基于ATmega128與GSM的家庭報警系統的設計與實現

　　傳感器的選型及接口電路

　　防盜、防火、防燃氣泄漏等安防功能必須安裝相應的傳感器才能實現。對于防盜傳感器，本設計采用紅外線反射型傳感器。

　　將紅外線反射型傳感器安裝在門窗的兩側或通道的位置，當有人進入時紅外線反射型傳感器就會檢測出來，給單片機送去高電平，啟動防盜報警系統工作。紅外線反射型傳感器甚至可組成對射的檢測系統，以提高控制范圍。紅外線反射型傳感器與ATmega128單片機接口電路結構如圖3所示。

　　本設計選用半導體氣敏傳感器作為燃氣泄漏傳感器。它是利用待測氣體與半導體(主要是金屬氧化物)表面接觸時，產生的電導率等物性變化來檢測氣體。此外，本設計選用離子式煙霧傳感器（NIS-09C），它被廣泛運用到各種消防報警系統中，性能優于氣敏電阻類的火災報警器。

　　存儲部件介紹

　　為了實現對預設電話號碼的存儲、報警信息的記錄、以及對中英文字符的字模點陣的存儲，本系統采用了能夠保證掉電數據不丟失的片外Flash存儲器AT24C1024。該芯片是一種I2C總線的存儲器，和MCU的數據通信只需要兩個引腳SDA和SCL即可，和通常的并行存儲器相比，可以大大節約MCU的端口引腳資源和PCB的布線面積。I2C閃存同單片機接口電路如圖4所示。AT24C1024使用二線制協議串行總線（I2C總線）及其傳輸規約進行雙向傳輸。

　　GSM短信發送原理及流程

　　對TC35i的操作均采用AT指令，它包含了GSM語音和短信息的控制。為了支持中文短信，本設計中采用PDU模式發送和接收短信，漢字采用十六進制Unicode編碼字符。短信模塊發送短信是由AT指令控制的，發送的短信格式有兩種：文本格式和PDU格式，前者只能發送字符和字母，而后者可發送字符、字母和漢字。為使用戶方便地讀取短信內容，本文選擇采用PDU格式。發送采用8位數據位和1位停止位，無校驗位，波特率19200bps。發送短消息的基本命令如下：

　　1、設置短消息服務中心地址AT+CSCA=+8613753485894（太原）

　　2、設置短消息發送格式（0-PDU，1-文本）AT+CMGF=1；

　　3、發送短消息(短消息內容為“test”)AT+CMGS=13753485896(目的地址) >test^z

　　4、列出所有的短消息AT+CMGL=

　　“ALL”

　　5、讀取短信息內容(Once more)，假設INDEX＝6，AT+CMGR=6

　　6、刪除短消息AT+CMGD=

　　發送短信息系統實現流程如圖5所示，首先初始化串口，利用AT指令檢查GSM模塊是否連接成功，如果成功接收單片機檢測到紅外、燃氣泄漏、煙霧等傳感器的高電平，則對相應的高電平所反應的信息按一定的編碼方式進行編碼，再根據短信息中心號碼、接收短信息目的用戶號碼、編碼方式以及短信息有效期生產PDU格式數據。最后利用AT指令[AT+CMGS]來發送短信息到用戶手機上。