；

(4)、报警系统的设防、解防可支持键盘设置和短消息设置控制；

(5)、有用静音报警和高响度报警两种报警模式；

(6)、报警短信内容和号码的设置可以用键盘输入；

(7)、支持8路传感器接入，实现不同监控点的短信报警；

(8)、只允许特定手机号码解防，以防止小偷用其它手机号码解防此系统；

(9)、传感器被触发后，可同时向多个手机发送报警短信。

(10)、还可设有防抢劫紧急按钮，有劫匪时按下隐蔽处的紧急按钮，可以把“XX路XX号XX室遭到抢劫，紧急求救！”的短信直接发送给警察的手机上。可设有来电号码过滤器，拒绝非法手机解防报警系统。

本装置全部安装在保险箱的内部，结构紧凑，操作简单，很容易推广，只要改变传感器，就能应用其他场所中，如：森林火灾监测，仓库无人看守，私家车的防盗，智能家居等等。

Claims (6)

1、一种基于短信息报警的保险箱防盗装置，其特征在于：它包括工作电源(3)、设置系统参数和输入主人手机号码的键盘(1)、防盗检测的传感器组(2)、接受并处理键盘及传感器组信号的单片机控制单元(4)、显示键盘输入的LCD液晶显示器(5)、接受单片机控制发送相应报警短消息的GSM MODEM短消息发送模块(7)。

2、根据权利要求1所述的一种基于短信息报警的保险箱防盗装置，其特征在于：在单片机控制单元与GSM MODEM短消息发送模块间接有集成电平转换芯片MAX232组成的RS232到TTL电平转换模块。

3、根据权利要求1或2所述的一种基于短信息报警的保险箱防盗装置，其特征在于：所述的传感器组包括振动传感器、光电传感器、开门检测传感器、温度传感器、GPS定位、密码错误报警电路。

4、根据权利要求3所述的一种基于短信息报警的保险箱防盗装置，其特征在于：所述的振动传感器包括压电陶瓷片和柱极体话筒、运放LM324组成的电压比较电路、NE555时基芯片组成的单稳态电路。

5、根据权利要求1所述的一种基于短信息报警的保险箱防盗装置，其特征在于：所述的控制单元是采用单片机AT89S52，通过串口用AT指令与GSM模块通信，完成对SIM卡的读写，发送短信等操作，并同时把传感器组的报警信号通过GSM模块发给指定的手机号码。

6、根据权利要求1所述的一种基于短信息报警的保险箱防盗装置，其特征在于：所述的短消息发送模块是采用西门子公司的TC35标准的GSM网络终端模块，来完成语音及数据通信，它提供的AT指令接口由CPU控制该模块工作，它工作在EGSM900和GSM1800双频段，通过接口连接器和天线连接器分别连接到SIM卡读卡器和天线。

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